新时空模型下海量物联网网络的随机接入分析：一种随机几何方法
信息论
2018-07-05 v4 math.IT
摘要
海量物联网提供了构建强大且无处不在的连接的 auspicious 机会，但也面临着诸多新挑战，其中蜂窝网络因其高可扩展性、可靠性和效率成为潜在的解决方案。随机接入信道（RACH）过程是蜂窝 mIoT 网络中物联网设备与基站建立连接的第一步，其中对物理层网络的静态性质与每个物联网设备中演化的队列的动态性质之间的交互进行建模具有挑战性。为了解决这一问题，我们提供了一种新颖的流量感知时空模型来分析蜂窝 mIoT 网络中的 RACH，其中物理层网络在空间域基于随机几何进行建模和分析，队列演化在时间域基于概率理论进行分析。为了进行性能评估，我们推导了在每个时隙中具有不同 RACH 方案的随机选择的物联网设备的前导传输成功概率的精确表达式，这提供了对每种 RACH 方案有效性的洞察。我们通过捕获每个物联网设备中数据包演化的真实仿真验证了推导出的分析结果。该数学模型和分析框架可以通过简单地整合其前导传输原理，应用于评估蜂窝网络中其他类型 RACH 方案的性能。
引用
@article{arxiv.1704.01988,
title = {Random Access Analysis for Massive IoT Networks under A New Spatio-Temporal Model: A Stochastic Geometry Approach},
author = {Nan Jiang and Yansha Deng and Xin Kang and Arumugam Nallanathan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.01988},
year = {2018}
}