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具有衰落信道的速率受限无线网络:干扰受限与噪声受限机制

信息论 2007-10-30 v1 math.IT

摘要

考虑了一个包含 nn 条无线通信链路的网络,其处于瑞利衰落环境中。假设每条链路可以激活并以恒定功率 PP 传输,或者保持静默。目标是最大化激活链路的数量,使得每条激活链路都能以恒定速率 λ\lambda 进行传输。推导出了一个上界,表明激活链路的数量最多按 1λlogn\frac{1}{\lambda} \log n 的比例缩放。为了获得下界,描述并分析了一种去中心化的链路激活策略。结果表明,对于较小的 λ\lambda 值,该策略支持的链路数量达到了上界;然而,随着 λ\lambda 增大,该数量远低于上界。为了缩小上界与可达性结果之间的差距,基于随机图论的一些结果,提出并分析了一种改进的链路激活策略。结果表明,该改进策略的表现非常接近最优解。具体而言,当 λ\lambda 趋近于 \infty 或 0 时,该策略是\emph{渐近几乎必然}最优的。事实证明,最优性结果是在干扰受限机制下获得的。研究表明,通过适当选择算法参数,所提出的方案还允许网络在噪声受限机制下运行,其中传输速率可以通过传输功率进行调整。这种灵活性的代价是吞吐量缩放律降低了一个 loglogn\log \log n 的乘性因子。

关键词

引用

@article{arxiv.0710.5194,
  title  = {Rate-Constrained Wireless Networks with Fading Channels: Interference-Limited and Noise-Limited Regimes},
  author = {Masoud Ebrahimi and Amir K. Khandani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0710.5194},
  year   = {2007}
}

备注

Submitted to IEEE Trans. Information Theory