无线网络中邻居发现的性能极限
网络与互联网体系结构
2021-03-10 v1 信息论
math.IT
摘要
邻居发现（ND）是两个无线设备相互发现的过程。有许多不同的 ND 协议，既存在于科学文献中，也有实际采用的。所有 ND 协议都涉及设备发送信标并监听信标。协议的区别在于信标传输和接收窗口的调度方式，以及设备为节省能量在连续的传输和接收窗口之间休眠。一次成功的发现是指发送设备的信标与接收设备的接收窗口重叠。所有 ND 协议的目标都是最小化发现延迟。尽管 ND 协议无处不在且二十多年来该主题研究活跃，但基本问题“给定能量预算，最小可保证的 ND 延迟是多少？”仍未得到解答。鉴于现有协议种类多样，也一直没有比较它们及其性能的标准方法。本文首次回答了给定能量预算下最佳可实现的 ND 延迟问题。我们推导了不同场景下的发现延迟，例如当两个设备具有相同能量预算时，以及两个设备具有不同能量预算时。我们还表明，一些现有协议可以进行参数化以使其达到最优性能。其他一些协议的参数化是最优的这一事实此前未知，现在可使用我们的技术加以确立。我们的结果限于少数设备一次相互发现的情形，正如大多数现实场景那样。当许多设备需要同时相互发现时，数据包冲突在发现延迟中起主导作用，如何分析此类场景尚需进一步研究。
引用
@article{arxiv.2103.05026,
title = {Performance Limits of Neighbor Discovery in Wireless Networks},
author = {Philipp H. Kindt and Samarjit Chakraborty},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.05026},
year = {2021}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1905.05220