合作的根本极限

合作被视为无线系统中干扰管理的关键要素。本文表明合作存在根本性限制。主要结果是，即使发射机之间进行完全合作，通常也无法将干扰受限网络转变为噪声受限网络。核心思想是存在一个与发射功率无关的频谱效率上限。首先，为依赖导频辅助信道估计的系统建立了频谱效率上限；在此框架下，表明合作只能在有限大小的簇内进行，这些簇受到簇外干扰的影响，其功率与簇内信号的功率成比例。其次，还表明当合作通过非相干通信进行时，上限同样存在；因此，频谱效率限制并非依赖导频辅助信道估计的副产品。因此，现有文献中常规假设高功率频谱效率随发射功率的对数成比例增长的结论仅提供了部分刻画。本文提出的完整刻画将高功率机制细分为自由度机制和饱和机制，前者中随发射功率对数的缩放近似成立，后者中频谱效率达到与功率无关的上限。以蜂窝系统为例，证明了频谱效率在具有实际相关性的功率水平下发生饱和。