通过无线异构网络中的联合功率控制与缓存最小化传输时延
信息论
2021-06-01 v1 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
无线异构网络(HetNets)中的一个基本挑战是,在部署密度不断增加和回程容量受限的情况下,有效利用有限的传输与存储资源。为缓解瓶颈并降低资源消耗,我们为多跳无线异构网络设计了最优缓存与功率控制算法。我们建立了一个联合优化框架,将平均传输时延最小化为缓存变量和由传输功率决定的信干噪比(SINR)的函数,同时明确考虑回程连接成本与功率约束。利用凸松弛与舍入,我们得到了联合优化问题的降复杂度形式(RCF),其可给出全局最优解的常数因子近似。随后我们以两种方式求解RCF:1)利用双凸性交替优化功率与缓存变量;2)联合优化功率控制与缓存。我们刻画了RCF最优解的必要条件(KKT),并利用严格拟凸性证明KKT点是RCF的帕累托最优。接着我们设计了一种次梯度投影算法来联合更新缓存与功率变量,并证明在适当条件下,该算法在一般SINR条件下以线性速率收敛到RCF的局部极小值。我们通过大量数值实验的结果支撑了我们的分析结论。
引用
@article{arxiv.2105.14380,
title = {Transmission Delay Minimization via Joint Power Control and Caching in Wireless HetNets},
author = {Derya Malak and Faruk V. Mutlu and Jinkun Zhang and Edmund M. Yeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.14380},
year = {2021}
}
备注
Supplementary material for conference submission