Rate Adapta)on for Mul)user MIMO Networks Wei-Liang Shen , - - PowerPoint PPT Presentation

rate adapta on for mul user mimo networks
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Rate Adapta)on for Mul)user MIMO Networks Wei-Liang Shen , - - PowerPoint PPT Presentation

Rate Adapta)on for Mul)user MIMO Networks Wei-Liang Shen , Yu-Chih Tung , Kuang-Che Lee, Kate Lin and Ming-Syan Chen Academia Sinica, Taiwan


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SLIDE 1

Rate ¡Adapta)on ¡for ¡ Mul)user ¡MIMO ¡Networks

Dina ¡Katabi ¡ MIT Shyamnath ¡Gollakota ¡

  • Univ. ¡of ¡Washington ¡

Wei-­‑Liang ¡Shen ¡, ¡Yu-­‑Chih ¡Tung ¡, ¡Kuang-­‑Che ¡Lee, ¡ Kate ¡Lin ¡and ¡Ming-­‑Syan ¡Chen ¡ Academia ¡Sinica, ¡Taiwan

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SLIDE 2

Mul)user ¡MIMO ¡Allows ¡Concurrent ¡Streams ¡

Alice ¡ Bob ¡ Chris ¡ David ¡

Clients ¡contend ¡for ¡concurrent ¡transmissions ¡

  • pportuniIes ¡[K. ¡Tan,MOBICOM’09]
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SLIDE 3

TradiIonal ¡historical-­‑based ¡rate ¡adaptaIon ¡ doesn’t ¡work ¡ à à ¡Why?

A ¡Client ¡Could ¡Transmit ¡Concurrently ¡ ¡ With ¡Different ¡Clients

Bob AP Chris Alice AP Chris Alice Bob

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SLIDE 4

Best ¡Rate ¡Changes ¡with ¡Concurrent ¡Client

  • not ¡only ¡his ¡own ¡SNR ¡
  • but ¡also ¡Alice’s/Bob’s ¡channel ¡

Chris’s ¡best-­‑rate ¡depends ¡on ¡

Bob AP Chris Alice AP Chris Alice Bob

Chris’s ¡best ¡rate ¡also ¡changes ¡packet ¡to ¡packet

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SLIDE 5

Goal ¡

Enable ¡clients ¡to ¡adapt ¡their ¡rates ¡ ¡on ¡a ¡per-­‑packet ¡basis ¡

TurboRate

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SLIDE 6

TurboRate ¡

  • Allow ¡clients ¡to ¡adapt ¡their ¡best ¡rates ¡by ¡
  • 1. reacIng ¡to ¡interacIon ¡between ¡concurrent ¡clients ¡
  • 2. learning ¡their ¡rates ¡passively ¡without ¡coordinaIon ¡
  • Implemented ¡and ¡shown ¡to ¡deliver ¡the ¡gain ¡of ¡

mulIuser ¡MIMO ¡(MU-­‑MIMO) ¡

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SLIDE 7

TurboRate ¡

  • Allow ¡clients ¡to ¡adapt ¡their ¡best ¡rates ¡by ¡
  • 1. reacIng ¡to ¡interacIon ¡between ¡concurrent ¡clients ¡
  • 2. learning ¡their ¡rates ¡passively ¡without ¡coordinaIon ¡

