Optimal Utility-Energy tradeoff in Delay Constrained Random Access Networks
速率、能量和时延是ad-hoc网络中的三个主要参数。在本文中，我们讨论的问题，最大化的网络效用和最小化的能量消耗，同时满足一个给定的传输延迟约束的每个数据包。我们制定这个问题的标准凸优化形式，并随后讨论在这样的框架中的效用，能量和延迟之间的权衡。此外，为了适应网络的分布式性质，一个分布式算法，节点决定选择传输速率和概率的基础上，他们的本地信息。
2010-11-23 cs.IT cs.NI math.IT
Delay Tradeoff and Adaptive Finite Blocklength Framework for URLLC
本文针对URLLC的延迟需求，揭示有限块长下传输、排队延迟与重传次数的权衡，提出结合免授权随机接入的自适应块长框架，显著降低空中延迟。
2024-07-17 cs.IT math.IT
On Asymptotic Analysis of Zero-Delay Energy-Distortion Tradeoff Under Additive White Gaussian Noise
研究了加性高斯白噪声下零时延通信场景的渐近能量失真性能。使用用于量化器设计的高分辨率分析，失真对数中的高阶项（称为{ \em能量-失真分散}）被优化，同时保持前导项（即，{ \em能量失真指数}）。对于均匀和高斯源，与简单执行的量化相比，观察到显著的增益，即，旨在优化联合信源-信道编码中的信源编码性能而不是端到端失真。
2017-12-29 cs.IT math.IT
Age-Delay Tradeoffs in Queueing Systems
我们考虑一个M服务器系统，其中每个服务器可以在最多一个更新数据包的时间。系统设计者控制（1）调度-分组得到服务的顺序，（2）路由-到达的更新分组加入服务的服务器，以及（3）具有固定服务速率的服务时间分布。给定一个固定的更新生成过程中，我们证明了一个强大的年龄延迟和年龄延迟方差权衡，其中，作为平均AoI接近其最小值，数据包延迟及其方差接近无穷大。为了证明这一结果，我们考虑了M服务器系统的两种特殊情况，即具有抢占式服务的后来先服务器的单服务器系统和无限服务器系统。在这两种情况下，我们推导出充分的条件表明，三个重尾服务时间分布，即帕累托，对数正态分布，威布尔，渐近最小化的平均AoI作为他们的尾巴越来越重，并建立年龄延迟权衡结果。我们提供了一个直观的解释，为什么这样一个看似违反直觉的年龄延迟权衡是自然的，它应该存在于许多系统。
2019-11-11 cs.IT cs.NI math.IT
The Diversity-Multiplexing-Delay Tradeoff in MIMO Multihop Networks with ARQ
我们研究了半双工MIMO多跳网络的可靠性，数据率，和延迟之间的权衡，利用自动重传请求（ARQ）协议在渐近高信噪比（SNR）制度和在有限的SNR制度。我们提出了新的ARQ协议设计，优化这些权衡。我们首先推导出分集复用延迟权衡（DMDT）在高信噪比制度，其中的延迟是只由重传。该渐近DMDT表明，N节点网络的性能受到最弱的三节点子网络的限制，并且三节点子网络的性能由其最弱链路决定，因此，最优ARQ协议需要通过最优地分配ARQ窗口大小来均衡每个链路上的性能。这种均衡是通过一种新的可变块长度（VBL）的ARQ协议，我们提出，实现了最佳的DMDT。然后，我们考虑DMDT在有限的SNR制度，其中的延迟是由ARQ重传和发送。我们的特点是有限的SNR DMDT的固定ARQ协议，当施加端到端的延迟约束，通过推导出的消息错误的概率，使用的方法，耦合的信息中断分析与嵌入网络分析。最后期限违反概率的指数表明系统性能再次受到最弱三节点子网络的限制。延迟延迟改变了对最优ARQ设计的考虑：更多的重传通过降低信息中断概率来减少解码错误，但也可能由于延迟最后期限违反而增加消息丢弃率。因此，最佳ARQ应该平衡链路性能，同时避免显著的延迟。
2011-08-23 cs.IT math.IT
Power-Delay Tradeoff in Multi-User Mobile-Edge Computing Systems
移动边缘计算（MEC）最近已经成为一种有前途的范例，可以将移动设备从日益密集的计算工作负载中解放出来，并提高计算体验的质量。在本文中，我们研究了两个关键的，但相互冲突的目标之间的权衡在多用户MEC系统，即移动设备的功耗和计算任务的执行延迟。提出了一个考虑任务缓冲区稳定性约束的功耗最小化问题，并基于李亚普诺夫优化方法设计了一个在线算法，用于确定本地执行和计算卸载策略.具体地说，在每个时隙，本地CPU的最佳频率得到封闭的形式，而最佳的发射功率和带宽分配的计算卸载确定的高斯-赛德尔方法。性能分析表明，以V为控制参数，功耗和执行延迟服从[O（1/V）; O（V）]的折衷关系.仿真结果验证了理论分析的正确性，并说明了各种参数对系统性能的影响。
2016-09-20 cs.IT math.IT
Cyclical Multiple Access in UAV-Aided Communications: A Throughput-Delay Tradeoff
这封信研究了一个无线系统组成的分布式地面终端（GT）与无人机（UAV），作为一个移动基站（BS）进行通信。UAV在固定高度处循环地在GT上方飞行，这导致UAV-GT信道的强度的循环模式。为了利用这种周期性的信道变化，我们提出了一种新的周期性多址接入（CMA）计划，以周期性的时分方式的基础上飞行的无人机的位置来调度无人机和GT之间的通信。对不同GT的时间分配进行了优化，以最大化其最小吞吐量。结果表明，有一个基本的吞吐量和接入延迟之间的折衷建议CMA。仿真结果表明，显着的吞吐量增益的情况下，一个静态的无人机基站在延迟容忍的应用。
2018-05-20 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
Throughput-Delay-Reliability Tradeoff with ARQ in Wireless Ad Hoc Networks
