We characterize the stability, metastability, and the stationary regime of traffic dynamics in a single-cell uplink wireless system. The traffic is represented in terms of spatial birth-death processes, in which users arrive as a Poisson point process in time and space, each with a file to transmit to the base station. The service rate of each user is based on its signal to interference plus noise ratio, where the interference is from other active users in the cell. Once the file is fully transmitted, the user leaves the cell. We derive the necessary and sufficient condition for network stability, which is independent of the specific bounded path loss function. A novel observation is that for a certain range of arrival rates, the network appears stable for a possibly long time, and then suddenly exhibits instability. This property, which is known in statistical physics but rarely observed in wireless communication, is called metastability. Finally, we propose two heuristic characterizations based on mean-field interpretation, of the network steady-state regime when it exists. The first-order approximation is very simple to compute, but loose in some regimes, whereas the second-order approximation is more sophisticated but tight for the whole range of arrival rates.


翻译:我们用单细胞上行无线系统中的交通动态稳定、可变性和固定性来描述一个单细胞上行无线系统中的交通动态的稳定性、可变性和固定性。交通表现为空间出生-死亡过程,用户在时间和空间中作为Poisson点到达,每个用户都有向基站传输的文件。每个用户的服务率都基于其干扰信号和噪音比率,干扰来自细胞中的其他活跃用户。一旦文件完全传送完毕,用户就离开细胞。我们获得网络稳定的必要和充分条件,而网络稳定独立于特定的受约束路径丢失功能。新的观察是,对于一定范围的抵达速度,网络在可能很长的时间和空间里看上去稳定,然后突然出现不稳定。这种在统计物理中已知但在无线通信中很少观察到的特性被称为可变性。最后,我们建议根据中位解释,在网络稳定状态存在时,对网络进行两种超常性特征的描述。第一级近似性非常简单,但在某些制度下是松散的,而第二级近近于整个抵达速度范围。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
【IJCAJ 2020】多通道神经网络 Multi-Channel Graph Neural Networks
专知会员服务
25+阅读 · 2020年7月19日
知识图谱推理,50页ppt,Salesforce首席科学家Richard Socher
专知会员服务
105+阅读 · 2020年6月10日
【ICLR2020】图神经网络与图像处理,微分方程,27页ppt
专知会员服务
47+阅读 · 2020年6月6日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
106+阅读 · 2020年5月15日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月4日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
186+阅读 · 2019年10月10日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
误差反向传播——RNN
统计学习与视觉计算组
18+阅读 · 2018年9月6日
人工智能 | AAAI 2019等国际会议信息7条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年9月3日
IEEE2018|An Accurate and Real-time 3D Tracking System for Robots
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
人工智能 | 国际会议截稿信息5条
Call4Papers
6+阅读 · 2017年11月22日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2017年11月3日
[DLdigest-8] 每日一道算法
深度学习每日摘要
4+阅读 · 2017年11月2日
Arxiv
0+阅读 · 2020年11月25日
VIP会员
相关VIP内容
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
【IJCAJ 2020】多通道神经网络 Multi-Channel Graph Neural Networks
专知会员服务
25+阅读 · 2020年7月19日
知识图谱推理,50页ppt,Salesforce首席科学家Richard Socher
专知会员服务
105+阅读 · 2020年6月10日
【ICLR2020】图神经网络与图像处理,微分方程,27页ppt
专知会员服务
47+阅读 · 2020年6月6日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
106+阅读 · 2020年5月15日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月4日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
186+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
误差反向传播——RNN
统计学习与视觉计算组
18+阅读 · 2018年9月6日
人工智能 | AAAI 2019等国际会议信息7条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年9月3日
IEEE2018|An Accurate and Real-time 3D Tracking System for Robots
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
人工智能 | 国际会议截稿信息5条
Call4Papers
6+阅读 · 2017年11月22日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2017年11月3日
[DLdigest-8] 每日一道算法
深度学习每日摘要
4+阅读 · 2017年11月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员