LoRa networks are pivotally enabling Long Range connectivity to low-cost and power-constrained user equipments (UEs) in a wide area, whereas a critical issue is to effectively allocate wireless resources to support potentially massive UEs while resolving the prominent near-far fairness issue, which is challenging due to the lack of tractable analytical model and the practical requirement for low-complexity and low-overhead design. Leveraging on stochastic geometry, especially the Poisson rain model, we derive (semi-) closed-form formulas for the aggregate interference distribution, packet success probability and hence system throughput in both single-cell and multi-cell setups with frequency reuse, by accounting for channel fading, random UE distribution, partial packet overlapping, and/or multi-gateway packet reception. The analytical formulas require only average channel statistics and spatial UE distribution, which enable tractable network performance evaluation and incubate our proposed Iterative Balancing (IB) method that quickly yields high-level policies of joint spreading factor (SF) allocation, power control, and duty cycle adjustment for gauging the average max-min UE throughput or supported UE density with rate requirements. Numerical results validate the analytical formulas and the effectiveness of our proposed optimization scheme, which greatly alleviates the near-far fairness issue and reduces the spatial power consumption, while significantly improving the cell-edge throughput as well as the spatial (sum) throughput for the majority of UEs, by adapting to the UE/gateway densities.


翻译:洛拉网络在帮助长距离连接广域中低成本和受电力限制的用户设备方面起着关键作用,而一个关键问题是有效分配无线资源,以支持潜在的大规模电子设备,同时解决突出的近距离公平问题,因为缺乏可移植的分析模型以及低复杂度和低顶部设计的实际要求,这具有挑战性。利用随机网络性能测量,特别是波瓦松雨模型,我们得出(半)封闭式公式,用于集成干扰分布、包包成功概率以及因此在以频率再利用的单细胞和多细胞设置中的系统吞吐量,方法是核算频道疲软、随机UE分布、部分包重叠和/或多端包接收等突出的问题。分析公式只需要平均频道统计数据和低复杂度设计的实际要求,从而能够进行可移植的网络性能评估,并插入我们提议的循环平衡(IB)方法,以快速产生高水平的联合传播系数分配、权力控制以及义务周期调整的系统,从而通过最大分析性平流率,从而大大地调整我们的拟议最高和最高比率,从而降低平均平流率。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
127+阅读 · 2020年11月20日
计算机类 | PLDI 2020等国际会议信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年7月8日
人工智能 | 国际会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月18日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2018年2月28日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Arxiv
3+阅读 · 2020年5月1日
Learning to See Through Obstructions
Arxiv
7+阅读 · 2020年4月2日
Arxiv
6+阅读 · 2019年11月14日
VIP会员
最新内容
【伯克利博士论文】基于动作分块策略的强化学习
Transformer增强强化学习:通信网络基础与应用综述
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
5+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
9+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
9+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
9+阅读 · 6月5日
相关VIP内容
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
127+阅读 · 2020年11月20日
相关资讯
计算机类 | PLDI 2020等国际会议信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年7月8日
人工智能 | 国际会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月18日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2018年2月28日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员