Exclusion and Guard Zones in DC-CDMA Ad Hoc Networks
在直接序列码分多址（DS-CDMA）ad hoc网络中的中心问题是防止远近问题。本文考虑了两种类型的保护区，可用于控制远近问题：一个基本的禁区和一个额外的CSMA保护区，可以建立的载波侦听多路访问（CSMA）协议。在禁止区中，没有移动设备物理存在，模拟了实际网络中始终存在的移动设备之间的最小物理间隔。潜在的干扰移动站超出了一个发射移动站的禁区，但在其CSMA保护区，是由协议去激活。本文提供了一个DS-CSMA网络的一种或两种类型的保护区的分析。建立了一个有限规模的网络模型，该网络中移动节点数量有限，空间分布均匀。该分析适用于一个封闭形式的表达式中断概率在Nakagami衰落的存在下，条件网络的几何形状。DS-CDMA和非扩频网络的禁区和CSMA保护区之间的权衡进行了探讨。扩展因子和保护区半径在实现指定级别的平均中断概率和传输容量方面提供了设计灵活性。与CSMA保护区相比，禁止区的优点在于，由于网络没有变薄，因此活动移动台的数量保持恒定，并且可以实现更高的传输容量。
2013-04-19 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff of Cooperative Communication with Linear Network Coded Relays
为了减轻无线传输中衰落带来的不利影响，同时获得高吞吐量和更好的频谱效率，网络编码和协作通信受到了研究界的广泛关注。在这项工作中，我们分析了网络编码方案的合作通信设置与多个源和目的地。该协议实现了充分的多样性秩序在一个稍微减少的复用率相比，现有的计划在文献中的代价。我们表明，我们的计划优于传统的合作方面的多样性复用的权衡。
2010-03-26 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff of Asynchronous Cooperative Diversity in Wireless Networks
中继节点的同步是无线网络中利用协作分集的一个重要而关键的问题。本文提出了两种异步协作分集方案，即分布式延迟分集和异步空时编码协作分集方案。在整体分集复用（DM）的权衡功能方面，我们表明，提出的独立编码的分布式延迟分集和异步空时编码的合作分集方案实现了相同的性能同步空时编码的方法，需要一个准确的符号级定时同步，以确保从不同的中继节点到达目的地的信号是完美的同步。这表明，即使在中继节点之间存在竞争的情况下，也能保持分集阶数。此外，当所有中继节点都成功解码源信息时，异步空时编码方法能够实现比同步方案更好的DM权衡，并且就DM权衡而言，与通过并行衰落信道传输信息等效。我们的研究结果表明，充分利用空时自由度在多天线系统中采用异步空时码，即使在频率平坦衰落信道的好处。此外，它示出异步空时编码系统能够实现更高的互信息比同步空时编码系统的任何有限的信号噪声比（SNR）时，适当地选择基带波形。
2007-08-08 cs.IT math.IT
Rack-Aware Cooperative Regenerating Codes
在分布式存储系统中，协作再生码在多个节点故障的情况下权衡存储和修复带宽。在机架感知分布式存储系统中，不存在与在机架内传送符号相关联的成本。因此，修复带宽将仅考虑跨机架传输。机架感知再生码的情况下，单节点故障进行了研究，其修复带宽权衡的特点。在本文中，我们认为框架的机架感知合作再生码的情况下，多个节点故障的节点故障均匀分布在一定数量的机架。我们的特点的存储修复带宽的权衡，以及推导出的最小存储和最小修复带宽点的权衡。我们还提供了所有参数的最小带宽机架感知合作再生码的建设。
2021-02-24 cs.IT math.IT
Cooperative Tx/Rx Caching in Interference Channels: A Storage-Latency Tradeoff Study
本文研究了在$3\times3$无线干扰网络中，在所有发射机和接收机都配备缓存的情况下，存储延迟的权衡问题。该折衷的特征在于在给定的归一化的发送器和接收器缓存大小下的所谓的部分递送时间（FDT）。我们首先提出了一个通用的合作发送器/接收器缓存策略，可调文件分割比。基于这种缓存策略，我们然后仔细设计的交付阶段，把所考虑的干扰信道机会主义到广播信道，多播信道，X信道，或这些信道的混合形式。然后，通过求解文件分割比的线性规划问题，得到了最小FDT的可实现上界。可实现的FDT是高速缓存大小的凸和分段线性递减函数。在不同的高速缓存大小区域中利用接收器本地高速缓存增益、编码多播增益和发射器协作增益（干扰对准和干扰中和）。
2016-05-25 cs.IT math.IT
On the Achievable Diversity-Multiplexing Tradeoffs in Half-Duplex Cooperative Channels
在本文中，我们提出了新的合作传输协议的延迟有限的相干衰落信道组成的N（半双工和单天线）的合作伙伴和一个小区站点。在我们的工作中，我们区分中继，合作广播（下行链路），合作多址（上行链路）信道。对于中继信道，我们研究了两类合作方案，即放大和转发（AF）协议和解码和转发（DF）协议。对于第一类，我们建立了一个上限上实现的分集复用的权衡与一个单一的中继。然后，我们构建了一个新的AF协议，达到这个上限。该算法扩展到一般情况下，N-1中继，它被证明优于空时编码协议的Laneman和Warenell，而不需要解码/编码的中继。对于这类DF协议，我们提出了一种动态解码转发（DDF）协议，该协议在复用增益0 < r < 1/N的情况下实现了最优折衷。此外，与一个单一的中继，DDF协议示出占主导地位的AF协议的所有复用增益的类。DDF协议的优越性在协作广播信道中表现得更为明显。这种情况是相反的合作多址信道，我们提出了一个新的AF协议，实现了所有复用增益的最佳权衡。在这三种情况下，所提出的协议的一个显著特征是它们不依赖于正交子空间，从而允许更有效地利用资源。事实上，使用我们的研究结果可以说，以前提出的协议的次优源于他们使用的正交子空间，而不是半双工约束。
2005-06-07 cs.IT math.IT
Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff and Optimum Power Allocation in Bidirectional Cooperative Networks