延迟可靠性（D-R），和吞吐量延迟可靠性（T-D-R）的权衡在ad hoc网络中的单跳和多跳传输与自动重传请求（ARQ）的每一跳。通过假设每个分组最多被允许端到端的$D$重传来建模延迟约束，并且可靠性被定义为分组在最多$D$重传中被成功解码的概率。自组织网络的吞吐量的特征在于传输容量，其被定义为满足每个发送器接收器速率的发送节点的最大允许密度，以及中断概率约束，乘以传输速率和成功概率。给定一个端到端的重传约束$D$，在每一跳允许的重传次数的最佳分配推导出最大限度地提高了传输容量的下限。优化的跳数，单跳传输被证明是最佳的最大限度地提高在稀疏网络制度的传输容量的下限。
2010-04-26 cs.IT math.IT
Benefit of Delay on the Diversity-Multiplexing Tradeoffs of MIMO Channels with Partial CSI
本文重新审视了著名的多天线，块瑞利衰落信道的速率和可靠性之间的基本权衡在高信噪比（SNR）制度时（i）发射机有机会（无噪声）每相干间隔的因果信道状态信息（CSI）和（ii）软解码延迟连同最坏情况下的延迟保证是可以接受的。这项工作的一个关键发现是，在可靠性的实质性改善，可以实现一个非常短的预期延迟和稍长（但有界）的最坏情况下的解码延迟保证在通信系统中，发射机有机会甚至一个比特的因果CSI的每个相干间隔。虽然在精神上类似于最近关于基于自动重传请求（ARQ）的通信系统的工作，其中解码失败在发射机处是已知的并且导致重传，但是这里发射边信息纯粹基于CSI。这里报道的研究结果还提供了进一步的支持，一个新兴的理解，解码延迟（相关的吞吐量）和码字块长度（相关的编码复杂性和延迟）是明显不同的设计参数，可以调整控制可靠性。
2007-07-14 cs.IT math.IT
Delay-Optimal Buffer-Aware Probabilistic Scheduling with Adaptive Transmission
在功率受限的情况下，跨层调度是提高服务质量（QoS）的一种有前途的方式。本文研究了具有随机数据到达和自适应传输的系统。概率调度策略意识到缓冲区的状态，推广传统的确定性调度。在此基础上，利用马尔可夫报酬过程分析了系统的平均时延和功耗。最优时延-功率折衷曲线是可行时延-功率区域的帕累托前沿。证明了最优时延-功率权衡是分段线性的，其顶点由确定性策略获得。此外，最优折衷曲线的相应策略是基于阈值的，因此可以通过提出的有效算法来获得。另一方面，我们制定了一个线性规划，以最小化的平均延迟给定一个固定的功率约束。通过改变功率约束，也可以得到最优的延迟功率折衷曲线。结果表明，算法结果与优化结果基本吻合，并通过Monte-Carlo仿真进行了验证。
2015-09-09 cs.IT math.IT
Delay-Throughput Tradeoff for Supportive Two-Tier Networks
考虑一个静态无线网络，它有两个具有不同优先级的层：主层和辅助层。主层由密度为$n$的随机分布的传统节点组成，其具有接入频谱的绝对优先级。次级层由随机分布的具有$β\geq 2$的密度$m=n^β$的认知节点组成，其只能机会性地接入频谱以限制对初级层的干扰。通过允许辅助层路由的主要层的数据包，我们表明，主要层可以实现每个节点的$λ_p(n)=Θ(1/\log n)$的吞吐量缩放和$D_p(n)=Θ(\sqrt{n^β\log n}λ_p(n))$的延迟吞吐量的权衡为$λ_p(n)=O(1/\log n)$，而辅助层仍然实现了相同的最佳延迟吞吐量的权衡作为一个独立的网络。
2008-12-28 cs.IT cs.NI 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
Tradeoff Between Delay and High SNR Capacity in Quantized MIMO Systems
模数转换器（ADC）是具有大量天线的多输入多输出（MIMO）通信系统的功耗的主要贡献者。已经提出使用低分辨率ADC作为降低MIMO接收器中的功耗的手段。然而，降低ADC分辨率会导致可实现传输速率方面的性能损失。为了减轻速率损失，接收机可以在量化之前对接收到的信号执行模拟处理。先前的工作考虑单次模拟处理，其中在每个通道使用时，接收信号的模拟线性组合被馈送到一组一位阈值ADC。在本文中，提出了一种接收机架构，它使用一系列的延迟元件，以允许块线性组合的接收到的模拟信号。在高信噪比的制度，它表明，所提出的架构实现了最大可实现的传输速率给定一个固定数量的一位ADC。此外，传输速率和延迟元件的数量之间的权衡被识别，其量化了随着延迟元件的数量增加而增加的最大可实现速率。
2019-01-28 cs.IT math.IT
Outage-based ergodic link adaptation for fading channels with delayed CSIT
链路自适应技术是一种根据信道变化动态调整传输数据率的技术，通常用于处理无线信道的时变特性。然而，当由于反馈延迟而使发送器处的信道状态信息（CSIT）延迟超过信道相干时间时，如果不考虑该延迟，则链路自适应的效果可能被带走。处理这种延迟的一种方法是在给定可用观测的情况下预测当前信道质量，但这将不可避免地导致预测误差。本文提出了一种不同视角的算法。通过使用当前信道给定观测的条件cdf，可以计算传输速率$R$的每个值的中断概率。通过假设传输出错率（BLER）由中断概率决定，也可以计算出期望吞吐量，并确定$R$使其最大化.在信道具有遍历性的情况下，该方案被设计为最优方案，并在一定的瑞利衰落信道模型下显示出明显优于传统方案的性能.
2012-09-27 cs.IT math.IT
AoI-Delay Tradeoff in Mobile Edge Caching with Freshness-Aware Content Refreshing
移动边缘缓存可以有效地减少服务延迟，但可能会引入信息陈旧，需要及时的内容刷新。然而，内容刷新消耗额外的传输资源，并可能降低移动系统的延迟性能。在这项工作中，我们提出了一个新鲜度感知的刷新计划，以平衡服务延迟和内容新鲜度测量的信息年龄（AoI）。具体地，如果AoI超过某个阈值（称为刷新窗口），则缓存的内容项将在用户请求时被刷新为最新版本。近似地导出了平均AoI和服务延迟的封闭形式，这揭示了AoI-延迟相对于刷新窗口的折衷关系。此外，刷新窗口被优化以最小化平均延迟，同时满足AoI要求，并且结果指示为流行内容项设置较小的刷新窗口。在OMNeT++平台上进行了大量的仿真，以验证分析结果。结果表明，该方案可以抑制频繁的刷新请求到达率的增加，从而可以减少约80%的平均延迟，同时保持AoI低于1秒的重载场景.
