Distributed Computing with Heterogeneous Communication Constraints: The Worst-Case Computation Load and Proof by Contradiction
我们考虑一个分布式计算框架，其中分布式节点具有不同的通信能力，由数据中心和移动边缘计算系统中的异构网络驱动。该框架遵循MapReduce的结构，由Map计算阶段、Shuffle阶段和Reduce计算阶段组成。洗牌阶段允许分布式节点交换中间值，在不同节点的异构通信瓶颈（异构通信负载约束）的存在下。对于这种设置，我们的特点是最小的总计算负载和最小的最坏情况下的计算负载在某些情况下，在异构通信负载的约束。虽然总计算负载取决于所有节点的计算负载的总和，但最坏情况的计算负载取决于具有最重作业的节点的计算负载。我们展示了一个有趣的见解，在某些情况下，最小总计算负载和最小最坏情况下的计算负载之间存在权衡，在这个意义上，两者不能同时实现。在文件分配和数据混洗方面进行了细致的设计，提出了可并行性方案。在割集界之外，利用反证法提出了一个新的逆命题。对于一般情况下，我们确定了两个极端的制度，在这两个方案的编码和编码方案是最优的，分别。
2019-08-18 cs.IT math.IT
Hierarchical Secure Distributed Linearly Separable Computation with Arbitrary Heterogeneous Data Assignment
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Technical University of Berlin（柏林工业大学）
本文研究了三层分层网络中任意异构数据分配下的信息论安全聚合问题，提出了一种在保证信息安全性的同时实现最优两层通信负载的聚合方案。
2026-10-02 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Resource Assignment and Power Allocation in Heterogeneous Cloud Radio Access Networks
充分利用异构网络（HetNet）和云接入无线电接入网络（CRAN）两者的优点，提出了异构云无线电接入网络（H-CRAN）以提高频谱和能量效率两者，其中远程无线电头端（RRH）主要用于为具有高服务质量（QoS）要求的用户提供高数据率，而高功率节点（HPN）用于保证无缝覆盖和服务于低QoS要求的用户。为了抑制H-CRAN中的层间干扰，提高系统的EE性能，本文考虑了利用RRH/HPN来表征用户关联，并对传统的软分数频率复用（S-FFR）进行了改进。基于RRH/HPN关联约束和增强的S-FFR，将基于正交频分多址（OFDMA）的H-CRAN的资源分配和功率分配的能量有效优化问题表示为非凸目标函数。为了处理非凸性问题，重新构造了一个等价的凸可行性问题，并利用拉格朗日对偶分解方法推导出联合分配资源块和发射功率的能量有效资源分配解的闭式表达式.仿真结果表明，H-CRAN架构和相应的资源分配方案可以显著提高能量效率。
2014-12-11 cs.IT math.IT
Heterogeneous Computation Assignments in Coded Elastic Computing
我们研究了异构编码弹性计算（CEC）网络的最优设计，其中机器具有不同的相对计算速度。Yang介绍的CEC { \it et al.}是一个框架，它减轻了弹性事件的影响，其中机器加入和离开网络。使用最大距离可分离（MDS）代码将一组数据分布在存储受限的机器之间，使得特定大小的机器的任何子集都可以执行所需的计算。这种设计消除了在每个弹性事件之后重新分发数据的需要。在这项工作中，我们开发了一个过程中的任意异构计算网络，通过定义一个最佳的计算负载，或分配给每台机器的计算数量，以尽量减少整体计算时间。然后，我们提出了一个算法来定义一个特定的计算分配之间的机器，利用MDS代码，并满足最佳的计算负载。
2020-01-12 cs.DC cs.IT math.IT
Load Balancing via Joint Transmission in Heterogeneous LTE: Modeling and Computation
