Poisson无线网络容量的信息论割集界
Information Theoretic Cut-set Bounds on the Capacity of Poisson Wireless Networks
摘要：
本文提出了一种随机几何模型的基本信息理论在无线网络中的局限性的调查。我们得到了一个新的统一的多参数割集上的容量的任意泊松节点密度，大小，功率和带宽的网络，在快速衰落下，在丰富的散射环境。换句话说，我们上限的最佳性能方面的总通信速率，在任何方案下，可以实现网络节点的子集（由切割定义）与所有剩余的节点之间。此外，我们确定了四种不同的操作制度，这取决于远程和短程信噪比的大小。因此，我们确认了先前已知的缩放定律（例如，在带宽和/或功率受限的无线网络中），并且我们用特定的界限来扩展它们。最后，我们使用我们的结果提供具体的数值例子。
英文摘要：
This paper presents a stochastic geometry model for the investigation of fundamental information theoretic limitations in wireless networks. We derive a new unified multi-parameter cut-set bound on the capacity of networks of arbitrary Poisson node density, size, power and bandwidth, under fast fading in a rich scattering environment. In other words, we upper-bound the optimal performance in terms of total communication rate, under any scheme, that can be achieved between a subset of network nodes (defined by the cut) with all the remaining nodes. Additionally, we identify four different operating regimes, depending on the magnitude of the long-range and short-range signal to noise ratios. Thus, we confirm previously known scaling laws (e.g., in bandwidth and/or power limited wireless networks), and we extend them with specific bounds. Finally, we use our results to provide specific numerical examples.
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