Motivated by the proliferation of real-time applications in multimedia communication systems, tactile Internet, networked controlled systems, and cyber-physical systems, supporting delay-constrained traffic becomes critical for such systems. In delay-constrained traffic, each packet has a hard deadline; when it is not delivered before its deadline is up, it becomes useless and will be removed from the system. In this work, we focus on designing the random access schemes for delay-constrained wireless communications. We first investigate three ALOHA-based random access schemes and prove that the system timely throughput of all three schemes under corresponding optimal transmission probabilities asymptotically converges to $1/e$, same as the well-know throughput limit for delay-unconstrained ALOHA systems. The fundamental reason why ALOHA-based schemes cannot achieve asymptotical system timely throughput beyond $1/e$ is that all active ALOHA stations access the channel with the same probability in any slot. Therefore, to go beyond $1/e$, we have to differentiate active stations' transmission probabilities to reduce the competition level. However, since all stations work in a distributed manner without any coordination, we should deploy the same policy (i.e., same piece of codes in practice) to all stations under which they will automatically differentiate their transmission probabilities. Toward that end, we propose a Reinforcement-Learning-based Random Access scheme for Delay-Constrained communications, called RLRA-DC, under which different stations collaboratively attain different transmission probabilities by only interacting with the access point. Our numerical result shows that the system timely throughput of RLRA-DC can be as high as 0.8 for tens of stations and can still reach 0.6 even for thousands of stations, much larger than $1/e$.


翻译:由于多媒体通信系统、触摸式互联网、网络控制系统和网络物理系统中实时应用的激增,支持受延迟限制的流量对于这些系统变得至关重要。在受延迟限制的流量中,每包都有一个困难的最后期限;当在最后期限到期之前未交付时,每包将变得毫无用处,并将从系统中删除。在这项工作中,我们侧重于设计随机访问计划,以延迟限制的无线通信。我们首先调查三个基于ALOHA的随机访问计划,并证明该系统在相应的最佳传输概率下及时通过所有三种计划。在同样的最佳传输概率下,我们不得不及时通过1美元/美元来完成所有三个计划的传输速度。在同步的流量中,我们不得不将活动站的传输概率与1美元/美元相近,同时在透明性汇率下,所有基于ALOHA的系统无法及时实现无干扰的流量,因此所有运行站都会在透明性政策下,在透明性规则下进行部署。我们所有运行的所有运行站都将在透明性政策下,所有运行一个相同的系统。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
114+阅读 · 2022年4月21日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月5日
VIP会员
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员