¡

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SLIDE 8

How ¡Concurrent ¡Clients ¡Interact? ¡

Decode ¡Chris ¡by ¡Zero-­‑Forcing ¡(ZF) ¡

  • Project ¡orthogonal ¡to ¡Alice ¡

Decode ¡Alice ¡by ¡Successive ¡Interference ¡CancelaIon ¡(SIC) ¡ ¡

  • Remove ¡Chris’s ¡interfering ¡signal ¡

AP Chris Alice Bob

xa ¡ xc ¡ hc ¡ ha ¡

antenna ¡1 ¡ antenna ¡2 ¡ hcxc ¡ haxa ¡

How ¡Does ¡the ¡AP ¡Decode ¡Streams? ¡ ZF-­‑SIC ¡

Alice ¡can ¡only ¡be ¡decoded ¡if ¡Chris ¡is ¡decoded ¡correctly ¡

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SLIDE 9

How ¡Concurrent ¡Clients ¡Interact? ¡

AP Chris Alice Bob

xa ¡ xc ¡ hc ¡ ha ¡

SNR ¡reducIon ¡a]er ¡projecIon ¡à ¡SNRproj ¡= ¡SNRorig ¡* ¡sin2(θ) ¡

x'c ¡ ¡= ¡xcsinθ ¡ antenna ¡1 ¡ antenna ¡2 ¡ hcxc ¡ θ ¡ haxa ¡

How ¡Does ¡the ¡AP ¡Decode ¡Streams? ¡ ZF-­‑SIC ¡

Decode ¡Chris ¡by ¡Zero-­‑Forcing ¡(ZF) ¡

  • Project ¡orthogonal ¡to ¡Alice ¡

Decode ¡Alice ¡by ¡Successive ¡Interference ¡CancelaIon ¡(SIC) ¡ ¡

  • Remove ¡Chris’s ¡interfering ¡signal ¡
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SLIDE 10

Concurrent ¡Client ¡Might ¡Change ¡

AP Chris Alice Bob x'c ¡= ¡xcsinθ ¡ antenna ¡1 ¡ antenna ¡2 ¡ Chris ¡ Alice ¡ AP Chris Alice Bob x'c ¡= ¡xcsinθ ¡ antenna ¡1 ¡ antenna ¡2 ¡ Chris ¡ Bob ¡ θ θ ¡

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SLIDE 11

SNRproj ¡Changes ¡with ¡Concurrent ¡Client ¡

SNRproj ¡ ¡= ¡SNRorig ¡* ¡sin2(θ) ¡depends ¡on ¡ ¡

  • 1. ¡SNRorig ¡: ¡Could ¡be ¡constant ¡if ¡client ¡is ¡staIc ¡
  • 2. ¡Inter-­‑client ¡angle ¡(θ) ¡: ¡Change ¡with ¡concurrent ¡clients ¡

Select ¡a ¡lower ¡bit-­‑rate ¡ Select ¡a ¡higher ¡bit-­‑rate ¡

x'c ¡= ¡xcsinθ ¡ antenna ¡1 ¡ antenna ¡2 ¡ Chris ¡ Alice ¡ x'c ¡= ¡xcsinθ ¡ antenna ¡1 ¡ antenna ¡2 ¡ Chris ¡ Bob ¡ θ θ ¡

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SLIDE 12

Per-­‑Packet ¡Bit-­‑Rate ¡Selec)on ¡

  • Map ¡SNRproj ¡to ¡the ¡best ¡bit-­‑rate ¡

– ESNR-­‑based ¡rate ¡adaptaIon ¡[D. ¡Halperin, ¡SIGCOMM’10] ¡

x'c ¡= ¡xcsinθ ¡ antenna ¡1 ¡ antenna ¡2 ¡ Chris ¡ Alice ¡ x'c ¡= ¡xcsinθ ¡ antenna ¡1 ¡ antenna ¡2 ¡ Chris ¡ Bob ¡ θ θ ¡

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SLIDE 13

TurboRate ¡

  • Allow ¡clients ¡to ¡adapt ¡their ¡best ¡rates ¡by ¡
  • 1. reacIng ¡to ¡interacIon ¡between ¡concurrent ¡clients ¡
  • 2. learning ¡their ¡rates ¡passively ¡without ¡coordinaIon ¡

– the ¡original ¡SNR ¡ – the ¡inter-­‑client ¡angle ¡

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SLIDE 14
  • 1. ¡Each ¡Client ¡Learns ¡Its ¡SNRorig ¡

