认知无线电传感器网络中是否进行中继

近期的工作提出了在认知无线电网络的 MAC 层进行中继，即由次级节点转发主用户数据包，并维护一个专用于中继功能的额外队列。然而，主用户数据包的中继可能会引入次级数据包的延迟（称为次级延迟），并且需要额外的功率预算来转发主用户数据包，这在网络部署于功率资源有限的传感器时尤为关键。为此，可采用准入控制以有效管理认知无线电传感器网络中的中继。本文首先分析并公式化了次级传感器节点的次级延迟和所需功率预算，其与指示是否允许转发主用户数据包的接受因子相关。在定义上述内容后，我们展示了当调整接受因子时，次级延迟与所需功率预算之间的权衡。随后，我们构建了一个优化问题，旨在在所需功率预算限制以及由分析观察到的队列相互依赖性所导致的各队列稳定性约束下，最小化关于准入控制参数的次级延迟。该问题的解通过迭代分解方法（即使用拉格朗日乘子的对偶分解和原分解）提供，从而简化了原本复杂的问题，最终得到一个包含初始 Karush-Kuhn-Tucker 条件的等价对偶问题。利用推导出的等价对偶问题，我们获得了最优接受因子，同时强调了通过改变拉格朗日乘子的值放松初始约束所能提供的额外延迟最小化可能性。