联合传输（JT）作为协作多点（CoMP）技术的一种，可以提高系统的整体性能。在本文中，从负载均衡的角度来看，我们研究如何通过优化JT模式，表征小区和用户设备（UE）之间的关联，可以减少最大负载。为了给出具有不同时频资源使用的小区所引起的干扰的模型，通过考虑JT，我们扩展了负载耦合模型。在这个模型中，相互干扰取决于在一个非线性系统相互耦合的细胞的负载。在此模型下，我们研究了两个小区的情况下，并证明了最优性是在线性时间内实现的UE的数量。在分析了一般网络环境下负载均衡的复杂性后，提出了一种最小化最大负载的迭代算法JT-MinMax。我们在异构网络（HetNet）中评估JT-MinMax，但它并不限于这种类型的场景。数值结果表明，与传统的非JT解决方案相比，JT-MinMax在最小-最大小区负载上的显著性能改善，在传统的非JT解决方案中，每个UE由具有最佳接收发送信号的小区服务。
2017-06-21 cs.IT math.IT
Load-Aware Modeling and Analysis of Heterogeneous Cellular Networks
随机空间模型由于其真实性、易处理性和可扩展性而在异构蜂窝网络建模中具有很大的吸引力。迄今为止，这种模型在HCN的上下文中的一个主要限制是忽略了网络流量和负载：通常假设所有基站（BS）总是在发送。特别地，小型小区将具有比宏小区更轻的负载，并且因此它们对网络干扰的贡献在满载模型中可能被显著夸大。本文通过引入一种新的有条件稀疏干扰场的思想，引入了BS负载的灵活概念。对于K层HCN，其中跨层的BS在发射功率、所支持的数据率、部署密度和现在的负载方面不同，我们推导出连接到最强BS信号的典型移动设备的覆盖概率。以该连接为条件，假设$i^{th}$层的干扰BS以概率$p_i$独立地发送，该概率对负载进行建模。假设-合理地-较小的小区比宏小区负载更轻，分析表明，向网络添加这样的接入点总是增加覆盖概率。我们还观察到，完全加载的模型在覆盖率方面相当悲观。
2013-03-21 cs.IT math.IT
Joint User Association and Power Control for Load Balancing in Downlink Heterogeneous Cellular Networks
在传统的关联中，我们利用有效速率来代替可达速率，设计了两种异构蜂窝网络中的负载均衡关联方案，这两种关联方案都是以最大化有效速率之和为目标的问题。在这两种方案中，一种只考虑用户关联，而另一种在进行用户关联的同时引入功率控制以减轻干扰和降低能量消耗。由于有效速率与某个基站的负载和某个用户的可达速率密切相关，因此它可以作为HCN中负载均衡的关联方案的关键因素。为了解决无功率控制的关联问题，我们设计了一个单层迭代算法，将原优化问题的比率和形式转化为参数化的多项式形式。将该算法与功率控制算法相结合，提出了一种求解带功率控制的关联问题的两层迭代算法。特别地，外层使用无功率控制问题的算法来执行用户关联，并且内层使用功率更新函数（PUF）来更新每个BS的发射功率。最后，我们给出了算法的收敛性和复杂性分析。仿真结果表明，所提方案的性能优于传统的用户关联方案，联合用户关联和功率控制的方案比传统方案和其他卸载方案具有更高的负载均衡增益和能量效率。
2016-07-04 cs.IT math.IT
Cascaded Coded Distributed Computing on Heterogeneous Networks
Li等人在2015年提出的编码分布式计算（CDC）提供了一种有效的方法来交易计算能力，以减少MapReduce等一般分布式计算框架中的通信负载。对于更一般的级联CDC，在$r$节点处重复Map计算，以显著减少负责计算$Q$ Reduce函数的节点之间的通信负载$s$时间。虽然提出了一种可实现的级联CDC方案，但它仅适用于同构网络，其中每个计算节点的存储，计算负载和通信负载是相同的。在本文中，我们提出了一种新的组合设计，在异构网络中的节点有不同的存储和计算能力，它可以解决这个限制。我们提供了一个分析表征的计算通信权衡，并表明它是最佳的一个常数因子内，可以优于国家的最先进的同质计划。
2019-01-23 cs.IT math.IT
Fundamentals of Simultaneous Wireless Information and Power Transmission in Heterogeneous Networks: A Cell Load Perspective
