Cellular vehicle-to-everything (C-V2X) networks provide a promising solution to improve road safety and traffic efficiency. One key challenge in such systems lies in meeting different quality-of-service (QoS) requirements of coexisting vehicular communication links, particularly under imperfect channel state information (CSI) conditions caused by the highly dynamic environment. In this paper, a novel analytical framework for examining the resilience of C-V2X networks in face of imperfect CSI is proposed. In this framework, the adaptation phase of the C-V2X network is studied, in which an adaptation power scheme is employed and the probability distribution function (PDF) of the imperfect CSI is estimated. Then, the resilience of C-V2X networks is studied through two principal dimensions: remediation capability and adaptation performance, both of which are defined, quantified, and analyzed for the first time. Particularly, an upper bound on the estimation's mean square error (MSE) is explicitly derived to capture the C-V2X's remediation capability, and a novel metric named hazard rate (HR) is exploited to evaluate the C-V2X's adaptation performance. Afterwards, the impact of the adaptation power scheme on the C-V2X's resilience is examined, revealing a tradeoff between the C-V2X's remediation capability and adaptation performance. Simulation results validate the framework's superiority in capturing the interplay between adaptation and remediation, as well as the effectiveness of the two proposed metrics in guiding the design of the adaptation power scheme to enhance the system's resilience.


翻译:蜂窝车联网(C-V2X)网络为提升道路安全与交通效率提供了一种前景广阔的解决方案。此类系统面临的一个关键挑战在于满足共存的车载通信链路的不同服务质量(QoS)要求,尤其是在高度动态环境导致信道状态信息(CSI)不完美的条件下。本文提出了一种新颖的分析框架,用于考察C-V2X网络面对不完美CSI时的韧性。在该框架中,研究了C-V2X网络的适应阶段,其中采用了自适应功率方案并估计了不完美CSI的概率分布函数(PDF)。随后,通过两个主要维度——恢复能力与适应性能——研究了C-V2X网络的韧性,这两者均首次被定义、量化与分析。具体而言,显式推导了估计均方误差(MSE)的上界以刻画C-V2X的恢复能力,并利用一种名为风险率(HR)的新度量来评估C-V2X的适应性能。之后,考察了自适应功率方案对C-V2X韧性的影响,揭示了C-V2X恢复能力与适应性能之间的权衡关系。仿真结果验证了该框架在捕捉适应与恢复之间相互作用方面的优越性,以及所提出的两种度量在指导自适应功率方案设计以增强系统韧性方面的有效性。

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
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
25+阅读 · 2023年6月23日
Arxiv
11+阅读 · 2023年3月8日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
11+阅读 · 2018年4月8日
Arxiv
14+阅读 · 2018年4月6日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员