2020-02-14 cs.IT cs.NI math.IT
Tradeoff between Delay and Physical Layer Security in Wireless Networks
无线网络中重要、机密信息的交换使得网络安全问题受到前所未有的关注。虽然安全性已经在许多工作中进行了研究，但物理层安全性和端到端延迟管理的联合优化，这需要细致的跨层设计，很少被评估。本文结合随机几何和排队论的工具，分析了大型无线网络中时延和安全性能之间的权衡。我们进一步提出了一个简单的传输机制，将一个消息分成两个数据包，并评估其对平均延迟和保密中断概率的影响。数值结果表明，当合法节点密度较大时，路径损耗指数越大，安全性能越好;当合法节点密度较小时，安全性能越差。此外，它是观察到，通过引入简单的消息分裂的机制，安全性能大大提高了积压的情况下，并略有改善，在动态的情况下，当合法的发射机的密度是大的。总之，这项工作提供了一个理解和经验法则的实际设计的无线网络中的延迟和安全性都是关键问题。
2018-02-01 cs.IT math.IT
Energy-Delay Tradeoff in Helper-Assisted NOMA-MEC Systems: A Four-Sided Matching Algorithm
为了保证能量/时延敏感用户设备的服务质量，在支持非正交多址接入（NOMA）的移动边缘计算（MEC）系统中，设计了一种助手辅助的资源分配策略.为了实现能量消耗和延迟之间的折衷，我们引入了一种新的性能度量，称为\emph{energy-delay tradeoff}，它被定义为能量消耗和延迟的加权和。将用户关联、资源块（RB）分配、功率分配、任务分配和计算资源分配的联合优化问题转化为一个混合整数非线性规划问题，其目标是最小化最大能量-时延折衷。由于具有耦合和0-1变量的所述问题的非凸性，该问题不能以多项式复杂度直接求解。为了解决这一挑战，我们首先解耦成一个权力分配，任务分配和计算资源分配（PATACRA）的子问题制定的问题。然后，从PATACRA子问题得到的解决方案，我们等价地将原问题转化为离散用户关联和RB分配（DUARA）问题。对于PATACRA子问题，提出了一种迭代参数凸逼近算法。然后，基于从PATACRA子问题获得的解，我们首先将DUARA问题建模为四边匹配问题，然后提出一种低复杂度的四边UE-RB-helper-server matching（FS-URHSM）算法。理论分析表明，所提出的算法是保证收敛到多项式复杂性的稳定的解决方案。最后，仿真结果表明，我们所提出的算法在能量消耗和延迟方面的优越性能。
2023-01-25 cs.IT eess.SP math.IT
Delay-Optimal and Energy-Efficient Communications with Markovian Arrivals
本文研究了马尔可夫随机到达条件下单链路的时延最优节能通信问题。本文提出了加性高斯白噪声（AWGN）信道下时延和功率的最优折衷，并将其推广到块衰落信道。根据时间相关的交通到达，我们开发了一个跨层的解决方案，共同考虑到达率，队列长度，和信道状态，以最小化平均延迟受功率约束。为此，我们制定的平均延迟和功率问题作为一个约束马尔可夫决策过程（CMDP）。基于CMDP的稳态分析，线性规划（LP）问题，制定获得最佳的延迟功率权衡。我们进一步展示了使用拉格朗日松弛技术的最佳传输策略。具体地说，最佳的自适应传输示出具有阈值类型的结构，其中的阈值上的队列长度是根据给定的到达率和信道状态下的不同的传输速率。通过利用的结果，我们开发了一个基于阈值的算法，有效地获得最佳的延迟功率权衡。我们展示了如何一个随机采样版本的算法可以开发，而无需事先到达统计。
2019-08-30 cs.IT math.IT
Joint source and channel coding for MIMO systems: Is it better to be robust or quick?
我们开发了一个框架，以优化MIMO系统中的分集，复用和延迟之间的权衡，以尽量减少端到端的失真。我们首先专注于MIMO系统中的分集复用权衡，并开发分析结果，以尽量减少失真的矢量量化器级联的空时MIMO信道码。在高信噪比制度，我们得到了一个封闭的形式表达的端到端的失真作为分集复用权衡曲线上的最佳点的函数。对于大但有限的SNR，我们通过凸优化找到这个最佳点。然后，我们考虑MIMO系统使用ARQ重传提供额外的多样性的代价延迟。对于没有延迟约束的源，通过最大化ARQ窗口大小来最小化失真。这导致ARQ增强的复用分集折衷区域，其中失真以与没有ARQ相同的方式在该区域上最小化。在源延迟约束下，问题公式化改变以考虑与随机消息到达和随机ARQ完成时间相关联的延迟失真。我们使用一个动态规划制定捕捉信道分集复用权衡在有限的SNR以及随机到达和重传动态，我们解决了最佳的复用分集延迟权衡，以尽量减少端到端的失真与源编码器，信道，和ARQ重传。我们的研究结果表明，一个延迟敏感的系统应该适应其工作点上的分集复用延迟权衡区的系统动力学。我们提供的数值结果表明，这种自适应政策的分集/复用的信道码和静态ARQ窗口大小的静态分配显着的性能增益。
2008-01-24 cs.IT math.IT
Throughput Improvement and Its Tradeoff with The Queuing Delay in the Diamond Relay Networks
钻石中继信道模型作为无线Ad Hoc网络中的一种基本传输模型，近年来受到了广泛的关注。节点协作和机会调度机制是提高无线网络性能的两项重要技术。在本文中，我们考虑这样一个问题，如何有效地结合机会调度和合作模式在瑞利衰落的情况下。为此，我们首先比较了吞吐量的SRP（空间复用模式）和AFP（放大转发模式）在半双工的情况下，假设信道侧信息是已知的，然后拿出一个新的调度方案。这将是，仅在SRP和AFP之间切换对获得预期的改进几乎没有帮助，因为SRP由于其有效的空间重用而平均而言总是优于AFP。为了进一步提高吞吐量，我们提出了一种新的处理策略，在SRP模式下，在两个中继都使用缓冲区。通过有效地利用增益相对较高的链路，可以以排队延迟为代价大大提高吞吐量。此外，我们将定量评估排队延迟和吞吐量和额外的排队延迟之间的权衡。最后，为了实现我们提出的策略，并确保它始终运行在稳定的状态，我们提出了两个标准和一个算法的切换阈值的选择和调整。
