MÁXIMAS TASAS DE DATOS EN ENLACES INALÁMBRICOS SISO BAJO CONOCIMIENTO IMPERFECTO DEL CANAL

Abstract

El principal objetivo de este trabajo es analizar la máxima tasa de datos promedio lograble (C) sobre canales inalámbricos punto-a-punto (SíSO) con desvanecimientos lentos, cuando en el receptor se tiene perfecta información del estado del canal (CSI) y, en cambio, en el extremo transmisor sólo se cuenta con una aproximación cuantizada y restringida en entropía de tal información. Se asume que la ganancia del canal en bloques consecutivos es independiente, e idénticamente distribuida (i.i.d), y que la po<U+00AC>tencia de transmisión promedio en cada bloque no puede exceder algún valor dado. El análisis realizado es válido para un amplio rango de estadísticas de canal, incluidos los desvanecimientos Rice y Nakagami-m. Para cada bloque, la magnitud de la ganancia del canal de bajada es cuantizada y codificada entrópicamente por el receptor, el que luego envía esta información hacia el transmisor sobre un canal de subida libre de errores, sin retardos y sujeto a una restricción en su tasa de datos promedio. Una vez recibida esta CSI cuantizada, el transmisor envía información a una tasa de datos que, con cierta probabilidad, será soportada por el canal de bajada, en cuyo caso la información será co<U+00AC>rrectamente decodificada en el receptor. De lo contrario, el receptor desechará los datos recibidos. Para esta situación, el problema se traduce en el diseo de un cuantizador óptimo con restricción en su entropía generada, que permita enviar la CSI al transmisor y, a la vez, definir una política de adaptación en la tasa de transmisión de manera de maximizar C. Se presenta un procedimiento numérico que permite obtener los umbra<U+00AC>les y los puntos de reconstrucción de) cuantizador óptimo mediante la búsqueda de las raíces de un pequeo conjunto de funciones escalares. Utilizando este procedimiento, se encuentra que para alcanzar el máximo C, en algunos casos, es necesaria la transmisión alternada en el tiempo entre dos regímenes. También se encuentra que para una res<U+00AC>tricción de entropía menor que log2(L), un cuantizador con más de L intervalos aporta sólo un pequeo incremento en la tasa de bajada, especialmente a altas razones seal a ruido (SNRs). Más aún. los resultados obtenidos sugieren que, para una restricción de entropía dada H, el máximo C se logra con un número finito de celdas de cuantización.