本文重点研究了双向协作网络中的两种主要协议--模拟网络编码（ANC）和时分广播（TDBC）。首先推导了这两种协议的中断概率的下界。这些下限在整个信噪比（SNR）范围内都是非常紧的，与信道方差的值无关。基于这些下界，有限SNR分集复用的ANC和TDBC协议的折衷。其次，我们研究如何有效地使用信道状态信息（CSI）在这两个协议。具体而言，提出了一种最佳的ANC协议的功率分配方案。它同时最小化中断概率和最大化该协议的总互信息。对于TDBC协议，在等功率分配的假设下，提出了一种在中继端合并接收信号的最优方法。该方法在最小化中断概率的同时，最大化TDBC协议的总互信息。
2008-10-15 cs.IT math.IT
Comments on "Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff for Network Coded Cooperative OFDMA Systems"
在论文“网络编码协作OFDMA系统的信噪比分集复用权衡”中，作者采用了最近提出的子载波分配算法，旨在向具有网络编码协作（NCC）的基于OFDMA的网络提供最佳频率分集，其中$P$源节点在$M$中继节点的帮助下向公共目的地发送独立信息，在具有$L$相干块频率选择性信道中。然而，在上述论文中提出的所谓的NCC-OFDMA方案的分析假设子载波分配算法能够向网络中的所有链路提供全频率分集，这在实践中通常不成立，因为该分配仅从单个目的地的角度来看是最优的。因此，在这篇文章中，我们重新评估了一个更现实的情况下，只有发送到目的地的消息受益于由子载波分配算法提供的全频率分集的NCC-OFDMA的中断概率，表明分集阶数从$L(M+1)$降低到$M+L$。
2017-06-19 cs.IT math.IT
Towards a Better Understanding of Multi-User Cooperation: A Tradeoff between Transmission Reliability and Rate
本文综述了多用户协作数据传输的最新进展。重点是可实现的吞吐量和合作传输的可靠性之间的内在权衡。研究表明，在固定的传输能量预算下，增加的合作并不一定会导致可靠性的增加。实际上，为了充分发挥协作传输的优势，需要仔细选择协作伙伴和进行功率分配。此外，视多媒体内容而定，可能需要考虑不同的合作战略。
2013-07-26 cs.IT math.IT
Joint Cooperative Spectrum Sensing and MAC Protocol Design for Multi-channel Cognitive Radio Networks
提出了一种用于多信道认知无线电网络的半分布式协作频谱感知和信道接入框架。特别地，我们考虑了SDCSS方案，其中次级用户（SU）执行感知并彼此交换感知结果以定位频谱空洞。此外，我们设计的p -持久的CSMA为基础的认知MAC协议集成SDCSS，使有效的频谱共享SU之间。然后，我们进行吞吐量分析，并开发一种算法来确定频谱感测和接入参数，以最大限度地提高吞吐量为一个给定的分配信道感测集。此外，我们认为频谱感知集优化问题的SU，以最大限度地提高整个系统的吞吐量。我们提出了穷举搜索和低复杂度的贪心算法来确定SU的感知集，并分析其复杂度。我们还展示了我们的设计和分析可以扩展到考虑报告错误。最后，大量的数值结果表明显着的性能增益，我们的优化设计框架相对于非优化的设计，以及不同的协议参数对吞吐量性能的影响。
2014-06-16 cs.IT cs.NI math.IT
Necessity of Cooperative Transmissions for Wireless MapReduce
LTCI, Telecom Paris, IP Paris（电信巴黎学院，巴黎理工学院）
本文研究了无线MapReduce系统中协作传输的必要性，通过理论分析证明非协作方案在某些参数下无法达到最优NDT-计算权衡，从而强调了协作传输的重要性。
2026-01-17 cs.IT eess.SP math.IT
Cooperative Regenerating Codes
分布式存储系统的设计目标之一是使故障存储节点修复过程中的数据流量最小化。通过同时和协作地修复多个故障，可以进一步减少修复流量。给出了协作修复中修复流量与各节点存储量之间的最优折衷的封闭表达式。我们表明，在权衡曲线上的点可以通过线性合作再生码，所需的有限域大小上的明确的界限。证明依赖于一个最大流最小割型定理的子模流从组合优化。给出了两类显式构造。
2013-07-19 cs.IT math.IT
Wireless Network Code Design and Performance Analysis using Diversity-Multiplexing Tradeoff
为了减轻无线传输中衰落带来的不利影响，同时获得高吞吐量和更好的频谱效率，网络编码和协作通信受到了研究界的广泛关注。在这项工作中，我们设计和分析确定性和随机网络编码方案的合作通信设置与多个源和目的地。我们表明，我们的计划优于传统的合作分集复用权衡（DMT）。具体地说，它实现了全分集阶数的代价是稍微降低复用速率。建立了$(N+M,M,N+1)$系统MDS码的奇偶校验矩阵与$N$源-目的对和$M$中继的协作通信系统中的网络编码系数之间的联系。我们提出了两种方法来生成网络编码矩阵：使用Cauchy矩阵和Vandermonde矩阵，并建立它们都提供最大分集阶。
2010-04-19 cs.IT math.IT
D-MG Tradeoff and Optimal Codes for a Class of AF and DF Cooperative Communication Protocols
我们考虑协作中继通信在衰落信道环境下的正交放大和转发（OAF）和正交和非正交选择解码和转发（OSDF和NSDF）协议。对于所有这些协议，我们计算分集复用增益权衡（DMT）。我们构造DMT最佳码的协议，这是球解码，在某些情况下，产生尽可能小的延迟。我们的研究结果表明，DMT的OAF协议是相同的DMT的非正交放大和转发（NAF）协议。考虑了NSDF协议的两种变体：固定NSDF和可变NSDF协议。在可变NSDF协议中，允许源单独发送的持续时间的一部分随通信速率而变化。在静态放大和转发和解码和转发协议的类中，可变NSDF协议被证明具有最好的已知DMT除了两个中继的情况下，对于任何数量的中继。当有两个中继时，可变NSDF协议被示出为改善DMT的最佳先前已知的协议的复用增益的更高的值。我们的研究结果还建立了固定的NSDF协议有一个更好的DMT比NAF协议的任何数量的中继。最后，我们提出了一个DMT的最佳编码结构的NAF协议。
