随机连接无线网络的吞吐量标度律

本文研究了在节点数量趋于无穷的极限情况下，自组织无线网络的吞吐量标度律。假设采用随机连接模型，其中节点间的信道连接独立地服从同一分布。发送节点采用开关策略，接收节点采用传统的单用户解码。证明了以下结果：1) 对于一类具有有限均值和方差的连接模型，单跳方案的吞吐量标度上界为$O(n^{1/3})$，两跳(及多跳)方案的上界为$O(n^{1/2})$。2) 对于特定的连接模型，通过一种两跳机会中继方案可实现$\Theta (n^{1/2})$的吞吐量标度，该方案在接收端利用完整的但仅限局部的信道状态信息(Channel State Information, CSI)，在发送端利用部分CSI。3) 通过放宽连接模型有限均值和方差的约束，采用帕累托型衰落模型可实现线性吞吐量标度$\Theta (n)$。