AP Chris Alice Bob

  • Leverage ¡channel ¡reciprocity ¡

– Forward ¡channel ¡= ¡Reverse ¡channel ¡

  • EsImate ¡the ¡uplink ¡channel ¡from ¡AP’s ¡beacons ¡

– Compute ¡the ¡direcIon ¡and ¡amplitude ¡(SNRorig) ¡

antenna ¡1 ¡ antenna ¡2 ¡ hc ¡

hd

¡

hu

¡

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SLIDE 15

Say ¡Chris ¡wants ¡to ¡learn ¡the ¡angle ¡between ¡two ¡signals ¡

  • Learn ¡his ¡own ¡channel ¡à ¡by ¡reciprocity ¡
  • Learn ¡the ¡direcIon ¡of ¡ongoing ¡streams ¡à ¡broadcast ¡by ¡Alice ¡
  • 2. ¡Learn ¡Inter-­‑Client ¡Angle ¡(θ) ¡

antenna ¡1 ¡ antenna ¡2 ¡ hc ¡ ha ¡ AP Chris Alice Bob θ ¡

SNRproj ¡can ¡be ¡predicted ¡by ¡SNRorig ¡and ¡inter-­‑client ¡angle ¡

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SLIDE 16

Doesn’t ¡Work ¡for ¡More ¡Than ¡2 ¡Antennas ¡

AP Chris Alice Bob

  • Both ¡Bob ¡and ¡Chris ¡can ¡overhear ¡Alice’s ¡direcIon ¡
  • Chris ¡cannot ¡decode ¡Bob ¡in ¡the ¡presence ¡of ¡Alice’s ¡signal ¡ ¡
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SLIDE 17

How ¡to ¡Extend ¡to ¡More ¡Than ¡2 ¡Antennas ¡

Chris ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡data ¡1 ¡

dir ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡data ¡2 ¡

dir ¡ CSI ¡ send ¡nulls ¡

data ¡3 ¡

Bob ¡

tnull ¡

Alice ¡

t ¡ contenIon ¡window ¡ ¡ & ¡preamble ¡

Chris Alice Bob

Ongoing ¡transmifers ¡ ¡ pause ¡their ¡streams ¡ ¡ when ¡later ¡contenIon ¡winners ¡ announce ¡the ¡direcIons ¡

AP

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SLIDE 18

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡data ¡2 ¡

Bob ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡data ¡1 ¡

Alice ¡

dir ¡ dir ¡ CSI ¡ send ¡nulls ¡

Chris ¡

data ¡3 ¡ tnull ¡

t ¡

  • Alice ¡wins ¡the ¡1st ¡contenIon ¡

– select ¡the ¡rate ¡based ¡on ¡SNRorig ¡ – broadcast ¡her ¡direcIon ¡and ¡pause ¡transmission ¡at ¡tnull ¡

  • Bob ¡wins ¡the ¡2nd ¡contenIon ¡

– select ¡the ¡rate ¡based ¡on ¡SNRproj ¡ – broadcast ¡his ¡direcIon ¡

  • Chris ¡wins ¡the ¡3rd ¡contenIon ¡

– select ¡the ¡rate ¡based ¡on ¡SNRproj ¡ ¡

TurboRate’s ¡MAC ¡

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SLIDE 19

Performance

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SLIDE 20

Implementa)on

  • Implemented ¡in ¡USRP-­‑N200 ¡
  • OFDM ¡with ¡802.11-­‑style ¡modulaIons ¡and ¡

convoluIonal ¡codes

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SLIDE 21

Testbed

AP ¡

Randomly ¡pick ¡a ¡subset ¡of ¡locaIons ¡for ¡evaluaIons

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SLIDE 22

1) Is ¡SNR ¡esImaIon ¡accurate ¡enough? ¡ ¡ 2) What ¡is ¡the ¡gain ¡achieved ¡by ¡TurboRate? ¡ 3) Where ¡does ¡the ¡gain ¡come ¡from? ¡

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SLIDE 23

1) Is ¡SNR ¡esImaIon ¡accurate ¡enough? ¡ ¡ 2) What ¡is ¡the ¡gain ¡achieved ¡by ¡TurboRate? ¡ 3) Where ¡does ¡the ¡gain ¡come ¡from? ¡