2009-07-10 cs.IT math.IT
Energy-Delay Tradeoff and Dynamic Sleep Switching for Bluetooth-Like Body-Area Sensor Networks
无线技术使医疗保健的新方法成为可能，特别是远程监测生命体征和指示人们健康的其他参数。本文考虑了与此类应用相关的系统场景，其中智能手机充当数据收集中心，从多个具有无线功能的身体传感器收集数据，并通过标准现有蜂窝网络将其中继到医疗保健提供商主机。关键数据的延迟和传感器的能量效率是相关且冲突的问题。因此，重要的是在接近最佳能量延迟折衷曲线的某个期望点处操作无线体域传感器网络。该折衷曲线是所采用的物理层协议的函数：特别地，它取决于多址方案以及可用的编码和调制方案。在这项工作中，我们考虑一个协议密切的启发广泛使用的蓝牙标准。首先，我们考虑最小能量函数的计算，即，保证网络中所有传输队列稳定性的每符号最小能量总和。然后，我们应用尼利开发的一般理论，开发一个动态调度策略，接近最佳的能量延迟权衡网络在手。最后，我们研究了队列动态，并提出了一种新的政策，自适应连接和断开（睡眠）模式之间的切换。我们表明，所提出的政策可以实现显着的收益，在现实的情况下，控制“空”数据包必要的保持连接活着，有一个非零的能量成本，和数据到达统计对应的感测物理过程是突发性的。
2012-04-21 cs.IT cs.NI math.IT
Transmit Beamforming for MISO Broadcast Channels with Statistical and Delayed CSIT
本文重点研究了在发送端具有统计和延迟信道状态信息的两用户多输入单输出（MISO）系统中，用于各态历经速率优化的线性波束形成设计和功率分配策略。我们提出了一种传输策略，表示为统计替代MAT（SAMAT），它利用信道统计和延迟CSIT。首先，统计CSIT只，我们专注于统计波束形成（SBF）的设计，最大限度地提高了遍历和率的下限。其次，依赖于统计和延迟CSIT，提出了一种迭代算法来计算最初由Yang等人提出的替代MAT（AMAT）的预编码向量，其最大化具有相等功率分配的遍历和速率的近似。最后，通过适当的功率分配，SAMAT框架提出了一个任意数量的发射天线和信噪比（SNR）的SBF和AMAT之间的软桥接。从Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件中找出了功率分配优化的必要条件。使用序列二次规划（SQP）计算最大化遍历和速率近似的最佳功率分配。仿真结果表明，所提出的SAMAT方案产生了显着的SBF和AMAT的和速率增强。
2015-01-08 cs.IT math.IT
Non-equilibrium Information Envelopes and the Capacity-Delay-Error-Tradeoff of Source Coding
本文发展了一种基于知识的方法，以建立信息和排队论之间的联系。与经典的均衡信息论不同，信息包络侧重于信源和编码器的动态，使用时间函数来限制生成的比特数。在极限下，信息包络收敛到平均行为，并分别恢复信源的熵和编码器的平均码字长度。与此相反，在短时间尺度上，并与内存的来源，它表明，从已知的平衡结果的大偏差发生不可忽略的概率。这可能会导致严重的网络延迟。与来自排队论的著名流量模型相比，信息包络考虑了信息源和编码器的功能，避免了先验假设，例如指数流量或经验的基于迹线的流量模型。使用随机网络演算的结果，包络产生的三元组的容量，延迟和错误的信源编码器的工作点的表征。在极限，假设一个最佳的编码器所需的容量接近熵与任意小的错误概率，如果允许无限大的延迟。我们推导出相应的表征通道，并证明该模型具有理想的属性的可加性，允许单独分析编码器和通道。
2011-07-15 cs.IT cs.PF math.IT
Delay-Optimal Probabilistic Scheduling with Arbitrary Arrival and Adaptive Transmission
在本文中，我们的目标是获得最佳的延迟功率权衡和相应的最优调度策略为任意的i.i.d.到达过程和自适应传输。调度器知道发送器处积压的分组的数量，调度器必须确定在每个时隙期间发送多少积压的分组。假设功率消耗在传输速率上是凸的。因此，如果调度器更快地传输，则延迟将减少，但具有更高的功耗。为了获得最优的延迟功率权衡和相应的最优策略，我们建模的问题作为一个约束马尔可夫决策过程（CMDP），在这里我们最小化的平均延迟给定的平均功率约束。通过稳态分析和拉格朗日松弛，我们可以证明，最优折衷曲线是下降的，凸的，分段线性的，最优策略是基于阈值的。基于所揭示的最优策略的性质，我们开发了一个算法，以有效地获得最优的折衷曲线和最优的政策与系统的充分信息。我们提出的算法的复杂性是远远低于一般的算法的基础上线性规划。然而，通常到达过程的分布是未知的调度器，因此，我们提出了一种强化学习算法，以有效地获得最优策略在这种情况下。详细分析了系统参数对最优策略和系统性能的影响。最后，我们使用模拟来验证所推导的结果和所提出的算法。
2017-10-30 cs.IT math.IT
Data Aggregation in Synchronous Large-scale IoT Networks: Granularity, Reliability, and Delay Tradeoffs
本文研究了大规模定期部署的物联网（IoT）网络中的数据聚合，其中设备生成同步的时间触发流量（例如，测量或更新）。数据粒度，在信息内容和时间分辨率方面，由所生成的数据包的大小和数据包生成的占空比来参数化。设备上生成的数据包通过静态地面网关聚合。在所有网关中采用通用频率重用，并将随机调度用于与每个网关相关联的IoT设备。这种网络模型在环境传感、精准农业和地质地震传感等方面有应用。为此，我们开发了一种新的时空数学模型来表征数据粒度，传输可靠性和延迟之间的相互作用。开发的模型考虑了几个物联网设计参数，包括数据包大小、生成占空比、设备和网关空间密度、传输速率自适应、功率控制和天线方向性。为了便于分析，我们提出了两个准确的近似，泊松点过程的基础上，来表征信号干扰噪声比（SINR）的传输可靠性。对于延迟分析，我们提出了一个相位类型的到达/离开（PH/PH/1）排队模型，占数据包生成，传输调度，和速率敏感的SINR为基础的数据包离开。所开发的模型用于获得IoT设备的最佳传输速率，以最大限度地减少延迟。数值结果描绘了数据聚合的数据包大小和到达间隔时间的联合可行性范围，并揭示了部署定向天线时的显着收益。