2006-11-30 cs.IT math.IT
Approximately universal optimality over several dynamic and non-dynamic cooperative diversity schemes for wireless networks
在这项工作中，我们明确地提供了有史以来第一个最佳的，相对于郑Tse分集复用增益（D-MG）的权衡，无线中继网络的合作分集方案。该计划是基于完美的空时码的变体，是最佳的任何数量的用户和所有统计对称（在某些情况下，不对称）的衰落分布。我们推断，相对于D-MG权衡，在中间中继和无限延迟的信道知识是不必要的。我们还表明，非动态选择解码和转发策略，非动态放大和转发，非动态接收和转发，动态放大和转发和动态接收和转发协作分集策略允许完全相同的D-MG的最佳性能。
2005-12-07 cs.IT math.IT
D-MG Tradeoff of DF and AF Relaying Protocols over Asynchronous PAM Cooperative Networks
针对非正交选择解码转发（NSDF）、正交选择解码转发（OSDF）、非正交放大转发（NAF）和正交放大转发（OAF）等中继协议，研究了一般两跳异步协作网络的分集复用折衷。假设发射机节点异步发送脉冲幅度调制（PAM）信号，其中信息符号由成形波形线性调制以发送到目的地。我们考虑两种不同的情况下，在时域中的整形波形的长度。在理论上的情况下，整形波形与无限时间的支持，它示出，双折射不影响DMT性能的系统和相同的DMT作为相应的同步网络获得所有上述协议。在有限长度成形波形的实际情况下，它示出了更好的分集增益可以实现在带宽扩展的代价。在解码和转发（DF）型协议中，异步网络在复用增益的整个范围内提供比相应同步网络更好的分集增益。在放大和转发（AF）类型的协议，异步网络提供相同的DMT的OAF协议下的相应的同步对应物，然而，更好的分集增益下NAF协议实现整个范围内的复用增益。具体地，在单中继异步网络中，NAF协议提供与2 { \times } 1多输入单输出（MISO）信道相同的DMT。
2011-02-18 cs.IT math.IT
Multi-Antenna Cooperative Wireless Systems: A Diversity-Multiplexing Tradeoff Perspective
我们考虑一个一般的多天线网络，多个源，多个目的地和多个中继的分集复用权衡（DMT）。我们研究几个子情况下，考虑到处理能力的中继（半双工或全双工），和网络的几何形状（集群或非集群），这个最普遍的问题。我们首先研究了多天线中继信道与全双工中继了解直接链路中增加的自由度的影响。我们发现DMT上界，并调查可实现的性能解码和转发（DF），压缩和转发（CF）协议。我们的研究结果表明，虽然DF是DMT最佳时，所有终端都有一个天线，它可能无法保持其良好的性能时，自由度在直接链路中增加，而CF继续执行最佳。我们还研究了半双工中继的多天线中继信道。我们表明，半双工DMT的行为可以显着不同的全双工的情况下。我们发现，CF是DMT最佳的半双工中继，以及，是第一个已知的协议，以实现半双工中继DMT。我们接下来研究多址中继信道（MARC）DMT。最后，我们研究了一个系统，一个单一的源-目的地对和多个中继，每个节点有一个天线，并表明，即使在理想化的假设全双工中继和集群网络，这个虚拟的多输入多输出（MIMO）系统永远不能完全模仿一个真正的MIMO DMT。对于具有多个源和多个目的地的合作系统，同样的限制仍然有效。
2007-07-22 cs.IT math.IT
Cooperative Lattice Coding and Decoding
提出了一种适用于超时受限协作信道的格型编码框架。该框架提供了实际的实现Azarian等人提出的最佳合作协议。特别是，对于中继信道，我们实现了一个变种的动态解码和转发协议，它使用正交星座减少所看到的目的地的单输入单输出时间选择性的通道，同时继承相同的分集复用权衡。这种简化允许使用传统的置信传播或树搜索架构来构建接收器。我们的框架还概括了杨和Belfiore的编码方案的放大和向前合作的背景下。对于协作多址信道，提出了一种与Azarain等人的最优线性协作协议相匹配的树编码方法。对于这种情况下，MMSE-DFE Fano解码器被示出享受性能和复杂度之间的良好权衡。最后，所提出的计划的效用是建立通过全面的仿真研究。
2006-02-16 cs.IT math.IT
A Diversity-Multiplexing-Delay Tradeoff of ARQ Protocols in The Z-interference Channel
在这项工作中，我们分析了单天线自动重传请求（ARQ）Z干扰信道（ZIC）的基本性能权衡。具体而言，我们的特点是实现三维之间的权衡多样性（可靠性），复用（吞吐量），和延迟（最大重传次数）的两个ARQ协议：一个非合作协议和合作的。考虑到不存在合作，我们研究了固定功率分裂的Han-Kobayashi（HK）方法的可实现的权衡。有趣的是，我们证明，如果第二个用户发送的共同部分，只有它的消息在其成功的解码和解码失败的情况下，在第一个用户，通信得到改善，通过保持或停止传输的共同和私人的消息。我们得到了封闭形式的表达式，可实现的权衡下，香港分裂。根据合作，两个特殊的情况下，香港被认为是静态和动态解码器。这两种解码器之间的差异在于后者动态选择应用哪种HK特殊情况解码的能力。合作显着增加可实现的第一用户多样性。
2012-04-03 cs.IT math.IT
Sensing-Throughput Tradeoff for Superior Selective Reporting-based Spectrum Sensing in Energy Harvesting HCRNs
在本文中，我们研究了传统的协作感知（CCS）和优越的选择性报告（SSR）的协作感知的性能在一个能量收集使能异构认知无线电网络（HCRN）。特别是，我们推导出这两种方案的可实现的吞吐量的表达式，并制定非线性整数规划问题，以找到吞吐量最佳的频谱传感器的集合，预定感测一个特定的信道，给定主用户（PU）的干扰和能量收集的约束。此外，我们提出了新的解决方案的基础上的交叉熵（CE）方法的优化问题，并与穷举搜索和贪心算法的性能进行比较。最后，我们讨论了SSR和CCS方案的平均可实现的吞吐量之间的权衡，并强调了SSR方案优于CCS方案的制度。值得注意的是，我们表明，有一个固有的权衡之间的通道可用时间和检测精度。我们的数值结果表明，随着频谱传感器数量的增加，信道可用时间在HCRN中获得更高的优先级，而不是检测精度。
