Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hợp tác cơ hội trong mạng không dây ad hoc với sự tương quan nhiễu
Tóm tắt
So với các phương thức truyền trực tiếp thông thường, các phương thức truyền hợp tác không phải lúc nào cũng có lợi và thường làm phân phối lại nhiễu trên toàn bộ khu vực phủ sóng mạng do việc truyền qua trung gian. Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một chiến lược hợp tác tình cờ cho mạng không dây ad hoc với các cặp nguồn-đích đơn bước có vị trí ngẫu nhiên và các trung gian, trong đó mỗi cặp nguồn-đích chỉ kích hoạt truyền hợp tác khi số lượng các trung gian tiềm năng không nhỏ hơn một ngưỡng hợp tác. Ngưỡng này xác định tỷ lệ của các truyền hợp tác đồng thời và có thể được điều chỉnh để nâng cao hiệu suất tổng thể của mạng. Sự tương quan của các vị trí nút tạo ra sự tương quan của công suất nhiễu. Dựa trên hình học ngẫu nhiên, chúng tôi tính toán hệ số tương quan của công suất nhiễu tại một điểm đích trong suốt các khoảng thời gian truyền của các nguồn và các trung gian. Xác suất mất kết nối của hợp tác tình cờ được xác định cho phương pháp kết hợp chọn lọc, đồng thời xem xét liên hệ giữa nhiễu, chiến lược chọn lọc trung gian và phân bố không gian của các nguồn và các trung gian. Nhiều mô phỏng rộng rãi đã được thực hiện để xác nhận phân tích hiệu suất. Các kết quả phân tích đánh giá tính hiệu quả của hợp tác tình cờ và cung cấp thông tin hữu ích về thiết kế giao thức và cài đặt tham số cho các mạng quy mô lớn.
Từ khóa
#hợp tác cơ hội #mạng không dây ad hoc #tương quan nhiễu #truyền qua trung gian #hình học ngẫu nhiênTài liệu tham khảo
Haas Z, Deng J, Liang B, Papadimitratos P, Sajama S (2002) Wireless ad hoc networks. Encyclopedia of Telecommunications
Lei L, Kuang Y, Shen X, Lin C, Zhong Z (2014) Resource control in network assisted device-to-device communications - solutions and challenges. IEEE Commun. Mag 52(6):108–117
Nosratinia A, Hunter T, Hedayat A (2004) Cooperative communication in wireless networks. IEEE Commun. Mag 42(10):74–80
Shan H, Zhuang W, Wang Z (2009) Distributed cooperative MAC for multihop wireless networks. IEEE Commun. Mag 47(2):126–133
Zhuang W, Zhou Y (2013) A survey of cooperative MAC protocols for mobile communication networks. J. Internet Technology 14(4):541–559
Zhuang W, Ismail M (2013) Cooperation in wireless communication networks. IEEE Wireless Commun 19(2):10–20
Cai LX, Cai L, Shen X, Mark JW (2010) REX: a Randomized EXclusive Region based Scheduling Scheme for mmWave WPANs with Directional Antenna. IEEE Trans. Wireless Commun 9(1):113–121
Weber S, Andrews J, Jindal N (2007) The effect of fading, channel inversion, and threshold scheduling on ad hoc networks. IEEE Trans. Inf. Theory 53(11):4127–4149
Baccelli F, Miihlethaler P, Blaszczyszyn B (2009) Stochastic analysis of spatial and opportunistic ALOHA. IEEE J. Select. Areas Commun 27(7):1105–1119
Ganti R, Haenggi M (2012) Spatial analysis of opportunistic downlink relaying in a two-hop cellular system. IEEE Trans. Commun 60(5):1443–1450
Wang L, Fodor V (2012) On the gain of primary exclusion region and vertical cooperation in spectrum sharing wireless networks. IEEE Trans. Veh. Technol 61(8):3746–3758
Wang H, Ma S, Ng T-S, Poor H-V (2011) A general analytical approach for opportunistic cooperative systems with spatially random relays. IEEE Trans. Wireless Commun 10(12):4122–4129
Behnad A, Rabiei A, Beaulieu N, Hajizadeh H (2013) Generalized analysis of dual-hop DF opportunistic relaying with randomly distributed relays. IEEE Commun. Lett 17(6):1057–1060
Zhai C, Zhang W, Mao G (2012) Uncoordinated cooperative communications with spatially random relays. IEEE Trans. Wireless Commun 11(9):3126–3135