2021-09-08 cs.IT math.IT
On the ergodic sum-rate performance of CDD in multi-user systems
MIMO系统空时编码的设计和分析主要集中在单用户系统上。对于单用户系统，如果接收机配备有多于一个天线，则发射分集方案遭受频谱效率的损失，使得它们不适合于高速率传输。一种这样的发射分集方案是循环延迟分集码（CDD）。CDD相对于其他分集方案（例如正交空时分组码（OSTBC））的优点在于实现了与发射天线的数目无关的码率为1和延迟最优性。在这项工作中，我们分析了遍历速率的多用户多址接入信道（MAC）与每个用户应用这样的循环延迟分集（CDD）码。我们推导了多用户CDD的遍历和速率的封闭形式表达式，并将其与和容量进行了比较。我们研究了遍历速率区域，并表明，在对比什么是传统上已知的单用户的情况下，发射分集方案是可行的候选人在多用户系统中的高速率传输。最后，我们的理论研究结果说明了数值模拟结果。
2007-07-18 cs.IT math.IT
Green Heterogeneous Cloud Radio Access Networks: Potential Techniques, Performance Tradeoffs, and Challenges
异构云无线接入网（H-CRAN）作为一种灵活、可扩展的架构，为当前无线网络的绿色演进注入了强大的活力。但残酷的事实是，能效（EE）的提高是以频谱效率（SE）、公平性和延迟等其他指标为代价的。因此，重要的是要调查性能权衡能源效率的传输和优良的服务质量（QoS）保证之间的灵活平衡，在这种新的架构。在这篇文章中，我们首先提出了一些潜在的技术，能源效率的操作H-CRAN的利用他们的特点。然后，我们阐述了建模的三个基本的权衡，即EE-SE，EE-公平性，和EE-延迟权衡，当应用这些绿色技术的初步想法，并提出了开放的问题和挑战，为未来的调查。这些相关的研究结果有望从自适应资源分配、智能网络控制和可扩展网络规划等方面为H-CRAN的绿色运营提供参考。
2017-09-26 cs.IT math.IT
On the Delay-Throughput Tradeoff in Distributed Wireless Networks
本文研究了具有$n$发射机/接收机对的单跳无线网络的时延吞吐量分析。假设所有信道都是具有阴影的块瑞利衰落，由参数$(α,\varpi)$描述，其中$α$表示阴影的概率，而$\varpi$表示平均交叉链路增益。该分析依赖于分布式开-关功率分配策略（即，具有高于某个阈值的直接信道增益的链路以全功率传输，其余的保持静默）。还假设每个发送器具有一个分组的缓冲器大小，并且一旦分组到达缓冲器而前一分组尚未被服务，则发生丢弃。在本文的第一部分中，我们定义了一个新的概念，在网络中的性能，称为有效吞吐量，它捕获的效果到达过程中的网络吞吐量，并最大化它为不同的情况下的数据包到达过程。证明了网络的有效吞吐量渐近缩放为$\frac{\log n}{\hatα}$，与$\hatα \triangleq α\varpi$，无论数据包的到达过程。在本文的第二部分中，我们提出的延迟特性的底层网络的数据包丢弃概率。我们推导出$n \to \infty$的渐近情况下的充分条件，使数据包丢弃概率趋于零，同时实现网络的最大有效吞吐量。最后，我们研究了有效的吞吐量，延迟和丢包率的网络不同的数据包到达过程之间的权衡。
2009-10-20 cs.IT math.IT
Exploiting Delay Correlation for Multi-Antenna-Assisted High Speed Train Communications
在高速训练通信中，最具挑战性的问题是如何应对快速衰落信道。与静态信道估计相比，移动信道估计要消耗过多的能量和频谱才能达到相似的性能。为了解决这个问题，我们利用多天线阵列的线性时空结构中固有的延迟相关性，基于此，快速衰落信道可以近似为一个虚拟的慢衰落信道。随后，错误概率和频谱效率重新检查此静态信道。特别是，我们制定的两个指标之间的定量权衡的兴趣，通过调整在每帧中的试点的百分比。数值结果验证了所提出的方案的良好性能，并阐明了权衡。
2014-03-31 cs.IT math.IT
Toward the Performance vs. Feedback Tradeoff for the Two-User MISO Broadcast Channel
对于两个用户的MISO广播信道与不完美的和延迟的信道状态信息在发射机（CSIT），工作探讨了性能之间的权衡，一方面，和CSIT的及时性和准确性的另一方面。这项工作考虑了一个广泛的设置，其中通信发生在一个随机衰落过程的存在下，并在存在的反馈过程中，在任何时间点，可以提供CSIT估计-一些任意精度-任何过去，当前或未来的信道实现。这种反馈质量可能在CSIT准确性和及时性的所有范围内随时间波动，范围从完全准确和即时可用的估计到最小准确性的延迟估计。在标准假设下，工作得到的自由度（DoF）的区域，这是严格的大范围的CSIT质量。该导出的DoF区域简明地捕获信道相关性的影响，预测的、当前的和延迟的CSIT的准确性，并且通常捕获关于任何信道在任何时间提供的CSIT的质量的影响。这项工作还介绍了新的计划-在不完善和延迟CSIT的背景下-采用编码和解码的相位马尔可夫结构。的结果举行了一大类的块和非块衰落信道模型，他们统一和扩展了许多以前的尝试，以捕捉不完美和延迟反馈的效果。这种一般性还允许考虑新颖的相关设置，诸如新的周期性演进的反馈设置，其中反馈比特的逐渐累积随着时间在有限相干周期上的进展而逐渐地改善CSIT。
2013-09-24 cs.IT math.IT
Fundamental Tradeoffs on Green Wireless Networks