2019-02-01 cs.IT math.IT
Algorithmic Aspects of Energy-Delay Tradeoff in Multihop Cooperative Wireless Networks
研究了时延受限的协作多跳无线网络中的能量有效传输问题。协作多跳方案的组合性质使得很难设计有效的多项式时间算法来决定哪些节点应该参与协作，以及它们应该何时以及以什么功率发送。在这项工作中，我们在无记忆网络中解决了这个问题，有或没有延迟约束，即，服务质量保证。我们分析了广泛的设置，包括单播，组播和广播，和两个主要的合作方法，即：能量积累（EA）和互信息积累（MIA）。我们提供了一个广义的算法制定的问题，包括所有这些情况下。我们调查的EA和MIA在我们的广义配方的相似性和差异。我们证明了广播和多播问题，在一般情况下，不仅NP困难，而且O（log（n））不可逼近。我们把这些问题分为三个部分：排序，调度和功率控制，并提出了一种新的算法，给定一个排序，可以最优地解决联合功率分配和调度问题在多项式时间内同时进行。我们进一步表明，经验表明，这种算法结合使用的Dijkstra的最短路径算法产生接近最佳的性能在典型的设置中的顺序推导。对于单播的情况下，我们证明，虽然问题仍然NP难与MIA，它可以解决最佳的，在多项式时间内使用EA。我们进一步使用我们的算法研究数值延迟和功率效率之间的权衡在合作广播和比较EA与MIA的性能以及我们的合作算法的性能与智能非合作算法在广播设置。
2011-12-29 cs.DS cs.IT math.IT
Multi-hop Cooperative Wireless Networks: Diversity Multiplexing Tradeoff and Optimal Code Design
我们考虑单源单汇（ss-ss）多跳网络，慢衰落链路和单天线半双工中继。我们确定了两个家庭的网络，是多跳概括的两跳网络：K-并行路径（KPP）网络和分层网络。KPP网络可以被视为K条节点不相交的并行中继路径的联合，每条路径的长度都大于1。然后，将KPP网络推广到允许路径之间的干扰的KPP（I）网络和拥有从源到宿的直接链路的KPP（D）网络。我们完全刻画了K > 3时这些网络族的DMT。分层网络是由中继层组成的网络，其边缘仅存在于同一层内或相邻层之间。我们证明了一个线性DMT之间的最大分集d_{max}和最大复用增益为1是完全连接的分层网络。如果层数小于4，则这被示出为等于最优DMT。对于多天线KPP和分层网络，我们提供了一个可实现的DMT区域。对于任意ss-ss单天线定向无环全双工网络，我们证明了最大分集和最大复用增益之间的线性折衷是可以实现的。本文中的所有协议都是显式的，并且仅使用放大转发（AF）中继。我们还构造了基于循环划分代数的短块长度码，实现了所有建议方案的最佳DMT。两个关键的影响，在该文件中的结果是，半双工约束不需要任何速率损失的一大类网络，简单的AF协议往往足以达到最佳DMT。
2008-02-13 cs.IT math.IT
On the Optimal Number of Cooperative Base Stations in Network MIMO
我们考虑多小区上行链路（网络MIMO），其中M个基站（BS）同时与M个用户终端（UT）通信。虽然多小区协作的潜在益处随着M而增加，但是与学习上行链路信道相关的开销将迅速支配上行链路资源。换句话说，对于有限的相干时间，在网络MIMO的性能增益和信道估计中的相关开销之间存在非平凡的权衡。我们使用遍历容量的近似值来研究这种权衡，考虑到一些现实的方面，如不可靠的回程链路和BS和UT之间的不同路径损耗。我们的研究结果提供了一些洞察实际的限制，以及现实的网络MIMO系统的尺寸。
2011-04-11 cs.IT math.IT
Green Sensing and Access: Energy-Throughput Tradeoffs in Cognitive Networking
有限的频谱资源和高数据率应用的急剧增长促使了利用有前途的认知网络概念的机会性频谱接入。虽然这一概念的出现主要是为了提高频谱利用率并允许异构网络技术的共存，但能耗的重要性带来了额外的挑战，因为能耗和通信性能可能不一致。本文研究了认知网络中能量有效的频谱感知和频谱切换方法。的权衡之间的能量消耗和吞吐量，根据本地以及根据合作感测的特点，和什么进一步的方面需要进行调查，以实现能源效率的认知操作下的各种应用需求进行了讨论。
2015-08-03 cs.IT cs.NI math.IT
On the Optimal Number of Cooperative Base Stations in Network MIMO Systems
我们考虑一个多小区，频率选择性衰落，上行链路信道（网络MIMO），其中K个用户终端（UT）同时与B个合作基站（BS）进行通信。虽然多小区协作的潜在益处随着B而增长，但是与信道状态信息（CSI）的获取相关的开销将迅速支配上行链路资源。因此，对于有限的相干时间，在网络MIMO的性能增益和信道估计中的相关开销之间存在非平凡的折衷。基于随机矩阵理论的最新结果，使用净遍历可实现速率的近似值，我们通过考虑一些现实的方面来研究这种权衡，例如不可靠的回程链路和UT与BS之间的不同路径损耗。我们确定最佳训练长度、协作BS的最佳数量和要用于圆形Wyner模型的扩展版本的子载波的最佳数量，其中每个UT可以与BS通信。我们的研究结果提供了一些洞察实际的限制，以及现实的网络MIMO系统的尺寸。
2011-04-11 cs.IT math.IT
An Efficient MAC Protocol with Selective Grouping and Cooperative Sensing in Cognitive Radio Networks
在认知无线电网络中，频谱感知是为次用户发现频谱机会的关键技术。频谱感知的质量由感知精度和感知效率两个方面来评估。这里，感测精度由虚警概率和检测概率表示，而感测效率由感测开销和网络吞吐量表示。在本文中，我们提出了一个基于组的合作媒体访问控制（MAC）协议称为GC-MAC，它解决了传感精度和效率之间的权衡。在GC-MAC中，合作的SU被分成几个团队。在感测时段期间，每个组感测不同的信道，而同一组中的SU对目标信道执行联合检测。除非发现可用信道，否则感测过程不会停止。为了减少感知开销，提出了一种SU选择算法，根据信道动态和使用模式选择协作SU。然后，建立了分析模型，研究了时不变信道和时变信道两种信道条件下传感精度与效率的权衡。最大化可实现的吞吐量的优化问题，制定优化的重要设计参数。饱和和非饱和的情况下进行了调查，相对于吞吐量和感测开销。仿真结果表明，该协议能够显着减少感知开销，提高网络吞吐量，保证感知精度。
