Kanał przekaźnikowy - Relay channel

W teorii informacji , A przekaźnikowymi jest prawdopodobieństwo model komunikacji między nadawcą a odbiorcą, wspomaganą przez jeden lub więcej węzłów pośrednich przekaźników.

Ogólny kanał przekaźnika bez pamięci w czasie dyskretnym

Dyskretny bez pamięci kanału pojedynczego przekaźnika może być modelowany w postaci czterech zestawów ograniczonych, a , a rozkład warunkowy w tych zestawach. Rozkład prawdopodobieństwa wyboru symboli wybranych przez koder i koder przekaźnikowy jest reprezentowany przez .

               o------------------o
               |   Relay Encoder  |
               o------------------o
                 Λ              |
                 | y1        x2 |
                 |              V
o---------o x1 o------------------o y  o---------o
| Encoder |--->|   p(y,y1|x1,x2)  |--->| Decoder |
o---------o    o------------------o    o---------o

Istnieją trzy główne schematy przekazywania: Decode-and-Forward, Compress-and-Forward i Amplify-and-Forward. Pierwsze dwa schematy zostały zaproponowane w pionierskim artykule autorstwa Covera i El-Gamala.

  • Decode-and-Forward (DF): W tym schemacie przekazywania przekaźnik dekoduje wiadomość źródłową w jednym bloku i przesyła ponownie zakodowaną wiadomość w następnym bloku. Osiągalny współczynnik DF jest znany jako .
  • Kompresja i przekazywanie (CF): W tym schemacie przekazywania przekaźnik kwantyzuje odebrany sygnał w jednym bloku i przesyła zakodowaną wersję skwantowanego odebranego sygnału w następnym bloku. Osiągalny współczynnik CF jest określany jako podlegający .
  • Amplify-and-Forward (AF): W tym schemacie przekazywania przekaźnik wysyła wzmocnioną wersję odebranego sygnału w ostatniej szczelinie czasowej. W porównaniu z DF i CF, AF wymaga znacznie mniejszego opóźnienia, ponieważ węzeł przekaźnikowy działa w przedziale czasowym według szczeliny czasowej. Ponadto AF wymaga znacznie mniejszej mocy obliczeniowej, ponieważ po stronie przekaźnika nie jest wykonywana żadna operacja dekodowania ani kwantyzacji.

Wycięta górna granica

Pierwsza górna granica pojemności kanału przekaźnikowego została określona w pionierskim artykule autorstwa Covera i El-Gamala i jest znana jako górna granica wartości Cut-set. To ograniczenie mówi, gdzie C jest pojemnością kanału przekaźnikowego. Pierwszy i drugi człon w powyższej minimalizacji nazywane są odpowiednio ograniczeniem rozgłoszeniowym i ograniczeniem wielodostępu.

Uszkodzony kanał przekaźnika

Mówi się, że kanał przekaźnikowy ulega degradacji, jeśli y zależy tylko od przelotu i , tj . W artykule Covera i El-Gamala wykazano, że pojemność zdegradowanego kanału przekaźnikowego można osiągnąć za pomocą schematu Decode-and-Forward. Okazuje się, że pojemność w tym przypadku jest równa górnej granicy Cut-set.

Odwrotnie zdegradowany kanał przekaźnika

Mówi się, że kanał przekaźnikowy jest degradowany w odwrotnym kierunku, jeśli . Cover i El-Gamal udowodnili, że dolna granica transmisji bezpośredniej (gdzie przekaźnik nie jest używany) jest szczelna, gdy kanał przekaźnika jest degradowany w odwrotnym kierunku.

Kanał przekaźnika sprzężenia zwrotnego

Przekaźnik bez kanału opóźnienia

W kanale przekaźnikowym bez opóźnienia (RWD) każdy przesyłany symbol przekaźnika może zależeć od przeszłych, jak również obecnych odebranych symboli przekaźnika. Wykazano, że przekaźnik bez opóźnienia osiąga wskaźniki wykraczające poza górną granicę ustaloną dla Cut. Niedawno wykazano również, że przekaźniki bezzwłoczne (szczególny przypadek przekaźnika bez opóźnienia) są w stanie poprawić nie tylko pojemność, ale także stopnie swobody (DoF) kanału interferencyjnego 2 użytkowników.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki

  • Wiele zasobów dotyczących kanału przekazu i komunikacji kooperacyjnej jest dostępnych pod adresem [1]