Vi anser att det är ett optimalt kraft- och hastighetsplaneringsproblem för en enda användare som sänder till en basstation på en avtagande trådlös länk med målet att minimera den genomsnittliga fördröjningen med en genomsnittlig effektbegränsning. Basstationen fungerar som en styrenhet som, beroende på sändarens buffertlängder och signaleffekt-interferensförhållandet (SIR) på upplänkspilotkanalen, fördelar överföringshastighet och effekt till användaren. Vi ger strukturella resultat för en genomsnittlig kostnad optimal stationär politik under en långsiktig genomsnittlig sändare kraftbegränsning. Vi får ett slutet formuttryck som relaterar den optimala policyn när SIR är bäst, till den optimala policyn för alla andra SIR-värde. Vi får också lägre och övre gränser för den optimala politiken. Nyckelord: Effekt och hastighetskontroll i trådlösa nätverk, Kvalitet på service i trådlösa nätverk I kommunikationssystem innebär många grundläggande problem en optimal fördelning av resurser som är föremål för prestationsmål. I ett trådbundet nätverk är de viktigaste resurserna de överföringsdata som finns tillgängliga på länken. Tekniker som flödeskontroll, routing och inträdeskontroll är alla centrerade kring att fördela dessa resurser. Vi ser ett resursfördelningsproblem som uppstår i mobila trådlösa kommunikationssystem. Flera utmanande analytiska problem uppstår på grund av de särskilda begränsningarna i en trådlös länk. Den ena är multipatkanalens tidsvariationer, och den andra är den begränsade batterieffekten som finns på en typisk trådlös telefonlur. Det är önskvärt att tilldela överföringshastigheter till en användare så att den energi som används för att överföra informationen minimeras samtidigt som felen hålls under kontroll. De flesta ansökningar har dock också kvalitetsmål (QoS) som medelfördröjning, fördröjningsjitter och genomströmning. Det finns därför ett behov av optimal tilldelning av trådlösa resurser som ger sådana QoS-garantier med förbehåll för ovannämnda fel och energibegränsningar. Olika metoder för att fördela överföringsresurser är en del av de flesta tredje generationens cellulära standarder. De omfattar justering av transmissionseffekten, ändring av kodningshastigheten och varierande spridningsvinster i ett CDMA-baserat system. Systemmodellen i vårt arbete ges i bild. 1 och förklaras nedan. Vi antar att ett slotted system där det högre lagret presenterar data, som anländer över en slot, till länkskiktet i slutet av varje slot. Länkskiktet antas ha en oändlig kapacitetsbuffert för att hålla datan. Vi antar att kanalvinsten och alla andra störningar i systemet förblir fasta över en slot och varierar oberoende från slot till slot. Över en mini-slot (visas som skuggad i Bild. 1 ), skickas information om buffertlängden till mottagaren/regulatorn, och användaren överför pilotbitar på en fast effektnivå som vi refererar till som en pilotkanal. Mottagaren uppskattar förhållandet mellan signal och interferens (SIR) på pilotkanalen. Vi antar att beräkningarna är perfekta. Beroende på SIR-skattningarna och informationen om buffertlängden utvärderar mottagaren den optimala överföringshastigheten och effekten för den aktuella spelautomaten och kommunicerar den tillbaka till sändaren. I praktiken finns det vissa begränsningar för hur mycket dessa kontroller kan variera. I detta dokument antar vi att sändaren kan överföra i godtycklig takt och effektnivå. Sändaren tar bort så mycket data från bufferten och kodar den till den tilldelade hastigheten. All detta utbyte av information och kodningen antas vara klar inom den tid som visas som skuggad i figuren. 1................................................................ Därefter börjar sändaren överföra den kodade datan. Goldsmith och Varaiya [3] är förmodligen de första att få den optimala maktfördelningspolicyn för en enda länk som bleknar trådlös kanal. Deras tonvikt låg på den optimala fysiska lagerprestandan, samtidigt som man ignorerade nätverkslagrets prestanda såsom köfördröjning. I det senaste arbetet har Berry och Gallager [1] betraktat ett problem som liknar vårt. De fick strukturella resultat som visade en avvägning mellan nätskiktet och den fysiska lagerprestandan, dvs. optimal effekt och genomsnittlig fördröjning. De visar att den optimala effekten vs; den optimala fördröjningskurvan är konvex, och när den genomsnittliga effekt som är tillgänglig för överföring ökar, minskar den uppnåeliga genomsnittliga fördröjningen. De ger också vissa strukturella resultat för den optimala politik som uppnår någon punkt på effektfördröjningskurvan. I detta arbete, vi förbättra på de resultat som erhållits i [1]. Vi bevisar förekomsten av en stationär genomsnittlig optimal policy, och ger en sluten form uttryck för den optimala policyn för alla SIR-värden i termer av optimal policy när SIR är en, dvs. den bästa SIR. Vi tillhandahåller också lägre och övre gränser för den optimala fördelningspolicyn, som inte uppnås av Berry och Gallager. Detta dokument är organiserat enligt följande. I avsnitt III ger vi modellen för det aktuella systemet och formulerar 0-7803-7753-2/03/$17.00 (C) 2003 IEEE 311
Medan förekomsten av en stationär optimal policy för den genomsnittliga kostnaden problem har beaktats i REF när paket ankomstprocessen är oberoende och identiskt distribueras (i.d.), blir problemet mycket svårare när ankomstprocessen är Markovian.
Power constrained and delay optimal policies for scheduling transmission over a fading channel
{'venue': 'IEEE INFOCOM 2003. Twenty-second Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies (IEEE Cat. No.03CH37428)', 'journal': 'IEEE INFOCOM 2003. Twenty-second Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies (IEEE Cat. No.03CH37428)', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}