2013-04-22 cs.ET cs.IT cs.NI
Cooperative Cognitive Relaying Under Primary and Secondary Quality of Service Satisfaction
本文提出了一种新的协作协议，它涉及到主用户和次用户之间的合作。我们考虑一个认知设置与一个主要用户和多个次要用户。时间资源被划分为离散的时隙。在每个时隙中，一个次要用户被调度用于根据时分多址进行传输，而其余的次要用户（我们称之为次要中继）尝试对主要分组进行解码。之后，次中继采用协作波束成形来转发主分组，并向被调度用于传输的次源的次目的地提供保护以免受干扰。我们的特点的多样性复用权衡的主要来源下，建议的协议。我们考虑由其所需的吞吐量指定的每个用户的某些服务质量。最优化问题就是在这种条件下提出的。结果表明，优化问题是线性的，可以很容易地解决。我们表明，所需的二次吞吐量的总和必须小于或等于正确的数据包接收的概率。
2014-07-01 cs.IT cs.NI math.IT
Fundamental Tradeoff between Storage and Latency in Cache-Aided Wireless Interference Networks
本文研究了一般无线干扰网络中所有发射机和接收机都配备缓存的存储和延迟之间的基本权衡。该折衷由信息理论度量\emph{normalized delivery time}（NDT）表征，其是在由给定信道的自由度（DoF）指定的传输速率下的实际业务负载的最坏情况递送时间。我们得到一个可实现的上限和理论上的最小NDT的下限为任何数量的发射机，任何数量的接收机，和任何可行的缓存大小元组。我们表明，可实现的NDT是完全最佳的在某些缓存大小的区域，是在一个有界的乘法差距的理论下限在其他地区。在可扩展性分析中，我们首先提出了一种新的协作发送器/接收器编码缓存策略。它提供了自由调整文件分割率NDT最小化。然后，我们提出了一个交付策略，考虑干扰网络转换成一类新的合作X-组播信道。它利用本地缓存增益，编码多播增益，和发射机合作增益（通过干扰对齐和干扰抵消）机会主义。最后，通过求解线性规划问题得到可实现的无损检测。这项研究表明，在发送端和接收端的缓存，网络可以同时受益于流量负载的减少和传输速率的提高，从而有效地减少内容交付延迟。
2017-06-17 cs.IT math.IT
Cooperative Multiplexing: Toward Higher Spectral Efficiency in Multi-antenna Relay Networks
以前关于合作通信的工作主要集中在这种技术的多样性好处上。相反，本文认为，合作通信的复用的好处。首先，对多天线中继网络中传输速率和中断概率之间的基本权衡给出了新的解释。因此，在全双工多天线中继网络中，可以在任何有限的SNR下获得复用增益。因此，中继不仅可以提供更强的链路可靠性，而且还可以提供更高的频谱效率。具体来说，解码和转发协议的应用和网络，有一个源，一个目的地，和多个中继被认为是。在中继，它捕获网络的大规模衰落特性的接收功率增益，也被认为是。结果表明，这种功率增益可以显着影响系统的分集复用权衡任何有限的SNR值。提出了几种中继协议，并示出提供几乎相同的中断概率，如果在源和中继（S）的发射天线是共处一地，给定一定的SNR和接收功率增益在中继。因此，如果目的地具有比源更多的天线，则可以获得比直接链路更高的复用增益。文中的分析对任意信道衰落统计都是有效的。这些结果指出了中继网络作为提供更高频谱效率的手段的观点，而不仅仅是链路可靠性。
2009-03-13 cs.IT math.IT
Goodput Maximization in Cooperative Networks with ARQ
在本文中，平均成功吞吐量，即，研究了瑞利衰落环境下编码3节点协作网络的有效吞吐量。假设在网络中采用简单的自动重传请求（ARQ）技术，使得错误接收的码字被重传直到成功递送。假设继电器工作在放大转发（AF）或解码转发（DF）模式。在这些假设下，描述了重传机制和协议，并确定了成功发送信息所需的平均时间。随后，制定了AF和DF中继的有效吞吐量。的权衡和有效吞吐量，传输速率和中继位置之间的相互作用进行了研究，并确定最佳策略。
2011-01-14 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Transmission Schemes in Cooperative Cellular Systems
高能效通信是移动设备的重要要求，因为电池技术已经跟不上无处不在的多媒体应用所产生的日益增长的要求。本文研究了协作蜂窝系统中上下行链路业务不均衡时的能量有效传输方案。从理论上讲，我们推导出最佳的传输数据率，它最大限度地减少了电池供电的终端每信息位的总能耗。然后研究了能量有效协作区域，分析了中继节点位置对系统能量有效性的影响，并找到了能量有效性最大的最优中继节点位置。最后，数值结果表明能量效率和频谱效率之间的权衡。
2012-03-04 cs.IT math.IT
Cooperative Edge Caching in User-Centric Clustered Mobile Networks
通过将文件主动存储在基站（BS），移动边缘缓存可以实现直接内容交付，而无需远程文件获取，这可以减少端到端延迟，同时减轻回程压力。为了在实践中有效地利用有限的缓存大小，可以利用合作缓存来利用缓存的多样性，通过允许用户在新兴的以用户为中心的网络架构下由多个基站服务。本文探讨了延迟最优的合作边缘缓存在大规模的以用户为中心的移动网络，其中的内容放置和集群大小的基础上优化的随机信息的网络拓扑结构，流量分布，信道质量，和文件的流行度。具体地，提出了一种基于最优带宽分配的贪婪内容放置算法，该算法能够以线性计算复杂性实现（1-1/e）最优性。此外，还研究了以用户为中心的最优簇大小，并给出了一个约束最大簇大小的条件，该条件反映了缓存分集和频谱效率之间的权衡。进行了大量的模拟分析验证和性能评估。数值结果表明，所提出的贪婪内容放置算法可以减少平均文件传输延迟高达50%的非合作和命中率最大计划相比。在此基础上，考虑不同系统参数的影响，讨论了最优聚类问题.
