上行物联网网络中的优先级多流业务：空间交互休假队列
信息论
2020-07-28 v2 网络与互联网体系结构
信号处理
math.IT
摘要
海量物联网（IoT）有望为全连接世界带来大量应用。异构业务被预期出现，其中每个IoT设备生成的数据包应根据其优先级加以区分和服务。本文提出一种新颖的优先级感知时空数学模型，以刻画具有上行优先级多流业务（PMT）的海量IoT网络。特别地，利用随机几何考虑共存IoT设备间宏观网络范围的互干扰。采用离散时间马尔可夫链（DTMCs）跟踪每个设备内各优先级流中数据包的微观演化。为缓解维数灾难，我们将每个设备的优先级排队模型分解为带服务器休假的单队列系统。至此，具有PMT的IoT网络被建模为空间交互休假队列。队列间就数据包离开概率而言的交互由互干扰引起。服务休假发生于低优先级数据包以处理高优先级数据包。基于所提模型，给出并比较了针对不同优先级类的专用与共享信道接入策略。结果表明，在考虑传输成功概率、队列溢出概率和时延时，共享接入提供更好性能。
引用
@article{arxiv.1907.07888,
title = {Prioritized Multi-stream Traffic in Uplink IoT Networks: Spatially Interacting Vacation Queues},
author = {Mustafa Emara and Hesham ElSawy and Gerhard Bauch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.07888},
year = {2020}
}