具有有限中继缓冲区的协作认知无线电网络的稳定吞吐量

本文研究了认知无线电系统中的协作通信问题，其中次级用户对侦听到的主用户数据包具有有限的中继存储空间。具体而言，我们刻画了在次级用户处具有有限中继缓冲区的认知无线电网络的稳定吞吐量区域。为此，我们构建了一个约束优化问题，以在保证主用户队列稳定性的同时最大化次级用户的吞吐量。我们考虑了一种通用的协作策略，其中次级用户处的数据包准入概率和队列选择概率均依赖于有限中继缓冲区的状态（长度）。尽管该优化问题因其非凸性而极其复杂，我们仍将其转化为一个线性规划。数值结果揭示了许多有价值的见解，例如，在扩大稳定吞吐量区域方面，协作传递主用户数据包总是互利的。此外，与无限中继队列容量情况相比，系统的稳定吞吐量区域在有限中继队列容量下仅略微缩小。