2017-10-24 cs.IT cs.NI math.IT
$E^2$-MAC: Energy Efficient Medium Access for Massive M2M Communications
在本文中，我们研究了基于蜂窝的M2M网络的节能分簇和介质访问控制（MAC），以最大限度地减少设备能耗，延长网络电池寿命。首先，我们提出了一个精确的能量消耗模型，考虑静态和动态的能量消耗，并利用该模型来推导网络的生命周期。其次，我们发现簇的大小，以最大限度地提高网络的生命周期和开发一个节能的簇头选择方案。此外，我们找到可行的区域，集群是有益的，在提高网络的寿命。我们进一步研究集群内和集群间通信的通信协议。虽然集群间的通信使用传统的蜂窝接入方案，我们开发了一种节能和负载自适应的多址接入方案，称为n相CSMA/CA，它提供了一个可调的权衡能源效率，延迟和频谱效率的网络。仿真结果表明，所提出的分簇、簇头选择和通信协议设计在节能方面优于其他设计，并显著延长了单个节点和整个M2M网络的生命周期。
2016-08-24 cs.IT cs.NI math.IT
Multi-Source Cooperative Communication with Opportunistic Interference Cancelling Relays
在本文中，我们提出了一个多用户合作协议的无线网络。两个源同时发送它们的信息块，并且中继采用机会性连续干扰消除（SIC）来努力解码它们。如果解码失败，则在中继器处将自适应解码/放大转发方案应用于解码块或其足够的统计。该协议的主要特点是，SIC被利用在网络中，因为更多的机会出现为每个块被解码作为使用的中继NRU的数量增加。此功能在分集和复用增益方面带来了好处，这些好处在分析中断模型和分集复用权衡（DMT）分析的帮助下得到了证明。在没有任何网络同步和协调的情况下实现性能改进。在这项工作的最后一部分的封闭形式的中断概率模型使用的NRU中继，具有最佳的SIC性能，从大量的NR节点的离线预选的新方法。分析结果证实了广泛的模拟，而该协议相比，在文献中报道的正交和多用户协议。
2015-09-03 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Multiplexing in a Half Duplex Relay Network: Performance and Constraints
以前的中继网络的工作主要集中在这种技术的多样性的好处。本文探讨了在中继网络中获得复用增益的可能性，同时保留分集增益。具体地，考虑其中单个源节点配备有一个天线并且目的地配备有两个天线的网络。它示出，在某些情况下，通过添加一个中继与两个天线，并使用一个连续的中继协议，分集复用的折衷性能的网络可以由一个2 × 2 MIMO信道的下界，当解码和转发协议应用在中继。提出了一种分布式D-BLAST结构，采用并行信道编码来实现这一折衷。一个空时编码策略，它可以带来一个以上的最大复用增益，也推导出这种情况下。如将要示出的，虽然这种空时编码策略利用最大分集来获得小的复用增益，但是所提出的连续中继方案为更高的数据率传输提供了显著的性能优势。除了这里显示的具体结果，这些想法开辟了一个新的方向，利用无线中继网络的好处。
2007-09-29 cs.IT math.IT
Improved Performance of RF Energy Powered Wireless Sensor Node with Cooperative Beam Selection
射频能量收集是一种很有前途的潜在解决方案，可以为低功耗无线传感器网络提供方便和永久的能量供应。在本文中，我们调查的能量收集性能的无线传感器节点供电的收获RF能量从现有的多用户MIMO系统。具体来说，我们提出了一个随机酉波束形成（RUB）的合作波束选择方案，以提高在传感器的能量收集性能。在恒定的总传输功率约束下，多用户MIMO系统试图选择最大数量的活动波束进行数据传输，同时满足传感器处的能量收集要求。我们推导出精确的封闭形式的分布函数的收获能量在相干时间在瑞利衰落信道。我们进一步研究的平均收获的能量在传感器与多用户MIMO系统的总速率的性能权衡。
2014-05-21 cs.IT math.IT
Power Allocation Strategies in Energy Harvesting Wireless Cooperative Networks
在本文中，无线协作网络中，多个源-目的地对通过能量收集中继相互通信。本文的重点是中继的策略来分配收获的能量之间的多个用户和他们对系统性能的影响。具体地说，非合作策略是使用从第i个源收集的能量作为中继传输功率到第i个目的地，渐近结果表明，其中断性能随着logSNR在SNR上衰减。本文提出的两种集中式策略可以实现更快的衰减速率，1/SNR，其中基于注水的策略可以在多个标准方面实现最佳性能，但代价是高复杂度。基于拍卖的功率分配方案也被提出来实现系统性能和复杂度之间的更好的折衷。仿真结果证实了开发的分析结果的准确性，并有利于更好的性能比较。
2013-07-15 cs.IT math.IT
Cooperative Transmission in a Wireless Relay Network based on Flow Management
提出了一种通用多节点半双工无线中继网络的协作传输设计。假设节点以半双工模式操作，并且信道信息在节点处可用。所提出的设计涉及到解决一个凸流优化问题的图形模型的中继网络。在此基础上提出了一种更简单的广义链路选择协议。建议的流量优化协议和广义链路选择协议，以实现最佳的分集复用折衷（DMT）的中继网络。此外，仿真结果量化的差距所提出的协议的性能和最大流量最小切割类型的界限，中断概率。
2009-11-16 cs.IT math.IT
Optimal Distortion-Power Tradeoffs in Gaussian Sensor Networks
通过研究信源-信道编码问题，研究了密集传感器网络的最优性能.传感器网络的总体目标是从一个潜在的随机过程中进行测量，编码和传输这些测量样本到一个收集器节点在一个合作的多址信道与不完美的反馈，并重建整个随机过程在收集器节点。我们提供的最小可实现的预期失真时，基本的随机过程是高斯的下限和上限。在随机过程满足一些一般条件的情况下，我们明确评估的下限和上限，并表明它们是相同的顺序为广泛的总和功率约束。因此，对于这些随机过程，在这些和功率约束下，我们确定了顺序最优的可扩展性方案，并将最小可实现的预期失真表示为和功率约束的函数。
2006-05-24 cs.IT math.IT
Joint Uplink and Downlink Relay Selection in Cooperative Cellular Networks
本文研究了协作蜂窝网络中的中继选择技术，其中用户终端充当移动中继，以帮助基站（BS）和移动台（MS）之间的通信。本文提出了一种新的中继选择方案，称为联合上行链路和下行链路中继选择（JUDRS）。具体来说，我们概括了JUDRS在两个关键方面：（i）中继联合选择上行链路和下行链路，使中继选择开销可以减少，（ii）我们考虑到最小化加权总的能量消耗MS，中继和BS通过考虑信道质量和业务负载条件的上行链路和下行链路。从信息论的角度分析了分集-复用的折衷关系，结果表明该方案在网络中协作终端的数量上实现了全空间分集。数值结果表明，与已有的最佳差信道选择算法和最佳谐波均值选择算法相比，该算法具有显著的能量效率增益。
2010-09-01 cs.IT math.IT
