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具有解码复杂度约束的 URLLC 多目标优化框架

信息论 2021-10-08 v2 math.IT

摘要

在超可靠低延迟通信(URLLC)中,必须保证对可靠性与延迟的严苛约束。为使受计算约束的接收机(如低预算 IoT 接收机)满足这些约束,需详细研究最优传输参数。本文引入一种在存在解码复杂度约束时用于 URLLC 最优设计的多目标优化框架。我们考虑经线性分组编码器编码、在二进制输入 AWGN 信道上传输、并最终由顺序统计(OS)解码器解码的短块长码字。我们在满足约束的同时研究传输速率与功率对的最优选择。为此,建立了一个多目标优化问题(MOOP)。基于精确量化 OS 解码器性能与其计算复杂度之间权衡的经验模型,求解该 MOOP 并导出帕累托边界。为评估若干帕累托最优传输对间的整体性能,考察了两种标量化方法。为说明 MOOP 的重要性,给出了一个电池供电通信系统的案例研究。结果表明,相较于经典固定速率-功率传输,MOOP 在维持约束的同时实现了电池的最优利用并提升了通信系统的能效。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.12274,
  title  = {A Multi-Objective Optimization Framework for URLLC with Decoding Complexity Constraints},
  author = {Hasan Basri Celebi and Antonios Pitarokoilis and Mikael Skoglund},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.12274},
  year   = {2021}
}

备注

To appear in IEEE Transactions on Wireless Communications