多址接入信道.ppt

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1、第六章网络信息论6.1通信网信道分类6.2多址接入信道6.3广播信道6.4相关信源的多用户信道问题6.1通信网信道分类通信网信道是多用户信道：可容许多个输入和多个输出。多址接入信道：多输入单输出广播信道：单输入多输出其它：中继信道、串扰信道、双向信道、多用户通信网、具有反馈的信道等。6.2多址接入信道两个输入的多址接入信道如图：由U1→的容许信息率为R1由U2→的容许信息率为R2若X2确知，则：R1≤maxI(X1;Y/X2)P(x1)p(x2)C1＝maxI(X1;Y/X2)＝max[H(Y/X2)－H(Y/X1X2)]即R1≤C1同理：C2＝max

2、I(X2;Y/X1)＝max[H(Y/X1)－H(Y/X1X2)]即R2≤C1C12＝maxI(X1X2;Y)＝max[H(Y)-Y/X1X2]显然：(R1+R2)≤C12P(x1)p(x2)P(x1)p(x2)P(x1)p(x2)P(x1)p(x2)P(x1)p(x2)当X1和X2相互独立时，C1，C2和C12之间必存在不等式：C12≤C1＋C2显然，单独传二路的容量大于同时传的容量。当各信源相互独立时，可推广得到多址接入信道情况：分别规定各信源信息率限制：Rr≤Cr＝maxI(Xr；Y/X1X2‥XN)联合限制：P(x1)‥p(x2)6.3广播信道

3、广播信道是单输入多输出的信道：由U1→的信息率为R1由U2→的信息率为R2U1已知时，X中的信息就是U2的信息；U2已知时，X中的信息就是U1的信息；U1和U2的联合信息就是X中的信息。R1≤I(U1;Y1)＝I(X;Y1/U2)R2≤I(U2;Y2)＝I(X;Y2/U1)R1＋R2≤I(U1U2;Y1Y2)＝I(X;Y1Y2)6.4相关信源的多用户信道问题需研究的问题：选用信道时能否利用信源的相关性来压缩信道容量。两个相关信源的多用户信道的模型如图：这里：当信源的熵H(X1),H(X2)和H(X1,X2)已知时，求最小必须具备的C1和C2。由于信源的

4、相关性，必有：H(X1)+H(X2)≥H(X1X2)及：H(X1)≥H(X1/X2),H(X2)≥H(X2/X1)因此，完全无差错地传输信息的充分必要条件：C1＞H(X1/X2),C2＞H(X2/X1)C1+C2＞H(X1X2)*编码器1未知X2情况，却在C1小于H(X1)时还能编出码，并无差错地把X1传送出去，这是由于存在边信息。边信息：若存在一个与X1有关联的随机变量X2，同时送到编码器和译码器，则可对信道要求降低，这种X2所能提供的关于X1的信息称为边信息。在无X2时，要无差错地传送X1就必须有C>H(X1)；利用X2提供的边信息，只要C>H(X

5、1/X2)即可。研究表明，编码器并不要求X2的具体值，只要知道X2的概率分布和它与X1的关联性，就能按H(X1/X2)来编码，所以对信道的要求是只要能传送H(X1/X2)就可以了。