Generalized Distributed Network Coding Based on Nonbinary Linear Block Codes for Multi-User Cooperative Communications
在这项工作中，我们提出并分析了一个广义的分布式网络码的建设，由M个用户发送不同的信息到一个共同的基站通过独立的块衰落信道的网络。其目的是在不降低系统码率的情况下提高系统的分集阶数。所提出的方案，称为广义动态网络码（GDNC），是一个推广的动态网络码（DNC）最近提出的肖和Skoglund。最大化分集阶数的网络码的设计被认为是等价于汉明度量下的非二进制有限域上的线性分组码的设计。所提出的方案提供了一个更好的速率和分集阶数之间的权衡。中断概率分析表明，改进的性能进行，和计算机模拟结果表明，与分析结果一致。
2010-03-21 cs.IT math.IT
Optimal Distortion-Power Tradeoffs in Sensor Networks: Gauss-Markov Random Processes
通过研究信源-信道编码问题，研究了密集传感器网络的最优性能.传感器网络的总体目标是从一个潜在的随机过程中进行测量，编码并将这些测量样本在具有反馈的协作多址信道中传输到收集器节点，并在收集器节点处重建整个随机过程。我们提供的最小可实现的预期失真时，基本的随机过程是平稳和高斯的下限和上限。在随机过程也是马尔可夫的情况下，我们明确评估的下限和上限，并表明它们是相同的顺序为广泛的总和功率约束。因此，对于高斯-马尔可夫随机过程，在这些和功率约束下，我们确定了顺序最优的可扩展性方案，并将最小可实现的预期失真表示为和功率约束的函数。
2006-04-10 cs.IT math.IT
Cooperative Feedback for Multi-Antenna Cognitive Radio Networks
认知波束成形（CB）是一种多天线技术，用于在认知无线电网络中的主用户（PU）和次用户（SU）之间进行有效的频谱共享。具体地，多天线SU发射机应用CB来抑制对PU接收机的干扰以及增强相应的SU链路性能。本文针对多输入单输出（MISO）SU信道与单输入单输出（SISO）PU信道共存的情况，提出了一种基于PU接收机到SU发送机的有限速率协作反馈的CB设计新的实用范例。具体地，PU接收器向SU发送器传送用于计算SU发送波束成形器的量化的SU到PU信道方向信息（CDI），以及根据PU接收器处的可容忍干扰裕度来调节SU发送功率的干扰功率控制（IPC）信号。提出了两种基于协作反馈的CB算法：一种是限制SU发射波束形成器与量化后的SU到PU信道方向正交，另一种是放松这种约束。此外，利用SU CDI从SU发射机到PU接收机的协作前馈，以允许更有效的协作反馈。分析了不同CB和协作反馈/前馈算法下SU链路的中断概率，并由此刻画了CDI和IPC反馈之间的最优比特分配折衷。
2010-10-15 cs.IT math.IT
A low complexity approach of combining cooperative diversity and multiuser diversity in multiuser cooperative networks
本文研究了在时间资源分配（TRA）框架下，将多用户协作网络中的协作分集（CD）和多用户分集（MUD）相结合的调度方案。广播阶段用于直接传输，而中继阶段用于中继传输。在此TRA框架的基础上，提出了一种基于用户选择的低复杂度中继协议（US-LCRP）。在广播阶段的每个时隙（TS）中，选择“最佳”用户用于传输以便获得MUD。在中继阶段，中继节点按照固定的顺序转发特定用户的消息，然后调用有限的反馈信息来实现CD。我们证明了多样性复用权衡（DMT）的US-LCRP是优于现有的计划，其中更多的TS被分配用于直接传输，以共同利用CD和MUD。我们的分析和数值结果表明，US-LCRP构成了一个更有效的资源利用方法比现有的计划。此外，US-LCRP可以以低复杂度实现，因为在整个传输期间仅估计直接链路的信道状态信息（CSI）。
2013-10-11 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Relay Selection and Optimal Relay Location in Cooperative Cellular Networks with Asymmetric Traffic
由于用户终端的电池功率有限，能量有效的通信是移动中继网络的重要要求。本文考虑了在非对称业务的协作蜂窝系统中通过选择移动中继来实现能量有效的中继方案。电池供电终端的每信息比特的总能量消耗，即，移动台（MS）和中继站之间的关系。在联合上行链路和下行链路中继选择（JUDRS）方案，我们提出了，中继，使总的能量消耗最小化。此外，能量有效的合作区域进行了研究，并找到了最佳中继位置的合作蜂窝系统与非对称业务。结果表明，MS中继和中继基站（BS）的信道有不同的影响中继选择决策的最佳能量效率。信息论分析的分集复用权衡（DMT）表明，该方案实现了全空间分集的合作终端在该网络中的数量。最后，数值结果进一步证实了显着的能量效率增益的算法相比，以前的最佳差信道选择和最佳谐波均值选择算法。
2010-09-01 cs.IT math.IT
Cooperative Multiplexing in the Multiple Antenna Half Duplex Relay Channel
已经提出了终端之间的协作以提高无线通信的可靠性和吞吐量。虽然最近的工作已经表明，中继合作提供了增加的多样性，增加复用增益超过直接链路提供的，在很大程度上还没有探索。在这项工作中，我们表明，合作复用增益可以通过使用半双工中继实现。我们捕获终端之间的相对距离在高SNR分集复用权衡（DMT）框架。DMT性能的特点，然后为一个网络具有单天线半双工中继之间的单天线源和双天线的目的地。我们的研究结果表明，可实现的复用增益使用合作可以大于直接链路，是源和中继之间的相对距离的函数相比，目的地。此外，对于小于1的复用增益，中继监听1/3时间和发送2/3时间的简单方案可以实现2 × 2 MIMO DMT。
2009-01-15 cs.IT math.IT
Cooperative Transmission and Probabilistic Caching for Clustered D2D Networks
在本文中，我们的目标是最大限度地提高缓存卸载增益集群\ac{D2D}缓存网络利用概率缓存和集群设备之间的合作传输。具有剩余存储器的设备概率性地缓存来自已知库的内容。所请求的内容或者从设备的本地缓存中获取，或者从餐饮设备协作地发送，或者作为最后手段从宏基站下载。使用随机几何，我们推导出一个封闭形式的表达卸载增益和制定卸载最大化问题。为了简化的目标函数，并获得易于分析的表达式，我们推导出一个下界的卸载增益，其中一个次优的解决方案时，考虑到一个特殊的情况。结果表明，所获得的次优解决方案可以实现高达12%的增加相比，Zipf的缓存技术的卸载增益。此外，我们还证明了网络的空间尺度参数，例如，簇的密度和同一簇中的设备之间的距离在识别内容多样性增益和协作传输增益之间的折衷中起着关键作用。
2018-11-24 cs.IT eess.SP math.IT
Spectrum Sensing Via Reconfigurable Antennas: Fundamental Limits and Potential Gains
