De enorma kapacitetsvinster som utlovas av rymddivisionen multiple access (SDMA) beror kritiskt på exaktheten i överföringskanalens tillståndsinformation. I sändningskanalen, även utan någon nätverksinterferens, är det känt att sådana vinster kollapsar på grund av interstream interferens om återkopplingen är försenad eller låg. I detta dokument undersöker vi SDMA i närvaro av störningar från många andra samtidigt aktiva sändare som distribueras slumpmässigt över nätverket. I synnerhet anser vi att nollforcing strålformning i ett decentraliserat (ad hoc) nätverk där varje mottagare ger feedback till sin respektive sändare. Vi härleder slutna form uttryck för avbrottsannolikhet, nätgenomströmning, överföringskapacitet och genomsnittlig uppnåelig hastighet och fortsätter att kvantifiera försämringen i nätverksprestanda på grund av kvarvarande självinterferens som en funktion av viktiga systemparametrar. En särskild slutsats är att liksom i den klassiska sändningskanalen måste återkopplingsfrekvensen per användare öka linjärt med antalet sändningsantenner och SINR (i dB) för att de totala multiplexvinsterna ska bevaras med begränsad återkoppling. Vi härleder det genomströmningsmaximerande antalet strömmar, vilket innebär att singelströmsöverföringen är optimal i de flesta praktiskt relevanta inställningar. Kort sagt, SDMA verkar inte vara ett klokt designval för störningsbegränsade trådlösa nätverk. I multianvändare MIMO (multiple-input, multi-output) kanaler, den rumsliga multiplexing kapacitet som erbjuds av flera antenner kan med fördel utnyttjas för att avsevärt öka den uppnåeliga genomströmningen. I encelliga punkt-till-multipoint-kanaler, den uppnåeliga summan hastighetsskalor linjärt med antalet sända antenner, även när de mobila användarna har endast en antenn. Genom dualitet kan linjär ökning med antalet mottagare antenner också uppnås i multipunkt-till-punkt kanaler, även med en enda antenn sändare. Omfattande forskning om MIMO-kanaler under de senaste åren har visat att kapaciteten kan ökas genom att överföra till flera användare samtidigt, genom Space Division Multiple Access (SDMA), snarare än att försöka maximera kapaciteten hos en enda användare länk [1], [2]. Alla dessa lovande vinster beror dock kritiskt på korrekt kanaltillståndsinformation (CSI), och i motsats till punkt-till-punkt-kanaler påverkar kvaliteten på CSI multiplexing-vinsten för multianvändare MIMO-system. Som ett resultat av detta har en betydande insats ägnats åt multianvändare MIMO-system som arbetar med partiell CSI vid sändaren (CSIT) i avsaknad av utomcellsinterferens [3]. I detta dokument är vi intresserade av de kapacitetsvinster som SDMA kan erbjuda i decentraliserade (ad hoc) nätverk med både intracell på grund av ofullständig CSIT och andra användarinterferenser på grund av okoordinerade samtidiga sändningar. Vi strävar efter att svara på om och hur aggressiv användning av flera antenner genom SDMA kan öka nätverkets genomströmning under en bred uppsättning scenarier. Specifikt bygger vi på den praktiskt taget relevanta begränsade feedbackmodellen, i vilken varje användare tillåts mata tillbaka B-bitars kvantifierad information om sin kanalriktning baserad på en förutbestämd kodbok känd vid både sändaren och mottagarna. På grund av den stora komplexiteten och känsligheten för kanalfel i det optimala systemet (smutsig papperskodning [4]) används linjär förkodning baserad på nollförstärkande strålformning (ZFBF) [5] här. ZFBF har visat sig uppnå full multiplexing vinst samtidigt uppvisar minskad komplexitet [6], [7]. ZFBF används också både för dess asymptotiska optimalitet i MIMO point-tomultipoint-kanaler och för dess analytiska dragbarhet. Kort sagt, det är en logisk utgångspunkt för att förstå effekten av ofullständig CSIT i interferensbegränsade nätverk.
Denna slutsats bekräftas också i REF för ett klustererat ad hoc-nätverk med kvantiserad strålformning.
Downlink SDMA with Limited Feedback in Interference-Limited Wireless Networks
{'venue': 'ArXiv', 'journal': 'ArXiv', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Mathematics']}