高斯中继信道的格码：解码转发与压缩转发
信息论
2012-10-23 v2 math.IT
摘要
已知格码能在高斯点对点信道中达到容量，实现与独立同分布（i.i.d.）随机高斯码本相同的速率。格码也已知在某些能够利用其线性特性的信道模型中优于随机码。在本工作中，我们展示了格码可用于实现与已知 i.i.d. 高斯随机编码技术在高斯中继信道中相同的性能，并给出了若干示例，说明如何将这一点与格码的线性特性在多源中继网络中结合。特别地，我们提出了一种嵌套格列表译码技术，借此证明了格码能够在具有一个或多个中继的单源、单宿高斯中继信道中达到解码转发（Decode-and-Forward, DF）速率。接着，我们给出了两个示例，说明如何将该 DF 方案与格码的线性特性相结合，以达成新的速率区域，这些区域在某些信道条件下优于多源中继信道中已知的类似高斯随机编码技术。即，我们为具有直连链路的双向中继信道导出了一个新的可达速率区域，并将其与现有方案进行了比较，同时为多址接入中继信道导出了另一个可达速率区域。此外，我们还提出了一种针对高斯中继信道的格压缩转发（Compress-and-Forward, CF）方案，该方案利用了一种格 Wyner-Ziv 分箱方案，并达到了与针对高斯随机码评估的 Cover-El Gamal CF 速率相同的速率。这些结果表明，结构化/格码可用于模拟、有时甚至超越一般高斯网络中的随机高斯码。
引用
@article{arxiv.1111.0084,
title = {Lattice codes for the Gaussian relay channel: Decode-and-Forward and Compress-and-Forward},
author = {Yiwei Song and Natasha Devroye},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.0084},
year = {2012}
}
备注
submitted to IEEE Transactions on Information Theory, October 30, 2011. Revised October 15, 2012