传统的移动无线网络设计主要关注泛在接入和大容量。然而，随着节能环保成为全球需求和必然趋势，无线研究人员和工程师需要将重点转向以节能为导向的设计，即绿色无线电。在本文中，我们提出了一个绿色无线电研究的框架，并整合了目前分散的基本问题。该框架的骨架由四个基本的权衡组成：部署效率-能量效率权衡、频谱效率-能量效率权衡、带宽-功率权衡和延迟-功率权衡。在这四个基本权衡的帮助下，我们证明了关键的网络性能/成本指标都是串在一起的。
2011-01-23 cs.IT math.IT
On the End-to-End Distortion for a Buffered Transmission over Fading Channel
在本文中，我们研究了端到端的失真/延迟的折衷模拟源在衰落信道上传输。模拟源被量化并存储在缓冲器中，直到它被传输。就缓冲延迟而言，存在两种极端情况：无延迟和无限延迟。我们观察到，有一个显着的功率增益，通过引入缓冲延迟。我们的目标是调查这两个极端之间的情况。使用最近提出的\emph{effective capacity}的概念，我们推导出一个封闭形式的公式，这种权衡。对于单输入单输出情况，我们得到了失真-时延曲线的渐近紧上界，它逼近无穷大时延的下界为$\mathcal{D}_\infty \exp(\frac{C}{τ_n})$，其中$τ_n$为归一化时延，$C$为常数.对于更一般的MIMO信道，我们计算了失真SNR指数-在高SNR状态下预期失真的指数衰减率。数值结果表明，引入少量的延迟可以节省显着的传输功率。
2007-06-01 cs.IT math.IT
Optimal Throughput-Diversity-Delay Tradeoff in MIMO ARQ Block-Fading Channels
在本文中，我们考虑了一个自动重传请求（ARQ）重传协议信令块衰落多输入多输出（MIMO）信道。与以前的工作不同，我们允许多个衰落块内的每个传输（ARQ回合），我们约束发射机的固定速率的复杂信号星座图构建的代码。特别是，我们研究了一般情况下的平均输入功率约束的星座，以及实际上重要的有限离散星座的情况。该场景是在MIMO ARQ信道上采用正交频分复用技术的实际无线通信系统的合适模型。两种情况下的衰落动态被认为是，即短期的静态衰落信道衰落增益随机变化的每个ARQ轮，和长期的静态衰落信道衰落增益保持恒定的所有ARQ轮有关的一个给定的消息。作为我们的主要结果，我们证明了对于块衰落MIMO ARQ信道与离散输入信号星座满足短期功率约束，最佳的信噪比（SNR）指数是由一个修改的Singleton界，所有的系统参数。为了证明理论分析的实际意义，我们提出的数值结果表明，实际的Singleton界实现最大距离可分离码实现最佳的SNR指数。
2007-01-20 cs.IT math.IT
Gallager's Exponent for MIMO Channels: A Reliability-Rate Tradeoff
在本文中，我们推导出Gallager的多输入多输出（MIMO）信道的随机编码误差指数，假设没有信道状态信息（CSI）在发送端和完美的CSI在接收端。该测量给出了对MIMO信道的通信可靠性和信息速率之间的基本折衷的洞察，使得能够确定所需的码字长度以在低于信道容量的给定速率下实现规定的错误概率。我们量化的天线数量，信道相干时间，和空间衰落相关的MIMO指数的影响。此外，在空间相关性的存在下，遍历容量和截止速率的一般公式推导出的指数表达式。这些公式适用于任意结构的发射和接收相关，包括所有以前已知的结果作为我们的表达式的特殊情况。
2006-07-20 cs.IT math.IT
Scheduling and Power Allocation to Optimize Service and Queue-Waiting Times in Cognitive Radio Uplinks
在这份报告中，我们研究了分组延迟作为CR系统的QoS度量。分组时延包括队列等待时间和服务时间。在这项工作中，我们研究了调度和功率分配算法对SU的延迟性能的影响。为了研究由于服务时间的延迟，我们研究了一个多通道系统中的信道被顺序感测，我们研究了吞吐量和延迟之间的权衡。该问题被表述为服务时间和吞吐量之间存在权衡的最优停止规则问题。这种折衷是由于跳过低质量信道以寻求在将来找到高质量信道的可能性，代价是由于这些将来的信道可能繁忙而被阻止传输的概率更高。另一方面，研究了多用户单信道系统的排队等待时间。具体来说，我们研究了调度和功率分配对系统中所有SU的延迟性能的影响。我们提出了一个延迟优化算法，保护PU从有害的干扰，并提供所需的延迟保证用户。如果干扰信道是异构的，则常规调度算法不提供这样的保证。这是因为它们是为传统的非CR无线系统开发的，由于信道是正交的，因此忽略了干扰。最后，我们提出了两个潜在的扩展这些研究的问题。
2016-01-04 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
On the tradeoff of average delay and average power for fading point-to-point links with monotone policies
我们考虑一个衰落的点对点链路，数据包到达随机率$λ$每时隙的发射机队列。我们假设发射机可以通过改变时隙的发射功率来控制在时隙中服务的分组的数量。我们限制到单调和固定的发射机调度策略，即，对于每个时隙衰落状态，所服务的分组的数量是时隙开始处的队列长度的非减函数。对于这样的政策，我们得到的数据包的最小平均延迟的渐近下界，当平均发射机功率是一个小的正数量$V$超过发射机队列稳定性所需的最小平均功率。我们表明，最小平均延迟增长到一个有限的值或作为$Ω\brap{\log(1/V)}$或$Ω\brap{1/V}$时，$V \downarrow 0$，对于某些组的值的$λ$。这些集合由衰落增益的分布、在时隙中可以发送的分组的最大数目、以及衰落增益的发送功率函数和所假设的发送分组的数目来确定。我们确定的情况下，上述行为的权衡不同，从先前考虑的近似模型，其中随机队列长度的过程被假定为演变的非负的实数线，和发射功率函数是严格凸的。我们还考虑了一个衰落的点对点链路，其中的发射机，除了控制服务的数据包的数量，也可以控制在每个时隙中允许的数据包的数量。我们的方法，它使用的固定概率分布的队列长度的界限，也导致了一个直观的解释的渐近行为的平均延迟的制度，其中$V \downarrow 0$。
2013-09-23 cs.IT cs.NI cs.PF