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SLIDE 24

Accuracy ¡of ¡SNR ¡Es)ma)on ¡

Compare ¡the ¡esImated ¡SNR’proj ¡with ¡the ¡actual ¡SNRproj ¡ ¡

θ ¡

Alice ¡ Bob ¡ SNR’proj ¡ AP Bob Alice

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SLIDE 25

Accuracy ¡of ¡SNR ¡Es)ma)on ¡

  • ­‑10 ¡
  • ­‑5 ¡

0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡ 30 ¡ 0 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 30 ¡ 40 ¡ 50 ¡ 60 ¡ 70 ¡

SNR ¡aVer ¡projec)on ¡[dB] Loca)on ¡Index

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SLIDE 26

Accuracy ¡of ¡SNR ¡Es)ma)on ¡

  • ­‑10 ¡
  • ­‑5 ¡

0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡ 30 ¡ 0 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 30 ¡ 40 ¡ 50 ¡ 60 ¡ 70 ¡

SNR ¡aVer ¡projec)on ¡[dB] Loca)on ¡Index Actual ¡SNR ¡a]er ¡projecIon ¡ EsImated ¡SNR ¡a]er ¡projecIon ¡

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SLIDE 27

Accuracy ¡of ¡SNR ¡Es)ma)on ¡

EsImated ¡SNR ¡closely ¡matches ¡the ¡actual ¡SNR

  • ­‑10 ¡
  • ­‑5 ¡

0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡ 30 ¡ 0 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 30 ¡ 40 ¡ 50 ¡ 60 ¡ 70 ¡

SNR ¡aVer ¡projec)on ¡[dB] Loca)on ¡Index Actual ¡SNR ¡a]er ¡projecIon ¡ EsImated ¡SNR ¡a]er ¡projecIon ¡

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SLIDE 28

Accuracy ¡of ¡SNR ¡Es)ma)on ¡

  • ­‑10 ¡
  • ­‑5 ¡

0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡ 30 ¡ 0 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 30 ¡ 40 ¡ 50 ¡ 60 ¡ 70 ¡

SNR ¡aVer ¡projec)on ¡[dB] Loca)on ¡Index

Larger ¡esImaIon ¡error ¡ below ¡802.11 ¡operaIonal ¡SNR ¡

Larger ¡error ¡below ¡4dB ¡à ¡Avoided ¡by ¡TurboRate

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SLIDE 29

1) Is ¡SNR ¡esImaIon ¡accurate ¡enough? ¡ ¡ 2) What ¡is ¡the ¡gain ¡achieved ¡by ¡TurboRate? ¡ 3) Where ¡does ¡the ¡gain ¡come ¡from? ¡

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SLIDE 30

Throughput ¡Gain ¡for ¡2-­‑Antenna ¡AP ¡

Compare ¡the ¡following ¡schemes ¡

  • 1. ¡ExisIng ¡802.11 ¡(single ¡stream) ¡
  • 2. ¡MU-­‑MIMO ¡without ¡TurboRate ¡
  • 3. ¡MU-­‑MIMO ¡with ¡TurboRate ¡

AP Bob Alice

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SLIDE 31

Throughput ¡Gain ¡for ¡2-­‑Antenna ¡AP ¡

0 ¡ 0.2 ¡ 0.4 ¡ 0.6 ¡ 0.8 ¡ 1 ¡

0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡ 30 ¡ 35 ¡ 40 ¡ 45 ¡

CDFs ¡ Total ¡throughput ¡in ¡the ¡2-­‑antenna ¡AP ¡scenario ¡

¡ ¡ ¡ ¡MU-­‑MIMO ¡with ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡MU-­‑MIMO ¡w/o ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡exisIng ¡system ¡

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SLIDE 32

Throughput ¡Gain ¡for ¡2-­‑Antenna ¡AP ¡

0 ¡ 0.2 ¡ 0.4 ¡ 0.6 ¡ 0.8 ¡ 1 ¡

0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡ 30 ¡ 35 ¡ 40 ¡ 45 ¡

CDFs ¡ Total ¡throughput ¡in ¡the ¡2-­‑antenna ¡AP ¡scenario ¡

¡ ¡ ¡ ¡MU-­‑MIMO ¡with ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡MU-­‑MIMO ¡w/o ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡exisIng ¡system ¡

