多状态时变信道上任意突发业务的队列与信道感知联合时延最优调度
信息论
2018-07-27 v1 math.IT
摘要
本文的动机源于如下观察：在无线通信中，可通过牺牲功率效率来降低平均排队时延。在此意义上，我们自然想知道在可用功率受限时最小排队时延是多少，以及如何实现最小排队时延。为在多状态无线衰落信道上传输随机到达数据包的场景中回答这两个问题，本文提出了一种概率跨层调度策略，并用约束马尔可夫决策过程（MDP）刻画。利用底层马尔可夫链的稳态概率，我们能够推导所关注指标（即平均排队时延和平均功耗）的数学表达式。为描述时延-功率折衷，我们建立了一个非线性规划问题，然而该问题极难求解。通过分析其结构，该优化问题可通过变量替换转化为等价的线性规划（LP）问题，从而推导出最优时延-功率折衷及最优调度策略。最优调度策略为基于双阈值的，即传输决策应基于施加在队列长度和信道状态上的最优阈值做出。
引用
@article{arxiv.1807.10128,
title = {Joint Queue-Aware and Channel-Aware Delay Optimal Scheduling of Arbitrarily Bursty Traffic over Multi-State Time-Varying Channels},
author = {Meng Wang and Juan Liu and Wei Chen and Anthony Ephremides},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.10128},
year = {2018}
}