太赫兹物联网网络中用于资源分配的传输容量优化
信息论
2022-02-01 v1 分布式、并行与集群计算
多智能体系统
网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
我们提出了一种新的自适应资源优化策略，在多设备太赫兹（THz）频段物联网（Tera-IoT）网络中联合分配子窗口与发射功率。与以往多数聚焦于最大化总距离的研究不同，我们将速率与传输距离一并纳入问题建模的目标函数，并考虑太赫兹频段的关键特征，包括扩散损耗与分子吸收损耗。更具体地，作为Tera-IoT网络的性能指标，我们采用传输容量（TC），其定义为所有用户速率—距离乘积之和。该指标已在大规模自组织网络中被广泛采用，亦适用于评估各类Tera-IoT应用的性能。随后我们构建了一个以最大化TC为目标的优化问题。此外，鉴于太赫兹频段因高路径损耗导致传输距离极为有限的重要性，我们将优化问题扩展至同时分配子窗口、发射功率与传输距离的情形。我们展示了如何通过一种高效的两阶段资源分配策略求解所提问题。针对大规模Tera-IoT网络的不同环境设置，我们通过大量数值评估证明了该自适应方案相对于基准方法的优越性。
引用
@article{arxiv.2201.12548,
title = {Transport Capacity Optimization for Resource Allocation in Tera-IoT Networks},
author = {Cheol Jeong and Chang-Jae Chun and Won-Yong Shin and Il-Min Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.12548},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 10 figures; to appear in the IEEE Internet of Things Journal (Please cite our journal version that will appear in an upcoming issue.)