Radio Resource Allocation Over Fading Channels Under Statistical Delay Constraints

این SpringerBrief طرح‌های تخصیص منابع رادیویی را برای سیستم‌های ارتباطی به کمک بافر بر روی کانال‌های محو شده تحت محدودیت‌های تاخیر آماری بر حسب میانگین تأخیر یا احتمال تاخیر قطعی با کران بالا ارائه می‌کند.

این مختصر شروع می‌شود. با در نظر گرفتن یک پیوند ارتباطی مبدأ-مقصد با داده هایی که به بافر انتقال منبع می رسند. سناریوی اول، کنترل پذیرش داده بهینه مشترک و مشکل تخصیص توان برای به حداکثر رساندن توان در نظر گرفته می‌شود، که در آن منبع دارای حداکثر توان و محدودیت‌های تاخیر متوسط ​​فرض می‌شود. سناریوی دوم، مشکلات تخصیص بهینه توان برای سیستم‌های ارتباطی برداشت انرژی (EH) تحت محدودیت‌های تاخیر متوسط ​​یا تاخیر قطع بررسی می‌شود، جایی که منبع EH مقادیر تصادفی انرژی را از منابع انرژی تجدیدپذیر برداشت می‌کند و انرژی برداشت‌شده را در باتری در طول مدت ذخیره می‌کند. انتقال داده الگوریتم‌های تخصیص منابع آنلاین زمانی توسعه می‌یابند که دانش آماری از محو شدن کانال تصادفی، ورود داده‌ها، فرآیندهای EH حاکم بر پویایی سیستم ناشناخته باشد.

این خلاصه با یک پیوند ارتباطی منبع-رله-مقصد با بافرهای موجود در منبع و رله، به عنوان بخشی از یک شبکه چند جهشی، ادامه می‌یابد. طرح های تخصیص منابع بهینه برای این سیستم رله 3 گره برای به حداکثر رساندن ظرفیت موثر آن تحت محدودیت تاخیر-خروج، با تاکید ویژه بر نقش های رله پیشنهاد شده است: عملیات رله نیمه دوبلکس (HD) یا تمام دوبلکس (FD). با رله HD، مشکل رله انتخاب پیوند تطبیقی ​​به طور مشترک با هر دو طرح تخصیص توان ثابت و تطبیقی ​​بررسی می‌شود. در هر فریم انتقال، پیوند منبع-رله یا پیوند رله-مقصد بسته به شرایط کانال برای فعال بودن انتخاب می شود. با رله FD تحت حضور خود تداخل باقیمانده غیر صفر (SI).

این خلاصه همچنین طرح‌های تخصیص توان منبع و رله را برای هر دو مورد دانش موجود از اطلاعات وضعیت کانال در فرستنده (CSIT) ارائه می‌کند. ): آنی یا آماری. متخصصان و محققانی که در این زمینه مرتبط کار می کنند و دانشجویان سطح پیشرفته در مهندسی برق یا کامپیوتر، محتوا را به عنوان مرجع ارزشمند می یابند.

</ p>

This SpringerBrief presents radio resource allocation schemes for buffer-aided communications systems over fading channels under statistical delay constraints in terms of upper-bounded average delay or delay-outage probability.

This Brief starts by considering a source-destination communications link with data arriving at the source transmission buffer. The first scenario, the joint optimal data admission control and power allocation problem for throughput maximization is considered, where the source is assumed to have a maximum power and an average delay constraints. The second scenario, optimal power allocation problems for energy harvesting (EH) communications systems under average delay or delay-outage constraints are explored, where the EH source harvests random amounts of energy from renewable energy sources, and stores the harvested energy in a battery during data transmission. Online resource allocation algorithms are developed when the statistical knowledge of the random channel fading, data arrivals, EH processes governing the system dynamics is unknown a-priori.

This Brief continues with a source-relay-destination communications link with buffers available at both source and relay, as part of a multi-hop network. Optimal resource allocation schemes for this 3-node relaying system to maximize its effective capacity under a delay-outage constraint are proposed, with special emphasis on relay roles: Half-duplex (HD) or full-duplex (FD) relay operation. With HD relay, the adaptive link selection relaying problem jointly with both fixed and adaptive power allocation schemes is investigated. Within each transmission frame, either the source-relay link or the relay-destination link is selected to be active depending on the channel conditions. With FD relay under the presence of non-zero residual self-interference (SI).

This Brief also presents source and relay power allocation schemes for both cases of available knowledge of the channel state information at transmitter (CSIT): instantaneous or statistical. Professional and researchers working in this related field and advanced-level students in electrical or computer engineering will find the content valuable as a reference.