高斯认知干扰信道的内外边界及新容量结果

高斯认知干扰信道是经典两用户干扰信道的一种变体，其中一个发射机（称为认知发射机）知道两个消息。其容量在若干参数区域已知，但总体上仍未知。在本文中，我们随着贡献的展开，对该信道模型进行了比较性概述：我们提出了一个基于退化消息集广播信道思想的新外边界，以及另一系列通过将认知信道转化为已知容量信道得到的外边界。我们将离散无记忆信道导出的最大已知内边界特化到高斯噪声信道，并提出了几种针对高斯输入以闭式形式评估的简化方案，我们利用这些方案证明了一系列结果。这些结果包括以下新容量结果：a) “主用户解码认知用户”区域，这是“强干扰”区域的一个子集，但不包含在已知容量的“极强干扰”区域中；b) “S信道”，其中主发射机不干扰认知接收机。接下来，对于一般的高斯认知干扰信道，我们确定了在1比特/秒/赫兹以内以及因子2以内的容量，从而分别在高和低信噪比下建立了速率性能保证。我们还展示了不同的简化传输方案如何在特定信道下实现内外边界之间的恒定间隙。最后，我们在容量未知的参数区域中数值评估并比较了各种简化的可达速率区域和外边界，从而进一步深入理解高斯认知干扰信道的容量区域。