面向超高可靠M2M控制应用的最优功率控制与速率适配
网络与互联网体系结构
2015-09-24 v1 信息论
系统与控制
math.IT
摘要
超高可靠的机器对机器(M2M)控制应用的主要挑战在于满足控制系统严格的时序与可靠性要求，尽管无线通信在延迟、丢包方面存在不利特性，且传感器节点电池资源有限。由于传感器节点的传输延迟与能耗由该节点及并发传输节点的传输功率和速率决定，传输调度应与传感器节点的传输功率和速率联合优化。先前研究表明，在功率控制、速率适配与调度联合优化的最优解中，可分别表述、求解各节点子集的功率控制与速率适配问题，然后用于调度算法。然而，功率控制与速率适配问题仅针对连续速率传输模型被表述和求解，其中使用香农容量公式于加性白高斯噪声(AWGN)无线信道来计算作为信干噪比(SINR)函数的最大可达速率。本文中，我们基于更实际的离散速率传输模型（仅支持有限传输速率集）表述了功率控制与速率适配问题，目标是最小化一组传感器节点并发传输所需时间，同时满足其传输延迟、可靠性和能耗要求。我们提出了一种多项式时间算法求解该问题，并证明了所提算法的最优性。随后将其与先前提出的调度算法结合，并通过大量仿真验证了其接近最优的性能。
引用
@article{arxiv.1509.06840,
title = {Optimal Power Control and Rate Adaptation for Ultra-Reliable M2M Control Applications},
author = {Bakhtiyar Farayev and Yalcin Sadi and Sinem Coleri Ergen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.06840},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 3 figures, GLOBECOM Workshops 2015