Abstract-This paper överväga stora slumpmässiga trådlösa nätverk, där sända-och-mottagare nod par kommunicerar inom ett visst intervall samtidigt dela ett gemensamt spektrum. Genom att modellera nodernas rumsliga placeringar som en Poisson-punktprocess, härleds analytiska uttryck för den ergodiska spektraleffektiviteten hos ett typiskt nodpar som en funktion av den kanaltillståndsinformation som finns tillgänglig hos en mottagare (CSIR) i termer av relevanta systemparametrar: kommunikationslänkarnas densitet, antalet mottagningsantenner, banförlustexponenten och driftssignal-till-brusförhållandet. En viktig slutsats är att när mottagaren bara utnyttjar CSIR för den direkta länken ökar spektraleffektiviteten linjärt med densiteten, förutsatt att antalet mottagningsantenner ökar som en viss superlinjär funktion av densiteten. När varje mottagare utnyttjar CSIR för en uppsättning dominerande störande länkar utöver den direkta länken, ökar summan spektral effektivitet linjärt med både densiteten och banan förlust exponenten om antalet antenner är en linjär funktion av densiteten. Denna iakttagelse visar att CSIR för dominerande störande länkar ger en ordervinst i skallagen. Det visas också att denna linjära skalning håller för direkt CSIR när den införlivar effekten av mottagningsantenn korrelation, förutsatt att rangen av den rumsliga korrelationsmatrisen skalar superlinjärt med densiteten. Dessa skallagar härleds från integral representationer av fördelningen av signalen till interferens och brusförhållandet, som är av oberoende intresse och som i sin tur härrör från stokastisk geometri och mer exakt från teorin om skott bullerfält. Simuleringar resulterar tillbaka skalningslagar och integral representationer.
För en Singleinput-multiple-output (SIMO) inställning, det senaste arbetet i REF visade att summan spektral effektivitet kan öka linjärt med både densiteten och banan förlust exponenten förutsatt att antalet antenner är en linjär funktion av densiteten.
Spectral Efficiency Scaling Laws in Dense Random Wireless Networks With Multiple Receive Antennas
{'venue': 'IEEE Transactions on Information Theory', 'journal': 'IEEE Transactions on Information Theory', 'mag_field_of_study': ['Mathematics', 'Computer Science']}