具有部分 CSIT 的无线遍历衰落干扰信道容量区域的一比特逼近
信息论
2013-02-15 v2 math.IT
摘要
本文研究了具有部分发射端信道状态信息（CSIT）的双用户无线遍历衰落干扰信道（IC）的基本容量极限，其中每个发射机配备信道状态的任意确定性函数（该模型可完全控制可用状态信息的数量）。分析衰落网络（特别是包括衰落 IC 在内的多接收机网络）的主要挑战之一是获得有效的容量外界。本文建立了一种针对双用户遍历衰落 IC 的新型容量外界。为此，通过巧妙结合广播信道技术（即利用 Csiszar-Korner 恒等式处理由向量随机变量组成的互信息函数）和 genie-aided 技术，首先推导出一个由包含某些辅助随机变量的互信息函数刻画的单字母外界。随后，通过新颖的论证，仅利用熵幂不等式对该外界关于其辅助变量进行优化。我们的外界不仅描述清晰，而且在多个方面均具有高效性。具体而言，它对于具有均匀强干扰的衰落 IC 是最优的；对于具有均匀混合干扰的信道，它在和速率上是最优的。更重要的是，我们证明了当每个发射机能够获取任意量的 CSIT（其中包括其非对应接收机的干扰噪声比）时，该外界与 Han-Kobayashi 方案给出的可达速率区域相差不超过一比特。这一结果被视为将静态信道的 ETW 一比特容量结果自然推广到了无线遍历衰落情形。
引用
@article{arxiv.1302.1836,
title = {The Capacity Region of the Wireless Ergodic Fading Interference Channel with Partial CSIT to Within One Bit},
author = {Reza K. Farsani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.1836},
year = {2013}
}
备注
21 pages. A shorter version was also submitted for conference publication. In this second version, only the reference [29] was edited