单源无线网络的容量标度：多天线的影响

我们考虑一个无线网络，其中位于单位面积中心、配备 $m$ 根天线的单个源节点，向同一区域内随机分布的 $n$ 个各配备单根天线的目的节点发送消息。为了通过发射波束成形实现与 $m$ 成正比的速率和，发射机需要信道状态信息（CSIT），但由于信道的时变特性和反馈开销，这在实践中难以获得。我们证明，即使没有CSIT，如果允许接收机之间进行协作，可达速率和也能达到 $\Theta(m\log m)$ 的标度。通过推导割集上界，我们还证明 $\Theta(m\log m)$ 标度是最优的。具体而言，对于 $n=\omega(m^2)$，简单的基于TDMA的量化转发就足以实现容量标度。而对于 $n=\omega(m)$ 且 $n=\operatorname{O}(m^2)$ 的情况，我们则应用分层协作来实现容量标度。