在由多个不同类型（层）的基站（BS）组成的异构蜂窝网络（HetNet）中，由于以用户为中心的BS关联，BS不具有任何用户的空小区事件已经被示出存在，并且其概率由每个层的小区负载支配。这种空单元现象还没有得到很好的特点，在建模和分析框架的同时无线信息和电力传输（SWIPT）在HetNet。本文的目的是准确地利用BS和它的用户之间的SWIPT的基本性能限制，通过模拟每个BS的下行链路和上行链路传输的小区负载的影响。我们首先在用户处表征功率分配接收器架构，并分析其收获的功率和能量的统计特性和限制，这揭示了用户可以收获多少平均能量以及用户的自供电可持续性可以实现的可能性。然后，我们推导出的下行链路和上行链路的速率，表征小区负载和用户关联的影响，并使用它们来定义用户的能源效率。的能量效率的最优性进行了研究，最大限度地提高SWIPT性能的接收机架构，为不同的用户关联和网络部署的情况下。
2018-08-03 cs.IT math.IT
Power Allocation and User Assignment Scheme for Beyond 5G Heterogeneous Networks
无线网络中的频谱稀缺问题逐年变得突出和关键。虽然已经提出了几种有前途的解决方案来提供频谱稀缺的解决方案，但它们中的大多数都有许多相关的权衡。在这种情况下，一个新兴的想法涉及到利用认知无线电（CR）的未来异构网络（HetNet）。本文提供了两个有希望的候选人的婚姻（即，CR和HetNets）用于第五代（5G）无线网络。更具体地，已经提出并评估了用于多用户基于HLR的HetNet的联合功率分配和用户分配解决方案。针对这些网络中的限制因素，考虑了发射节点的个体功率和主网络的干扰温度保护约束。一个有效的解决方案是设计从对偶分解方法，其中最优的用户分配得到优化的功率分配在每个节点。仿真结果验证了所提出的优化方案相对于传统基线技术的优越性。
2019-10-25 cs.IT cs.NI eess.SP
Decentralized Uncoded Storage Elastic Computing with Heterogeneous Computation Speeds
针对异构速度下虚拟机动态加入且无法协调存储分配的问题，本文提出DUSEC去中心化无编码存储弹性计算方案，达到闭式最优计算时间，并在MNIST与腾讯云实验中接近CUSEC最优性能。
2024-03-01 cs.IT math.IT
Optimal Load Balancing in Millimeter Wave Cellular Heterogeneous Networks
在本文中，我们提出了一种新的和有效的方法来优化负载均衡在毫米波（mmWave）蜂窝异构网络（HetNet）的宏层和微层。通过采用泊松点过程（PPP）用于基站（BS）定位、采用视线（LoS）球模型用于毫米波链路、采用扇区天线模型用于关键天线阵列特性以及采用Nakagami- $m$衰落用于无线信道，将毫米波传输的独特特性并入网络中。为了减少宏层BS的负载，我们考虑网络中的偏置因子$A_{s}$，用于将用户设备（UE）卸载到微层BS。对于这个网络，我们首先分析了宏观和微观层BS的负载。在此基础上，给出了网络速率覆盖概率的新表达式，并在此基础上找到了使速率覆盖概率最大化的最优$A_{s}$，通过数值结果验证了分析的正确性和最优$A_{s}$的有效性.重要的是，相对于固定的$A_{s}$，最佳的$A_{s}$可以带来速率覆盖概率的显著改善。此外，我们还评估了各种网络参数的影响，例如，BS的密度和波束宽度、速率覆盖概率和最佳$A_{s}$，为实际的毫米波HetNet设计提供了有价值的指导。
2017-11-16 cs.IT math.IT
On/Off Macrocells and Load Balancing in Heterogeneous Cellular Networks
