Canal de interferencia

En teoría de la información , el canal de interferencia es el modelo básico para analizar el efecto de la interferencia en los canales de comunicación. Este modelo consiste en dos pares de usuarios que se comunican a través de un canal compartido. El problema de la interferencia entre dos usuarios móviles cercanos o la diafonía entre dos líneas fijas paralelas son dos ejemplos donde este modelo resulta aplicable.

A diferencia del canal punto a punto , donde la cantidad de información que se puede transmitir está limitada por el ruido que distorsiona la señal, en el canal de interferencia la presencia de la señal del otro usuario también puede perjudicar la comunicación. Sin embargo, dado que las señales transmitidas no son puramente aleatorias (de lo contrario, no serían decodificables), los receptores pueden reducir el efecto de la interferencia decodificando parcial o totalmente la señal no deseada.

El modelo matemático para este canal es el siguiente:

donde, para${\displaystyle i\in \{1,2\}}$:

• ${\displaystyle W_{i}}$es el mensaje que debe transmitir el usuario${\displaystyle i}$;
• ${\displaystyle X_{i}}$es el símbolo de entrada del canal (${\displaystyle X_{i}^{n}}$es una secuencia de${\displaystyle n}$símbolos) del usuario${\displaystyle i}$;
• ${\displaystyle Y_{i}}$es el símbolo de salida del canal (${\displaystyle Y_{i}^{n}}$es una secuencia de${\displaystyle n}$símbolos) del usuario${\displaystyle i}$;
• ${\displaystyle {\sombrero {W}}_{i}}$es la estimación del mensaje transmitido por el usuario${\displaystyle i}$; y
• ${\ Displaystyle p (y_ {1}, y_ {2} | x_ {1}, x_ {2})}$es el canal ruidoso sin memoria, que se modela mediante una distribución de probabilidad condicional .

La capacidad de este modelo de canal no se conoce en general; solo para casos especiales de${\ Displaystyle p (y_ {1}, y_ {2} | x_ {1}, x_ {2})}$La capacidad se ha calculado, por ejemplo, en el caso de interferencias fuertes o canales deterministas. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Un límite interno ampliamente utilizado es la región alcanzable de Han-Kobayashi, introducida por Te Sun Han y Kingo Kobayashi en 1981. ^{[ 3 ]} En este esquema, cada emisor divide su mensaje en una parte privada y una parte común, de modo que los receptores pueden decodificar parte de la transmisión interferente mientras tratan la interferencia restante como ruido. ^{[ 1 ]} Para el canal de interferencia gaussiano, se demostró que un refinamiento posterior del enfoque de Han-Kobayashi alcanza la región de capacidad con una precisión de un bit. ^{[ 4 ]}