我们提出了一种新的模式，在认知无线电网络的频谱感知，提供多样性和容量的好处，使用一个单一的天线在次要用户（SU）接收机。所提出的方案是基于一个可重构天线：天线，是能够改变其辐射特性，通过改变其几何配置。每个配置被指定为天线模式或状态，并且对应于不同的信道实现。可重构天线的抽象模型的基础上，我们解决了两个不同的设置认知无线电问题，并提出了基本的限制，可实现的多样性和吞吐量增益。首先，我们探讨（合作或不合作）的多样性和编码增益之间的权衡在传统的合作和非合作频谱感知方案，合作并不总是有益的。在此基础上，我们提出了两种基于可重构天线的感知方案，我们称之为状态切换和状态选择。结果表明，这些方案优于合作和非合作频谱感知下的全局能量约束。接下来，我们研究（感测吞吐量）的权衡，并证明，使用可重构天线，最佳的感测时间减少，允许更长的传输时间，从而更好的吞吐量。此外，可以应用状态选择来提高SU传输的容量。
2014-03-04 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Relaying in Wireless Networks under Spatially and Temporally Correlated Interference
我们分析的干扰限制，解码和转发，合作中继系统，包括源，目的地，和$N$中继，任意放置在平面上，并根据空间泊松过程放置的一组干扰的痛苦的性能。在每次传输尝试中，首先发射机发送一个数据包，随后，一个单一的中继，正确地接收到的数据包，如果这样的中继存在，retransmits it. We认为在目的地，瑞利衰落，和最大比合并的选择合并，和中继移动性。我们推导出表达式的概率，一个单一的传输尝试是成功的，以及分配的传输尝试，直到一个数据包被成功发送。结果提供了适用于广泛的系统的设计准则。总的来说，干扰的时间和空间特性在塑造系统性能方面起着重要作用。最大比率组合仅在中继接近目的地时有帮助;在恶劣环境中，具有许多中继特别有帮助，并且中继放置是关键的;当中继移动性增加时，性能提高;并且在能量效率和吞吐量之间存在折衷。
2016-03-24 cs.IT math.IT
Compression and Combining Based on Channel Shortening and Rank Reduction Techniques for Cooperative Wireless Sensor Networks
本文研究和比较了无线传感器网络的性能，传感器合作通信的原则。我们考虑的情况下，源发送信号到目的地的帮助下，$L$传感器。由于目的地仅具有处理这些$L$信号中的$U$的能力，因此选择最强的$U$信号，而抑制剩余的$(L-U)$信号。在这方面的贡献，提出了一个预处理块类似的通道缩短。然而，该预处理块采用秩降低技术而不是信道缩短。通过采用这种预处理，我们能够降低系统的计算复杂性，而不影响比特出错率（BER）性能。从我们的模拟，可以看出，这些方案优于信道缩短方案的计算复杂性。此外，当传感器采用固定增益放大时，与信道缩短方案相比，所提出的方案具有优异的BER性能。然而，对于采用可变增益放大的传感器，在信道缩短和这些方案之间的BER性能方面存在折衷。这些方案优于信道缩短方案，具有较低的信噪比。
2013-06-30 cs.IT math.IT
DMT of Multi-hop Cooperative Networks - Part I: Basic Results
在这两部分的文件中，DMT的合作多跳网络进行了检查。重点是单源单宿（ss-ss）多跳中继网络具有慢衰落链路和中继，可能拥有多个天线。本文研究了全双工网络DMT的两个端点。特别是，任意多终端无线网络的最大可实现的多样性被证明是等于最小割。任意全双工ss-ss网络的最大复用增益被证明是等于最小割秩，使用一个新的连接到一个确定性的网络。我们还证明了一些基本的结果，包括证明合作网络的AF协议中遇到的有色噪声可以被视为白噪声DMT计算。本文还计算了具有独立MIMO链路的并行信道的DMT。作为这些基本结果的应用，我们证明了最大分集和最大复用增益之间的线性权衡是可以实现的全双工网络与单天线节点。本文中的所有协议都是明确的，只依赖于放大转发（AF）中继。半双工网络进行了研究，并在这两个部分提出的所有协议的明确代码，在配套文件中提供。
2008-08-02 cs.IT math.IT
Multi-User Cooperative Diversity through Network Coding Based on Classical Coding Theory
在这项工作中，我们提出并分析了一个广义的分布式网络代码的建设组成的$M$用户发送不同的信息，通过独立的块衰落信道到一个共同的基站网络。其目的是增加系统的分集阶数而不降低其吞吐量。所提出的方案，称为广义动态网络码（GDNC），是一个推广的动态网络码（DNC）最近提出的肖和Skoglund。最大化分集阶数的网络码的设计被认为是等价于汉明度量下的非二元有限域上的线性分组码的设计。我们证明了在链路失效模型下，采用一个足够大的有限域上的最大距离可分分组码的系统生成矩阵作为网络传输矩阵是全分集阶的充分条件。所提出的推广提供了一个更好的速率和分集阶数之间的权衡相比，DNC。中断概率分析表明，改进的性能进行，和计算机模拟结果表明，与分析结果一致。
2011-02-15 cs.IT math.IT
A Stochastic Geometry Analysis of Large-scale Cooperative Wireless Networks Powered by Energy Harvesting
能量收集是一种实现绿色、可持续和自主无线网络的技术。在本文中，考虑了一个大规模的无线网络与能量收集发射机，其中一组发射机形成一个集群，以合作服务于一个期望的接收机中的干扰和噪声。为了表征链路级的性能，封闭形式的表达式推导出在接收器的传输成功概率的关键参数，如节点密度，能量收集参数，信道参数，和集群大小，对于一个给定的集群几何形状。分析进一步扩展到表征网络级的性能指标，捕获链路质量和接收器的分数之间的权衡服务。数值模拟验证了分析模型的准确性。提供了一些有用的见解。例如，虽然更多的合作有助于提高链路级性能，但网络级性能可能会随着群集大小而降低。数值结果表明，较小的集群大小（通常为3或更小）优化了网络级性能。此外，可以利用相对小的能量缓冲来提取实质性性能。此外，在足够密集的网络中，具有大的能量缓冲器的效用随着能量收集率以及集群大小而增加。
2015-11-11 cs.IT math.IT
On the Throughput-Delay Tradeoff in Cellular Multicast
在本文中，我们采用跨层的设计方法来分析在一个单一的细胞系统中的多播信道的吞吐量和延迟的折衷。为了说明主要思想，我们从单组情况开始，即，纯组播，其中所有用户请求公共信息流。我们考虑三类调度算法的复杂性逐渐增加。第一类通过采用静态调度策略和无记忆解码来争取最小的复杂度。我们对这类调度算法的分析揭示了静态调度策略的存在，该策略以延迟为代价实现了吞吐量的最优缩放定律，该延迟随用户数呈指数级增加。第二种调度策略采用更高复杂度的增量冗余编码/解码策略，以实现更好的吞吐量-延迟权衡。第三，也是最复杂的，调度策略受益于不同用户之间的合作，以最小化延迟，同时实现吞吐量的最佳缩放定律。特别是，所提出的合作组播策略，同时实现最佳的缩放定律的吞吐量和延迟。然后，我们推广我们的调度算法，利用多组多样性时，不同的信息流的用户群体的不同子集的要求。最后，我们讨论了潜在的增益的影响，配备多个发射天线的基站和目前的仿真结果，验证我们的理论主张。
2005-06-07 cs.IT math.IT
