智能手机点对点网络的容量

我们在移动电话模型中研究三个容量问题，该模型是一种网络抽象，刻画了大多数商用智能手机操作系统中实现的点对点通信能力。网络的容量表示针对一组通信需求能够维持的持续吞吐量，因此是网络有用性的基本界限。由于这一重要性，无线网络的容量在过去二十年中一直是活跃的研究领域。我们研究的三个容量问题在通信需求的结构上有所不同。第一个问题是成对容量，其中需求为（源，目的）对。成对容量是最经典的定义之一，因为它在Gupta和Kumar关于无线网络容量的开创性论文中被分析过。我们研究的第二个问题是广播容量，其中单一源必须向网络中所有其他节点投递数据包。最后，我们将注意力转向全到全容量，其中所有节点必须向所有其他节点投递数据包。在这三个问题中，我们刻画了任意给定网络的最优可达吞吐量，并设计了渐近匹配该性能的算法。我们还在由Gupta和Kumar引入的过程随机生成的网络中研究这些问题，并完全刻画其可达吞吐量。有趣的是，我们为全到全容量开发的技术也使我们能够设计一种一次性 gossip 算法，该算法在每个图中以最优值的多对数因子内运行。这在很大程度上解决了先前关于该模型中一次性 gossip 问题的开放问题。