具有局部视图的干扰信道总容量：分布式决策的影响

由于无线网络规模庞大，节点跟踪完整网络状态的变化通常不切实际。因此，节点必须基于其对网络的局部视图，对其传输和接收参数做出分布式决策。在本文中，我们以可达总速率来表征分布式决策对全局网络性能的影响。我们首先通过提出一个使用局部消息传递概念的协议抽象，来形式化局部视图的概念。在所提出的协议中，节点将关于网络状态的信息转发给其他相邻节点，从而使网络状态信息能够逐渐传递到所有节点。该协议按轮次进行，所有发射机发送一条消息，随后所有接收机发送一条消息。轮次数量则提供了一个自然的度量，用于量化每个节点处局部信息的程度。我们接下来研究了三种网络连接性：Z 信道、三用户双 Z 信道和降维参数化的 K 用户堆叠 Z 信道。在每种情况下，我们都表征了部分消息传递下的可达总速率，并得出了三个主要结果。首先，在许多情况下，节点可以仅利用关于网络的局部信息做出分布式决策，并且无论实际信道增益如何，仍能达到与利用全局信息时相同的总容量。其次，对于三用户双 Z 信道的情况，我们表明如果每个节点的信息低于某个阈值，则无法实现通用最优性。第三，使用降维参数化的 K 用户信道，我们表明对于非常弱或非常强的干扰情况，只需要很少的协议轮次。