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具有端到端截止时间约束的多跳网络的吞吐量最优分散式调度:II 具有干扰的无线网络

网络与互联网体系结构 2017-09-13 v2 机器学习 神经与进化计算 系统与控制

摘要

考虑一个服务多个流的多跳无线网络,其中无线链路干扰约束由链路干扰图描述。针对此类网络,我们设计了最大化网络端到端及时吞吐量的路由-调度策略。流 ff 的及时吞吐量定义为流 ff 的数据包在其截止时间前到达目的节点 dfd_f 的平均速率。我们的策略具有几个令人惊讶的特征。首先,我们表明,存在于无线节点 iVi\in V 的单个数据包的最优路由-调度决策仅是其位置和“年龄”的函数。因此,无线节点 ii 不需要知道“全局”网络状态即可最大化及时吞吐量。我们注意到,相比之下,在背压路由策略下,节点 ii 仅需知道其邻居的队列长度即可保证最大稳定性,因此是分散式的。关键差异源于以下事实:在我们的设定中,数据包的“年龄”一旦超过其截止时间便失去效用,这使得优化及时吞吐量比确保网络稳定性更具挑战性。当然,由于这一关键差异,最大化及时吞吐量所涉及的决策过程也比确保全网队列稳定所涉及的过程复杂得多。鉴于此,我们的结果有些令人惊讶。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.01672,
  title  = {Throughput Optimal Decentralized Scheduling of Multi-Hop Networks with End-to-End Deadline Constraints: II Wireless Networks with Interference},
  author = {Rahul Singh and P. R. Kumar and Eytan Modiano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.01672},
  year   = {2017}
}