具有概率中继的认知无线电网络：稳定吞吐量与时延权衡
网络与互联网体系结构
2014-04-25 v1
摘要
本文研究并分析了认知无线电系统协作多址接入中的基本吞吐量与时延权衡。我们关注一类随机协作策略，其中次级用户 (SU) 以一定的服务概率为其自身数据队列或主用户 (PU) 的中继数据队列提供服务。此外，在中继队列引入了准入控制，即 PU 的数据包以一定的准入概率被接纳进入中继队列。所提出的策略在 PU 和 SU 的时延之间引入了一种基本权衡。因此，它为用 PU 时延换取更好的 SU 时延（反之亦然）提供了空间。从而，系统可根据目标应用的需求进行调优。为实现这一目标，推导了系统中涉及队列的稳定性条件。此外，采用矩生成函数方法推导了两个用户数据包所遇平均时延的闭式表达式。深入研究了变化服务概率和准入概率对系统吞吐量和时延的影响。结果表明，协作扩展了稳定吞吐量区域。此外，数值仿真结果证实了分析推导的时延表达式具有极高的准确性。另外，我们提供了一个基于该准则的 SU 决策机制，用于判断协作是否对 PU 有益。此外，我们展示了利用准入控制中继队列数据流的影响。
引用
@article{arxiv.1404.6112,
title = {Cognitive Radio Networks with Probabilistic Relaying: Stable Throughput and Delay Tradeoffs},
author = {Mahmoud Ashour and Amr A. El-Sherif and Tamer ElBatt and Amr Mohamed},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6112},
year = {2014}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1309.1200