异构网络（HetNet）中的速率分布极大地受益于负载均衡，通过该负载均衡，移动用户被推到轻负载的小小区上，而不管所导致的SINR损失。如果宏小区留下一部分时间/频率资源空白，则可以使这种卸载更加积极和鲁棒，这减少了对卸载用户的干扰。我们研究了这种技术的联合优化-在3GPP中称为增强小区间干扰协调（eICIC）通过几乎空白子帧（ABS）-在本文中卸载。虽然联合小区关联和空白资源（BR）问题名义上是组合的，但是通过允许用户与多个基站（BS）相关联，该问题变得凸，并且相对于二进制关联的性能上界。我们从理论上和通过模拟表明，放松的问题的最佳解决方案仍然会导致主要是二进制的关联。当宏小区开启或关闭时，最佳关联显著不同;特别地，当资源被宏BS留空时，卸载可能更加积极。此外，我们观察到，联合优化卸载与BR是重要的。小区边缘用户的速率增益（最差的3-10%）非常大，大约是没有宏小区消隐的朴素关联策略的5- 10倍。
2013-05-24 cs.IT math.IT
User Association for Load Balancing in Heterogeneous Cellular Networks
为了使小小区技术显著增加基于塔的蜂窝网络的容量，移动用户将需要被主动地推到更轻负载的层（对应于，例如，微微和毫微微小区），即使它们提供比宏小区基站（BS）更低的瞬时SINR。优化每个用户的长期速率的函数需要（通常）在所有SINR和BS负载上的大规模效用最大化问题。另一方面，实际的实现方式将可能诉诸简单的偏置方法，其中，层j中的BS被视为具有乘以因子A_j>=1的SINR，这使得它看起来比重负载宏小区更有吸引力。本文通过几个物理松弛的网络范围内的最佳关联问题，其解决方案是NP难的桥梁之间的差距，这些方法。我们提供了一个低复杂度的分布式算法，收敛到一个接近最优的解决方案，理论上的性能保证，我们观察到，简单的每层偏置损失惊人的小，如果偏置值A_j仔细选择。数值结果表明，一个大的（3.5倍）的小区边缘用户的吞吐量增益和2倍的速率增益中位数用户相对于最大接收功率关联。
2012-11-16 cs.IT math.IT
Power Estimation in LTE systems with the General Framework of Standard Interference Mappings
我们设计了新的技术，以获得下行链路功率诱导一个给定的负载在长期演进（LTE）系统，其中我们定义的时间-频率网格中的资源块的分数被用户从一个给定的基站请求的负载。这些技术特别重要，因为先前的研究已经证明，如果我们允许负载增加，则可以用较低的发送能量来满足用户的数据率要求。这些研究还表明，从所需的负载分布获得功率分配可以被视为涉及标准干扰映射的不动点问题，但到目前为止尚未明确获得映射。我们在这项研究中的主要贡献之一就是缩小这一差距。我们推导出一个干扰映射作为其不动点的功率分配诱导所需的负载，假设存在这样的分配。有这个映射的封闭形式，我们简化了上述已知结果的证明，我们还设计了新的迭代算法的功率计算，有许多数值优势，比以前的方法。
2015-06-02 cs.IT cs.NI math.IT
QoS-Aware User Association for Load Balancing in Heterogeneous Cellular Networks
为了解决传统蜂窝网络热点区域容量低和覆盖空洞的问题，部署发射功率较低的基站构成异构蜂窝网络（HetNet）。然而，由于这些引入不同功率的BS，如果没有提供适当的用户关联方案，则它们之间的用户分布看起来相当不平衡。为了有效地解决这个问题，我们共同考虑每个基站的负载和用户的可达速率，而不是只利用后者时，设计一个关联算法，并制定为一个网络范围内的加权效用最大化问题。注意，上述负载涉及由实际速率要求决定的所需子带的量，即，而不是关联的用户数，因此它可以反映用户的实际负载水平。对于所提出的问题，我们给出了一个最大概率（最大概率）算法，通过放松变量，以及一个低复杂度的分布式算法与一个接近最优的解决方案，提供了理论上的性能保证。实验结果表明，与Ye提出的关联策略相比，该策略具有更快的收敛速度、更低的呼叫阻塞率和更高的负载均衡水平。
2014-01-04 cs.IT cs.NI math.IT
Joint User Association and Interference Mitigation for D2D-Enabled Heterogeneous Cellular Networks