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SLIDE 33

Throughput ¡Gain ¡for ¡2-­‑Antenna ¡AP ¡

0 ¡ 0.2 ¡ 0.4 ¡ 0.6 ¡ 0.8 ¡ 1 ¡

0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡ 30 ¡ 35 ¡ 40 ¡ 45 ¡

CDFs ¡ Total ¡throughput ¡in ¡the ¡2-­‑antenna ¡AP ¡scenario ¡

¡ ¡ ¡ ¡MU-­‑MIMO ¡with ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡MU-­‑MIMO ¡w/o ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡exisIng ¡system ¡

MU-­‑MIMO ¡without ¡rate ¡adaptaIon ¡ ¡ leads ¡to ¡zero ¡throughput ¡for ¡54% ¡of ¡cases

54%

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SLIDE 34

Throughput ¡Gain ¡for ¡2-­‑Antenna ¡AP ¡

0 ¡ 0.2 ¡ 0.4 ¡ 0.6 ¡ 0.8 ¡ 1 ¡

0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡ 30 ¡ 35 ¡ 40 ¡ 45 ¡

CDFs ¡ Total ¡throughput ¡in ¡the ¡2-­‑antenna ¡AP ¡scenario ¡

¡ ¡ ¡ ¡MU-­‑MIMO ¡with ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡MU-­‑MIMO ¡w/o ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡exisIng ¡system ¡

TuboRate ¡delivers ¡the ¡MU-­‑MIMO ¡gain ¡ ¡ à ¡1.7x ¡over ¡802.11 ¡ ¡

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SLIDE 35

Throughput ¡Gain ¡for ¡3-­‑Antenna ¡AP ¡

Compare ¡the ¡following ¡schemes ¡

  • 1. ¡ExisIng ¡802.11 ¡(single ¡stream) ¡
  • 2. ¡MU-­‑MIMO ¡with ¡TurboRate ¡
  • 3. ¡MU-­‑MIMO ¡without ¡TurboRate ¡

AP Chris Alice Bob

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SLIDE 36

Throughput ¡Gain ¡for ¡3-­‑Antenna ¡AP

0 ¡ 0.2 ¡ 0.4 ¡ 0.6 ¡ 0.8 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 30 ¡ 40 ¡ 50 ¡ 60 ¡ 70 ¡

CDFs ¡ Total ¡throughput ¡in ¡the ¡3-­‑antenna ¡AP ¡scenario ¡ ¡ ¡ ¡ ¡MU-­‑MIMO ¡with ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡MU-­‑MIMO ¡w/o ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡exisIng ¡system ¡

TurboRate ¡improves ¡the ¡throughput ¡ ¡ by ¡2.3x ¡over ¡802.11 ¡

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SLIDE 37

1) Is ¡SNR ¡esImaIon ¡accurate ¡enough? ¡ ¡ 2) What ¡is ¡the ¡gain ¡achieved ¡by ¡TurboRate? ¡ 3) Where ¡does ¡the ¡gain ¡come ¡from? ¡

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SLIDE 38

Throughput ¡of ¡Individual ¡Clients ¡

AP Bob Alice

ZF ¡ SIC ¡

θ ¡

Alice ¡ Bob ¡ SNRproj ¡

Check ¡the ¡throughput ¡of ¡each ¡client ¡ ¡ w/ ¡and ¡w/o ¡TurboRate ¡

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SLIDE 39

Throughput ¡w/o ¡TurboRate ¡

0 ¡ 0.2 ¡ 0.4 ¡ 0.6 ¡ 0.8 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡

CDFs ¡ Throughput ¡of ¡each ¡client ¡without ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Throughout ¡of ¡Bob ¡(ZF) ¡

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SLIDE 40

Bob’s ¡Throughput ¡w/o ¡TurboRate ¡

0 ¡ 0.2 ¡ 0.4 ¡ 0.6 ¡ 0.8 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡

CDFs ¡ Throughput ¡of ¡each ¡client ¡without ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Throughout ¡of ¡Bob ¡(ZF) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Throughput ¡of ¡Alice ¡(SIC) ¡ ~50%

