超可靠低时延通信的统计工具与方法论——一篇教程
网络与互联网体系结构
2023-11-23 v2 信息论
math.IT
应用统计
摘要
超可靠低时延通信（URLLC）构成了第五代及更高代蜂窝网络的关键服务类别。值得注意的是，由于从根本上需要识别并准确刻画系统运行所依赖的底层统计模型（例如干扰统计、信道条件以及协议行为），设计和支持 URLLC 是一项艰巨任务。一般而言，考虑所有潜在时延与错误源并提供强可靠性和时延保证的多层端到端方法，以及恰当的统计工具与方法论是必不可少的。本文在后者方面做出贡献，提供了一篇关于若干对设计和分析 URLLC 系统有用的统计工具与方法论的教程。具体而言，我们概述了与以下方面相关的框架：i) 可靠性理论，ii) 短包通信，iii) 不等式、分布界与尾部近似，iv) 稀有事件仿真，vi) 排队论与信息新鲜度，以及 v) 随机几何、聚类、压缩感知和平均场博弈等大规模工具。此外，我们经常提及所讨论工具/方法论范围内的著名数据驱动算法。全文简要回顾了使用上述工具与方法论的尖端工作，及其与 URLLC 系统的联系。此外，我们讨论了聚焦于物理层与介质访问控制层的新型应用示例。最后，强调了关键研究挑战与方向，以阐明 URLLC 分析/设计研究在未来几年的演进路径。
引用
@article{arxiv.2212.03292,
title = {Statistical Tools and Methodologies for Ultrareliable Low-Latency Communications -- A Tutorial},
author = {Onel López and Nurul Mahmood and Mohammad Shehab and Hirley Alves and Osmel Rosabal and Leatile Marata and Matti Latva-aho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.03292},
year = {2023}
}
备注
Accepted in IEEE Proceedings of the IEEE. 40 pages, 20 figures, 11 tables