具有设备到设备（D2D）通信的异构蜂窝网络（HCN）已经成为高数据率的成本有效递送的有前景的解决方案。在这种D2D使能的HCN中的关键挑战是如何设计具有D2D模型选择的有效关联方案以用于负载均衡。此外，卸载的用户和D2D接收器（RX）将遭受来自BS（尤其是来自高功率BS）的强干扰。显然，一个好的关联方案应该与干扰抑制相结合。因此，我们首先提出了一种有效的资源划分策略，该策略可以减轻卸载用户从高功率BS接收的干扰和D2D RX从BS接收的干扰。在此基础上，我们然后设计了一个用户关联方案的负载均衡，联合考虑用户关联和D2D模型选择，以最大限度地提高网络范围的效用。考虑到该问题是一个非线性的混合整数形式，难以处理，我们采用了对偶分解的方法来开发一个有效的分布式算法。仿真结果表明，该方案提供了一个负载均衡增益和资源划分增益。
2015-12-14 cs.IT math.IT
Downlink Multi-Antenna Heterogeneous Cellular Network with Load Balancing
我们建模和分析异构蜂窝网络与多天线BS（多天线HetNets）与K类或层的基站（BS），这可能会有所不同的发射功率，部署密度，发射天线的数量，服务的用户数量，传输方案，和路径损耗指数。我们表明，在多天线HetNet的小区选择规则可能会显着不同的单天线HetNet由于跨层的多天线传输方案的可能差异。虽然它是具有挑战性的，以获得确切的小区选择规则，即使最大化的信号与干扰加噪声比（SINR）在接收机，我们表明，添加适当选择的层相关的小区选择偏置在接收功率产生一个接近的近似。假设任意的选择偏差为每一层，简单的表达式，下行链路的覆盖范围和速率。对于覆盖率最大化，每个层所需的选择偏差以封闭形式给出。由于这种与偏置的连接，与单天线HetNet相比，多天线HetNet可以在某些机制中更自然地跨层平衡负载，其中通常需要大的小区选择偏置来将业务卸载到小小区。
2014-11-03 cs.IT cs.NI math.IT
Degrees of Freedom in Wireless Interference Networks with Cooperative Transmission and Backhaul Load Constraints
自由度（DoF）增益在具有回程负载约束下的协作传输的无线网络中被研究，回程负载约束限制可以从集中式控制器递送到基站发射机的消息的平均数量。回程负载被定义为每个信道使用在所有发射机处可用的所有消息的总和，由用户数量归一化。对于Wyner的线性干扰网络，其中每个发射机连接到具有相同索引的接收机以及一个后继接收机，每个用户的自由度的特点，并提出了最佳方案。此外，它示出的最佳分配的消息发送器是不对称的，并满足本地合作的约束，和最佳的编码方案只依赖于一次性的合作迫零发送波束成形。使用的见解从分析Wyner的线性干扰网络，结果被扩展到更实际的六边形扇区蜂窝网络，和编码方案的基础上合作迫零，以提供显着的自由度增益。它是建立，通过允许合作传输和灵活的消息分配，仅受平均回程负载的约束，可以提供的速率增益所承诺的信息理论上界与实际的一次计划，很少或没有额外的负载上的回程。最后，有用的上限上的每用户自由度的计划的基础上合作迫零的平均回程负载约束的较低的值，并制定了一个优化框架的一般逆问题。
2018-11-24 cs.IT math.IT
Content Caching for Shared Medium Networks Under Heterogeneous Users' Behaviours
内容缓存是一种广泛研究的技术，旨在减少高峰时间数据传输所带来的网络负载，同时确保用户的体验质量。它已经表明，当有一个共同的链接之间的缓存和服务器，通过编码的缓存方案提供的内容可以显着提高性能超过传统的缓存。然而，在异构用户行为的情况下，找到最佳的内容放置是一个挑战。在本文中，我们考虑异构的需求数量和非均匀的内容流行度分布的情况下，同质和异构的用户偏好。我们提出了一个混合编码未编码的缓存方案之间的权衡流行性和多样性。我们推导出显式的封闭形式的表达式的服务器负载的建议的混合计划，并制定相应的优化问题。结果表明，所提出的混合缓存方案可以显着降低服务器的负载，并优于基线纯编码和纯未编码和以前的作品在文献中的同质和异构用户的喜好。
2021-05-07 cs.IT cs.NI math.IT
A New Combinatorial Coded Design for Heterogeneous Distributed Computing