Packets ¡are ¡undecodable ¡if ¡Bob ¡picks ¡a ¡wrong ¡rate

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SLIDE 41

¡Alice’s ¡Throughput ¡w/o ¡TurboRate ¡

Alice ¡also ¡gets ¡zero ¡throughput ¡ ¡ because ¡AP ¡cannot ¡remove ¡the ¡interference ¡from ¡Bob Alice ¡also ¡gets ¡zero ¡throughput ¡ ¡

0 ¡ 0.2 ¡ 0.4 ¡ 0.6 ¡ 0.8 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡

CDFs ¡ Throughput ¡of ¡ ¡each ¡client ¡without ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Throughout ¡of ¡Bob ¡(ZF) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Throughput ¡of ¡Alice ¡(SIC) ¡

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SLIDE 42

Throughput ¡w/ ¡TurboRate ¡

0 ¡ 0.2 ¡ 0.4 ¡ 0.6 ¡ 0.8 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡

CDFs ¡ Throughput ¡of ¡each ¡client ¡with ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Throughout ¡of ¡Bob ¡(ZF) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Throughput ¡of ¡Alice ¡(SIC) ¡

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SLIDE 43

Bob’s ¡Throughput ¡w/ ¡TurboRate ¡

0 ¡ 0.2 ¡ 0.4 ¡ 0.6 ¡ 0.8 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡

CDFs ¡ Throughput ¡of ¡each ¡client ¡with ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Throughout ¡of ¡Bob ¡(ZF) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Throughput ¡of ¡Alice ¡(SIC) ¡ 15%

SNR ¡a]er ¡projecIon ¡is ¡below ¡4dB ¡ TurboRate ¡forces ¡Bob ¡to ¡refrain ¡from ¡transmiong SNR ¡a]er ¡projecIon ¡is ¡below ¡4dB ¡ ¡

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SLIDE 44

Alice’s ¡Throughput ¡w/ ¡TurboRate ¡

0 ¡ 0.2 ¡ 0.4 ¡ 0.6 ¡ 0.8 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡

CDFs ¡ Throughput ¡of ¡each ¡client ¡with ¡TurboRate ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Throughout ¡of ¡Bob ¡(ZF) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Throughput ¡of ¡Alice ¡(SIC) ¡

Alice ¡is ¡not ¡interfered ¡by ¡Bob ¡ ¡ because ¡Bob ¡adapts ¡the ¡rate ¡properly

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– SAM[TLFWZC09], ¡IAC[GPK09], ¡802.11n+[LGK11], ¡… ¡

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– [LCK], ¡[ZJLMB08], ¡[KCK07], ¡…

First ¡rate ¡adaptaIon ¡protocol ¡for ¡ ¡ uplink ¡MU-­‑MIMO ¡networks ¡

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Conclusion

  • Distributed ¡rate ¡adapIon ¡protocol ¡for ¡MU-­‑

MIMO ¡LANs ¡

  • Clients ¡can ¡select ¡bit ¡rate ¡by ¡passively ¡learning ¡

– Its ¡own ¡SNR ¡ ¡ – The ¡direcIon ¡of ¡ongoing ¡transmifers ¡ ¡ ¡

  • Shown ¡pracIcal ¡via ¡implementaIon ¡and ¡

testbed ¡evaluaIon ¡

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SLIDE 47

0 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 30 ¡ 40 ¡ 0 ¡ 3 ¡ 7 ¡ 11 ¡ 15 ¡ 19 ¡ 23 ¡ 27 ¡ 31 ¡

average ¡throughput ¡[mbps] ¡ Tnull ¡()me ¡slot) ¡ No ¡extra ¡overhead ¡ TurboRate ¡

Overhead ¡for ¡3-­‑antenna ¡Scenario

small ¡tnull ¡ ¡: ¡decrease ¡concurrent ¡transmission ¡opportuniIes ¡ larger ¡tnull: ¡increase ¡the ¡idle ¡overhead