Distributed Transmit Diversity in Relay Networks
我们分析衰落中继网络，其中一个单天线的源-目的地终端对通信通过一组半双工单天线中继使用两跳协议，在中继级的线性处理。一个家庭的中继方案，实现了整个最佳的分集复用（DM）的折衷曲线。作为我们的分析的副产品，它遵循的延迟分集和相位滚动在中继级相对于整个DM权衡曲线是最佳的，提供的延迟和调制频率，分别选择适当的。
2007-05-24 cs.IT math.IT
Temporal-Spatial Aggregation for Cache-Enabled Wireless Multicasting Networks with Asynchronous Content Requests
现有的用于大规模内容递送的多播方案在延迟容忍的面向内容的应用中没有充分利用多播机会。在本文中，我们提出了一种新的时空聚合为基础的多播方案在大规模的缓存使能的无线网络。所提出的方案可以有效地利用异步内容请求中的多播机会，以提高频谱效率。通过利用弹性服务的延迟容忍度，该方案实现了更好的能量-吞吐量-延迟权衡。利用随机几何的工具，我们推导出一个易于处理的表达式在一般区域的成功传输概率。使用渐近近似，我们推导出封闭形式的成功传输概率在大延迟区域以及大，小用户密度区域。渐近结果表明，在这些渐近区域内，以延迟增加为代价，成功传输概率增加，能量消耗减少。本文的分析提供了一个新的理解的能量吞吐量延迟权衡大规模的高速缓存启用的无线网络中的大量内容交付。
2017-02-07 cs.IT math.IT
Energy Efficiency and Delay Quality-of-Service in Wireless Networks
利用博弈论框架研究了无线网络中的能量-时延权衡问题。一个多类多址接入网络中，用户选择他们的发射功率，并可能传输速率，在分布式的方式，以最大限度地提高自己的效用，同时满足他们的延迟服务质量（QoS）的要求。这里考虑的效用函数测量每焦耳能量消耗传输的可靠比特数，对于能量受限的网络特别有用。给出了该非合作博弈的纳什均衡解，并得到了均衡时用户效用的封闭表达式。在此基础上，由于存在延迟敏感的用户的能量效率和网络容量的损失进行了量化。分析扩展到的情况下，QoS要求包括平均源速率和平均总延迟（包括排队延迟）的约束。它示出的传入的业务速率和用户的延迟约束转化为用户的“大小”，这是由用户消耗的资源量的指示。使用这个框架，吞吐量，延迟，网络容量和能源效率之间的权衡也被量化。
2006-01-23 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
Multiple Access Integrated Adaptive Finite Blocklength for Ultra-Low Delay in 6G Wireless Networks
针对6G网络超低时延需求，提出自适应有限块长框架，联合优化排队与传输时延及重传次数，结合免授权接入和M-DQN算法最小化平均空中时延，优于LTE和5G NR方案。
2024-07-17 cs.IT math.IT
Delay-Optimal Buffer-Aware Scheduling with Adaptive Transmission
在这项工作中，我们的目标是在通信系统中获得平均延迟和平均功耗之间的最佳权衡。在我们的系统中，到达发生在每个时隙根据伯努利到达过程，并在发射机缓冲。发送器确定在平均功率约束下发送多少分组的调度策略。假设功率是在每个时隙中发送的分组的数量的递增和凸函数，以捕获通信系统中的现实。我们还考虑了一个有限的缓冲区，并允许调度决策取决于缓冲区占用。这个问题被建模为一个约束马尔可夫决策过程（CMDP）。我们首先证明了CMDP的（拉格朗日）松弛的最优策略是确定性的和基于阈值的。然后，我们证明了最佳的延迟功率权衡曲线是凸的和分段线性的，其中每个顶点是由松弛问题的最优解得到的。这使我们能够显示CMDP的最优策略是基于阈值的，因此可以通过所提出的高效算法来实现。通过线性规划和仿真验证了理论结果和算法的有效性。
2016-09-12 cs.IT math.IT
Fundamental Green Tradeoffs: Progresses, Challenges, and Impacts on 5G Networks
随着近年来通信量和能源消耗的巨大增长，绿色无线电不仅受到理论研究的重视，而且还受到减少运营支出和无线通信可持续发展的重视。基本的绿色权衡作为重要的分析框架，包括四个基本关系：频谱效率（SE）与能源效率（EE）、部署效率（DE）与能源效率（EE）、延迟（DL）与功率（PW）以及带宽（BW）与功率（PW）。在本文中，我们首先提供了一个全面的概述广泛的正在进行的研究工作，并根据基本的绿色权衡将它们分类。然后，我们将重点介绍4G和5G通信的研究进展，如正交频分复用（OFDM）和非正交聚合（NOA），多输入多输出（MIMO）和异构网络（HetNets）。我们还将讨论基本绿色权衡的潜在挑战和影响，为未来无线网络的节能研究和设计提供一些启示。
2016-04-27 cs.IT math.IT
On the Relay-Fallback Tradeoff in Millimeter Wave Wireless System
毫米波（mmWave）通信系统是未来无线网络中支持极高数据率服务的有希望的候选者。毫米波通信表现出高穿透损耗（阻塞），并且需要定向传输来补偿严重的信道衰减和高噪声功率。当发生阻塞时，至少有两个简单的突出选项：1）切换到传统的微波频率（回退选项）和2）使用替代的非阻塞路径（中继选项）。然而，目前尚不清楚在哪些条件和网络参数下，一种选择比另一种更好。为了研究这两个选项的性能，本文提出了一种新的阻塞模型，允许推导出最大可实现的吞吐量和延迟性能的两个选项。提供了一个简单的标准来决定在何种网络条件下应采取何种方案。通过全面的性能分析，它表明，正确的选择取决于负载大小，波束训练开销，和阻塞概率。对于流量较小且直接链路阻塞概率较低的网络，回退选项是吞吐量和延迟最优的。对于具有高流量需求和半静态拓扑（低波束训练开销）的网络，中继选项是优选的。
2016-02-03 cs.IT math.IT