Li等人在2015年提出的编码分布式计算（CDC）提供了一种有效的方法来交易计算能力，以减少MapReduce和Spark等一般分布式计算框架中的通信负载。特别地，将映射阶段中的计算负载增加因子r可以创建编码的多播机会，以将混洗阶段中的通信负载减少相同的因子。然而，CDC方案是为同构设置而设计的，其中计算节点上的存储、计算负载和通信负载是相同的。此外，它需要一个指数级的大量输入文件（数据批次），减少功能和多播组相对于节点的数量，以实现承诺的收益。我们提出了一种新的CDC方法的基础上的组合设计，它适应异构网络的节点具有不同的存储和计算能力，解决了CDC的局限性。此外，所提出的方法需要一个指数级更少的输入文件的数量相比，李等人提出的原始CDC计划。同时，由此产生的计算通信权衡保持乘法增益相比，传统的未编码单播和渐近实现李等人提出的最佳性能。
2020-07-21 cs.DC cs.IT math.IT
Coded Computation across Shared Heterogeneous Workers with Communication Delay
Beijing National Research Center for Information Science and Technology（北京信息科学与技术国家研究中心）；Tsinghua University（清华大学）；Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)（香港中文大学（深圳））；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）
分布式计算使得大规模计算任务能够在多个工作者上并行处理。然而，工人之间的通信和计算延迟的随机性会导致离散效应，这可能会降低性能。编码计算有助于减轻掉队者效应，但冗余负载的数量及其分配给工人应仔细优化。在这项工作中，我们考虑了一个多主异构工人分布式计算的情况下，多个矩阵乘法任务编码和分配给工人并行计算。目标是最小化最慢任务的通信和计算延迟。我们提出了工人分配，资源分配和负载分配算法下的专用和部分工人分配政策，其中每个工人可以处理编码的任务，无论是一个主或多个主，分别。然后，非凸延迟最小化问题的解决，采用马尔可夫不等式为基础的近似，Karush-Kuhn-Tucker条件，和逐次凸逼近方法。通过大量的模拟，我们表明，所提出的算法可以减少任务完成延迟相比，基准，并观察到专用和部分工人分配政策有不同的应用范围。
2021-09-23 cs.DC cs.IT cs.LG
On Heterogeneous Coded Distributed Computing
我们考虑最近提出的编码分布式计算（CDC）的框架，利用精心设计的冗余计算，使编码的机会，大大减少了通信负载的分布式计算。我们将此框架推广到异构系统，其中计算集群中的不同节点可以具有不同的存储（或处理）能力。我们提供了信息理论上的最佳数据集的位置和编码数据洗牌计划，最大限度地减少了3个节点的集群中的通信负载。对于具有$K>3$节点的集群，我们提供了一个算法描述，以将我们的编码思想推广到更大的网络。
2017-09-01 cs.DC cs.IT math.IT
Joint Resource Partitioning and Offloading in Heterogeneous Cellular Networks
在异构蜂窝网络（HCN）中，期望将移动用户卸载到小型小区，小型小区通常比宏小区显著更不拥塞。为了实现充分的负载均衡，卸载的用户通常具有比它们在宏小区上的SINR低得多的SINR。该SINR降级可以通过干扰避免（例如，时间或频率资源划分）来部分地减轻，由此宏小区在这些资源的某一部分中关闭。自然，最佳卸载策略与资源分区紧密耦合;资源分区的最佳数量又取决于有多少用户被卸载。在本文中，我们提出了一个通用的和易于处理的框架，建模和分析联合资源划分和卸载在一个两层蜂窝网络。有了它，我们能够推导出整个网络的下行链路速率分布，以及联合资源划分和卸载的最佳策略。我们发现，负载均衡，本身是不够的，和资源分区需要结合卸载，以提高同信道异构网络中的小区边缘用户的速率。
2013-08-21 cs.IT math.IT
Coded Computation over Heterogeneous Clusters
