异构半双工与全双工无线网络的混合调度
网络与互联网体系结构
2018-11-28 v2
摘要
全双工（FD）无线是一种极具吸引力的通信范式，在提升网络容量和降低无线网络中时延方面潜力巨大。尽管物理层开发已取得显著进展，但由传统半双工（HD）设备和新兴 FD 设备组成的异构网络中媒体访问控制（MAC）协议的设计挑战尚未完全解决。因此，我们聚焦于基于基础设施的异构 HD-FD 网络（由 HD 和 FD 用户组成）中调度算法的设计与性能评估。我们首先证明集中式贪婪最大调度（GMS）在异构 HD-FD 网络中是吞吐量最优的。我们提出 Hybrid-GMS（H-GMS）算法，一种结合 GMS 与基于队列的随机接入机制的 GMS 分布式实现。我们证明 H-GMS 是吞吐量最优的。此外，我们通过推导平均队列长度的下界来分析 H-GMS 的时延性能。我们进一步展示了将 HD 节点升级为 FD 节点在单个节点和整个网络吞吐量增益方面的好处。最后，我们通过大量仿真从吞吐量、时延以及 FD 与 HD 用户间公平性方面评估 H-GMS 及其变体的性能。我们表明，在异构 HD-FD 网络中，与完全去中心化的 Q-CSMA 算法相比，H-GMS 实现了 16-30 倍更好的时延性能，并将 FD 与 HD 用户间的公平性提高了至多 50%。
引用
@article{arxiv.1801.01108,
title = {Hybrid Scheduling in Heterogeneous Half- and Full-Duplex Wireless Networks},
author = {Tingjun Chen and Jelena Diakonikolas and Javad Ghaderi and Gil Zussman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.01108},
year = {2018}
}
备注
A partial and preliminary version of this paper appeared in IEEE INFOCOM'18