Stoyan D, Kendall W, Mecke J, Ruschendorf L (1987) Stochastic Geometry and its Applications. Wiley, New York
Haenggi M, Andrews J, Baccelli F, Dousse O, Franceschetti M (2009) Stochastic geometry and random graphs for the analysis and design of wireless networks. IEEE J. Select. Areas Commun 27(7):1029–1046
Cho S, Choi W, Huang K (2011) QoS provisioning relay selection in random relay networks. IEEE Trans. Veh. Technol 60(6):2680–2689
Altieri A, Rey Vega L, Piantanida P, Galarza C (2014) Analysis of a cooperative strategy for a large decentralized wireless network. IEEE/ACM Trans. Networking 22(4):1039–1051
Zhou Y, Zhuang W (2015) Throughput analysis of cooperative communication in wireless ad hoc networks with frequency reuse. IEEE Trans. Wireless Commun 14(1):205–218
Ganti R, Haenggi M (2009) Spatial and temporal correlation of the interference in ALOHA ad hoc networks. IEEE Commun. Lett 13(9):631–633
Haenggi M (2012) Diversity loss due to interference correlation. IEEE Commun. Lett 16(10):1600–1603
Tanbourgi R, Dhillon H, Andrews J, Jondral F (2014) Effect of spatial interference correlation on the performance of maximum ratio combining. IEEE Trans. Wireless Commun 13(6):3307–3316
Gulati K, Ganti R, Andrews J, Evans B, Srikanteswara S (2012) Characterizing decentralized wireless networks with temporal correlation in the low outage regime. IEEE Trans. Wireless Commun 11(9):3112–3125
Schilcher U, Bettstetter C, Brandner G (2012) Temporal correlation of interference in wireless networks with Rayleigh block fading. IEEE Trans. Mobile Comput 11(12):2109–2120
Schilcher U, Toumpis S, Crismani A, Brandner G, Bettstetter C (2013) How does interference dynamics influence packet delivery in cooperative relaying? Proc. ACM MSWiM:347–354
Tanbourgi R, Jakel H, Jondral F (2013) Cooperative relaying in a poisson field of interferers: a diversity order analysis. Proc. IEEE ISIT:3100–3104
Crismani A, Toumpis S, Schilcher U, Brandner G, Bettstetter C (2015) Cooperative relaying under spatially and temporally correlated interference. IEEE Trans Veh Technol
Weber S, Yang X, Andrews J, Veciana G (2005) Transmission capacity of wireless ad hoc networks with outage constraints. IEEE Trans. Inf. Theory 51(12):4091–4102
Slivnyak I (1962) Some properties of stationary flows of homogeneous random events. Theory of Probability and its Applications 7(3):336–341
Shan H, Cheng H, Zhuang W (2011) Cross-layer cooperative MAC protocol in distributed wireless networks. IEEE Trans. Wireless Commun 10(8):2603–2615
Mohammadi M, Suraweera H, Zhou X (2012) Outage probability of wireless ad hoc networks with cooperative relaying. Proc. IEEE GLOBECOM:4410–4416
Mao G, Fidan B, Anderson B (2007) Wireless sensor network localization techniques. Comput Netw 51(10):2529–2553
Laneman J, Tse D, Wornell G (2004) Cooperative diversity in wireless networks: efficient protocols and outage behavior. IEEE Trans. Inf. Theory 50(12):3062–3080
Zhou Y, Liu J, Zheng L, Zhai C, Chen H (2011) Link-utility-based cooperative MAC protocol for wireless multi-hop networks. IEEE Trans. Wireless Commun 10(3):995–1005
Krikidis I (2014) Simultaneous information and energy transfer in large-scale networks with/without relaying. IEEE Trans. Commun 62(3):900–912
Haenggi M, Smarandache R (2013) Diversity polynomials for the analysis of temporal correlations in wireless networks. IEEE Trans. Wireless Commun 12(11):5940–5951
Zhai C, Zhang W, Mao G (2014) Cooperative spectrum sharing between cellular and ad-hoc networks. IEEE Trans. Wireless Commun 13(7):4025–4037