Ergodic and Outage Performance of Fading Broadcast Channels with 1-Bit Feedback
本文分析了在瑞利平坦衰落条件下，有限信道状态信息反馈下，K用户下行单天线信道的遍历和速率和中断概率。具体地，在基站处，每个用户每个衰落块仅1比特反馈可用。我们首先研究了1比特反馈方案的遍历和速率，并考虑了反馈延迟对系统的影响。可实现的遍历和速率的封闭形式的表达式作为衰落的时间相关系数的函数。证明了和速率的标度为loglogK，这是相同的缩放定律实现的最佳无延迟全CSI反馈方案。由于过时的CSI的和速率退化也评估在大K或低SNR的渐近制度。中断性能的1位反馈方案的瞬时和过时的反馈，然后进行了研究。中断概率的表达式推导出，以及相应的分集复用权衡（DMT）。它示出，与瞬时反馈，基于反馈比特的功率分配，使DMT相比，在不允许动态功率分配的情况下，与短期功率约束加倍。但是，利用过时的反馈，功率分配的优势丧失，并且DMT恢复到没有CSI反馈可实现的DMT。然而，对于有限的SNR，仍然可以获得中断概率方面的改善。
2010-01-10 cs.IT math.IT
Reliability-Latency-Rate Tradeoff in Low-Latency Communications with Finite-Blocklength Coding
本文针对采用有限块长编码的低时延通信系统，基于有效容量提出增益守恒方程刻画可靠性-时延-速率权衡，通过渐近分析揭示高信噪比下的权衡规律，还设计EC近似方法推导服务质量约束吞吐量的闭式表达式，为低时延无线通信调度提供参考。
2024-10-29 cs.IT eess.SP math.IT
Delay-Guaranteed Cross-Layer Scheduling in Multi-Hop Wireless Networks
在本文中，我们提出了一种跨层调度算法，实现了吞吐量“ε-接近”的最佳吞吐量在多跳无线网络中的延迟保证的权衡为O（1/1）。该算法的目的是解决一个联合拥塞控制，路由和调度问题，在多跳无线网络，同时满足每个流的平均端到端延迟保证和最小数据率的要求。这个问题已经解决了积压以及任意到达率系统。此外，我们讨论了一类低复杂度的次优算法的设计，延迟反馈对最优算法的影响，以及所提出的算法的扩展到不同的干扰模型与任意的链路容量。
2011-01-25 cs.IT math.IT
Consistency of Value of Information: Effects of Packet Loss and Time Delay in Networked Control Systems Tasks
本文研究丢包和延迟下信息价值的一致性，通过因果权衡建立最优调度与估计策略，并利用分离原理构建控制策略。
2024-03-18 cs.IT math.IT math.OC
Coding Improves the Throughput-Delay Trade-off in Mobile Wireless Networks
我们研究了大规模无线自组织网络的吞吐量延迟性能权衡。已经表明，如果允许节点移动并且采用2跳中继方案，则每个源-目的地对的吞吐量可以从Theta（1/sqrt（n log n））提高到Theta（1）。这种吞吐量的提高所付出的代价是很大的延迟。实际上，在随机游走移动性模型下，2跳中继方案的延迟缩放是Theta（n log n）。在本文中，我们采用编码技术，以提高移动无线网络的吞吐量延迟权衡。对于随机移动模型，我们通过使用Reed-Solomon码将延迟从Theta（nlog n）改进为Theta（n）。我们的方法保持了移动性所获得的多样性，同时减少了延迟。
2009-08-28 cs.IT math.IT
Coding Delay Analysis of Chunked Codes over Line Networks
本文分析了具有Bernoulli损失和确定性规则传输或Poisson传输的线性网络上的组块网络码（CC）的编码延迟和平均编码延迟。块码由于其较低的复杂度而成为随机线性网络码的一种有吸引力的替代方案。我们的研究结果，其中包括上界的延迟和平均延迟，是第一个这样的概率流量的网络CC。这些结果表明，与任意确定性业务相比，独立CC或预编码CC在概率业务上提供了计算复杂性与网络容量的收敛速度之间的更好折衷。CC在后者的流量的性能已经在文献中进行了研究。
2012-03-07 cs.IT math.IT
Delay Optimal Secrecy in Two-Relay Network
我们考虑一个两中继网络，其中源的目的是传达一个机密的消息到目的地，同时保持消息的秘密从中继节点。在第一跳中，从源到中继的信道被假设为块衰落，并且信道状态在块之间任意地改变-可能是非平稳和非遍历的。当中继反馈的源到中继信道的状态是可用的源上没有延迟，我们提供了一个编码策略，以实现最佳的延迟。接下来，我们考虑的情况下，有一个块延迟中继反馈的源到中继信道的状态。我们表明，对于一组信道状态序列，最佳延迟与一个块延迟反馈的最佳延迟与无延迟反馈的最佳延迟最多相差一个块。
2014-10-18 cs.IT math.IT
Dynamic Power Splitting for SWIPT with Nonlinear Energy Harvesting in Ergodic Fading Channel
研究了在各态历经衰落信道中无线信息功率同步传输的动态功率分配问题。考虑到实际能量收集电路的非线性，我们采用了现实的非线性能量收集（EH）模型，而不是理想的线性EH模型。为了刻画最优的速率-能量（RE）权衡，我们考虑了最大化R-E区域的问题，这是非凸的。我们解决了两种不同情况下的信道状态信息（CSI）的这个具有挑战性的问题：（i）当CSI是已知的，只有在接收机（CSIR的情况下）和（ii）当CSI是已知的发射机和接收机（CSI的情况下）。对于这两种情况，我们提出了相应的最优动态功率分配方案。为了解决复杂性问题，我们还提出了次优方案具有低复杂性。比较所提出的计划，现有的计划，我们提供了各种有用的和有趣的见解动态功率分裂的非线性EH。此外，我们将分析扩展到发射机处的部分CSI和所收获的能量最大化的场景。数值结果表明，所提出的计划显着优于现有的计划，所提出的次优计划的工作非常接近最优计划，在一个更低的复杂性。
2018-08-27 cs.IT math.IT
