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无线自组织网络中面向服务质量分布式算法的性能保证

信息论 2020-02-19 v3 离散数学 math.IT

摘要

考虑一个无线网络,其中每个通信链路都有最小带宽服务质量要求。某些无线链路对由于处于同一邻近区域而相互干扰,这种干扰由冲突图建模。给定冲突图和链路带宽需求,目标是仅利用局部信息来判断所有链路的需求是否可被满足。在一个极端情况下,每个节点仅知道其邻居的需求;在另一个极端,存在一个具有全局信息的最优集中式调度器。本文通过量化去中心化程度与分布式算法性能之间的权衡,在这两种极端之间进行了插值。该开放问题在主干扰模型下得到解决,并获得如下一般性结果:若每个节点知道以该节点为中心、半径为 dd 的球内所有链路的需求,则存在一种分布式算法,其性能与最优集中式算法的差距至多为一个因子 (2d+3)/(2d+2)(2d+3)/(2d+2)。本文还分析了分布式算法的性能与复杂度之间的权衡。研究表明,在协议干扰模型下的线状网络中,行约束与最优值的差距至多为一个因子 33。两个界均为最佳可能。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.04109,
  title  = {Performance Guarantees of Distributed Algorithms for QoS in Wireless Ad Hoc Networks},
  author = {Ashwin Ganesan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.04109},
  year   = {2020}
}