水下网络容量缩放：一种信息论视角

本文分析了在正方形区域内规则分布有 $n$ 个节点的水下声学网络中的容量缩放律。假设采用窄带模型，允许载波频率随 $n$ 的函数缩放。在网络中，我们刻画了一个依赖于频率缩放和传输距离的衰减参数。然后推导了扩展网络中吞吐量缩放的割集上界。我们的结果表明，该上界与衰减参数成反比，从而导致网络高度受限于功率。有趣的是，与无线射频网络不同，我们的上界本质上与衰减参数相关，而非扩展因子。此外，我们描述了一种基于简单最近邻多跳（MH）传输的可实现方案。在扩展网络中，当衰减参数随 $\sqrt{n}$ 呈指数缩放（或更快）时，MH 方案在阶数意义上是最优的。最后，将这些缩放结果推广到随机网络实现。