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具有对称邻道干扰的单播索引编码问题的近最优向量线性索引码

信息论 2017-05-31 v1 math.IT

摘要

具有对称邻道干扰(SNI)的单播索引编码问题(SUICP)有相等数量的 KK 条消息和 KK 个接收者,第 kk 个接收者 RkR_{k} 想要第 kk 条消息 xkx_{k} 并拥有边信息 Kk=(Ikxk)c\mathcal{K}_{k}=(\mathcal{I}_{k} \cup x_{k})^c,其中 Ik={xkU,,xk2,xk1}{xk+1,xk+2,,xk+D}{I}_k= \{x_{k-U},\dots,x_{k-2},x_{k-1}\}\cup\{x_{k+1}, x_{k+2},\dots,x_{k+D}\} 是其期望消息之后 DD 条和之前 UU 条消息构成的干扰。Maleki、Cadambe 和 Jafar 在 KK 趋于无穷时获得了该具有对称邻道干扰的单播索引编码问题(SUICP-SNI)的容量,Blasiak、Kleinberg 和 Lubetzky 则在 (D=U=1)(D=U=1)KK 有限的特例下获得了容量。在我们之前的工作中,我们证明了任意 KKDDU=gcd(K,D+1)1U=\text{gcd}(K,D+1)-1 时 SUICP-SNI 的容量。本文处理任意 KKUUDD 下 SUICP-SNI 的近最优线性码构造。对于任意 KKUUDD 的 SUICP-SNI,我们定义了一个二元组集合,使得对于该集合中的每一个 (a,b)(a,b),速率 D+1+abD+1+\frac{a}{b} 可通过在每个域上使用向量线性索引码达到。我们证明集合 S\mathcal{\mathbf{S}} 由这样的 (a,b)(a,b) 组成,使得所构造向量线性索引码的速率与 SUICP-SNI 广播速率的一个已知下界最多相差 K mod (D+1)KD+1\frac{K~\text{mod}~(D+1)}{\left \lfloor \frac{K}{D+1} \right \rfloor}。SUICP-SNI 精确容量的三个已知结果可作为我们结果的特例被恢复。此外,我们为所提出的 SUICP-SNI 向量线性索引码给出了一种低复杂度译码过程。

关键词

引用

@article{arxiv.1705.10614,
  title  = {Near-Optimal Vector Linear Index Codes For Single Unicast Index Coding Problems with Symmetric Neighboring Interference},
  author = {Mahesh Babu Vaddi and B. Sundar Rajan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1705.10614},
  year   = {2017}
}

备注

14 pages, 8 figures and 3 tables. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1705.05060, arXiv:1705.03192