死亡信道的中断容量与最优传输

在无线网络中，通信链路可能遭受随机的致命冲击：例如，突然断电的传感器网络或具有不可预测主用户频谱占用的认知无线电网络。在这种情况下，量化信息在受攻击链路上收集的速度和可靠性至关重要。对于遭受随机攻击的单点对点信道，称为“死亡信道”，我们将其建模为具有有限随机延迟约束的块衰落信道。首先，我们定义中断容量作为性能度量，然后研究在假设均匀功率分配时使中断概率最小的最优编码长度K。对于给定的速率目标和编码长度K，我们通过功率分配向量mv{P}_{K}最小化中断概率，并表明在某些条件下该优化问题可以转化为凸优化问题。讨论了几种特殊情况下的最优解。此外，我们将单点对点死亡信道的结果扩展到每个子信道都是死亡信道的并行多信道情况，并研究了两种不同攻击模型下整体中断概率的相应渐近行为：独立攻击情况和m-依赖攻击情况。可以证明，如果每单位成本速率小于某个阈值，随着子信道数量的增加，两种情况下整体中断概率都趋于零。还研究了中断指数，以揭示中断概率随子信道数量改善的速度。