在大规模分布式计算集群（如Amazon EC2）中，有几种类型的“系统噪声”可能导致性能的严重下降：由于有限的通信带宽造成的瓶颈，由于落后节点造成的延迟等。另一方面，这些系统享有丰富的冗余-大量的计算节点和大存储容量。最近的研究结果表明，编码的影响，有效利用计算和存储冗余，以减轻在同质集群中的掉队者和通信瓶颈的影响。在本文中，我们专注于一般的异构分布式计算集群组成的各种不同的计算能力的机器。我们提出了一个编码框架，通过交换冗余来减少计算延迟，从而加快异构集群中的分布式计算。特别是，我们提出了异构编码矩阵乘法（HCMM）算法进行分布式矩阵乘法异构集群，可证明是渐近最佳的广泛的一类处理时间分布。此外，我们表明，HCMM是unboundedly快于任何未编码的计划。为了证明HCMM的实用性，我们在Amazon EC2集群上进行了实验，发现HCMM分别比三种基准负载分配方案（Uniform Uncoded、Load-balanced Uncoded和Uniform Coded）快$61\%$、$46\%$和$36\%$。此外，我们提供了一个泛化的异构环境中的最优负载分配问题，在那里我们考虑到与集群相关的货币成本。我们认为，HCMM是渐近最优的约束条件下的情况下，以及，我们开发了一个启发式算法（HCMM）的负载分配有限的计算任务。
2019-06-19 cs.DC cs.IT math.IT
Low complexity resource allocation for load minimization in OFDMA wireless networks
为了应对不断增长的带宽需求，未来的无线网络将被设计为重用距离等于1。这种情况需要实现能够管理每个小区对其相邻小区产生的强多址干扰的技术。特别是，低复杂度和减少反馈是实用算法的重要要求。在本文中，我们研究了OFDMA网络的分配问题，制定的目标是最小化系统中的每个小区的负载的约束，每个用户满足其目标速率。我们将资源分配分解为两个子问题：确定性功率分配下的信道分配和连续功率分配优化。在图论中，信道分配问题被表述为寻找最大加权独立集的问题。此外，我们提出了一个最小加权度贪婪（MWDG）算法的近似因子进行了分析。在功率分配方面，提出了一种迭代功率重分配算法（DPRA）。执行分配所请求的控制信息是有限的，并且计算负担在基站和用户设备之间共享。在恒定比特率业务模型下进行了仿真，并与其他类似复杂度的分配方案进行了比较。MWDG具有优异的性能，优于所有其他技术。
2013-10-17 cs.IT cs.NI math.IT
Queue-Aware Joint Dynamic Interference Coordination and Heterogeneous QoS Provisioning in OFDMA Networks
我们提出了云无线接入网络，不仅提供异构的服务质量（QoS）的速率，重要的是，延迟敏感的应用程序，但也共同优化的频率复用模式的算法。重要的是，与相关的作品，我们占随机到达，通过队列意识，不像大多数作品只集中在一个单一的帧，我们认为QoS措施平均在多个帧涉及一组闭环控制。我们将此问题建模为多小区优化，以最大化受QoS约束的总效用，表示为最小平均速率或最大平均延迟。由于我们考虑动态干扰协调与动态用户关联，即使在整数松弛后，问题也不是凸的。我们将问题转化为帧速率的优化，服从于交织的原始和对偶问题的分解。这个优化问题的解决方案提供了联合决策调度，动态干扰协调，重要的是，不像大多数作品在这一领域，动态用户关联。此外，我们提出了一种新的方法来管理不可行的负载。大量的仿真证实，该设计响应瞬时负载，异构用户和AP的位置，信道条件和QoS约束，同时，如果需要的话，保持低中断时，处理不可行的负载。与基线比例公平计划的比较说明了所取得的成果。
2018-01-25 cs.IT cs.NI math.IT
On Association Cells in Random Heterogeneous Networks
异构蜂窝网络（HetNets）中用户到接入点（AP）关联策略的特性对于其性能分析至关重要，因为它直接影响网络负载。在这封信中，我们介绍和分析一类关联策略，我们称之为静态关联，以及由此产生的关联细胞。对于随机HetNet，其中AP根据静止点过程分布，所得到的关联单元的区域被示出为对应点过程的标记。为了满足量化典型用户所经历的负载的需要，在包含起源的关联小区的区域与典型关联小区的区域之间建立了类似“费勒悖论”的关系。对于泊松点过程和最大功率/SINR关联的特定情况下，每个层的平均关联区域推导出，并示出增加与信道增益方差和相应层的路径损耗指数的减少。
2013-10-04 cs.IT cs.NI math.IT
