To study the overall connectivity in device-to-device networks in cities, we incorporate a signal-to-interference-plus-noise connectivity model into a Poisson-Voronoi tessellation model representing the streets of a city. Relays are located at crossroads (or street intersections), whereas (user) devices are scattered along streets. Between any two adjacent relays, we assume data can be transmitted either directly between the relays or through users, given they share a common street. Our simulation results reveal that the network connectivity is ensured when the density of users (on the streets) exceeds a certain critical value. But then the network connectivity disappears when the user density exceeds a second critical value. The intuition is that for longer streets, where direct relay-to-relay communication is not possible, users are needed to transmit data between relays, but with too many users the interference becomes too strong, eventually reducing the overall network connectivity. This observation on the user density evokes previous results based on another wireless network model, where transmitter-receivers were scattered across the plane. This effect disappears when interference is removed from the model, giving a variation of the classic Gilbert model and recalling the lesson that neglecting interference in such network models can give overly optimistic results. For physically reasonable model parameters, we show that crowded streets (with more than six users on a typical street) lead to a sudden drop in connectivity. We also give numerical results outlining a relationship between the user density and the strength of any interference reduction techniques.


翻译:为研究城市中设备到设备网络的整体连通性,我们将信号干扰加噪声连通模型集成到代表城市街道的泊松-沃罗诺伊镶嵌模型中。中继节点位于十字路口(或街道交叉口),而(用户)设备沿街道分布。假设任意两个相邻中继节点之间,若共享同一条街道,则数据可通过中继节点直接传输,亦可经由用户转发。仿真结果表明,当(街道上的)用户密度超过某一临界值时,网络连通性得以保证;但用户密度超过第二个临界值时,网络连通性消失。直观解释为:对于无法实现中继-中继直接通信的长街道,需要用户在中继间传输数据,但过多用户会导致干扰过强,最终降低整体网络连通性。这一关于用户密度的观察结果与先前基于另一种无线网络模型(发射-接收器随机分布在平面上)的结论相呼应。若从模型中移除干扰,该效应消失,从而演变为经典Gilbert模型的变体,这提醒我们在此类网络模型中忽略干扰可能产生过于乐观的结果。在物理合理的模型参数下,我们证明拥挤街道(典型街道上超过六名用户)会导致连通性骤降。我们还给出数值结果,揭示了用户密度与任何干扰抑制技术强度之间的关系。

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
专知会员服务
29+阅读 · 2021年8月2日
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6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
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6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
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
详述DeepMind wavenet原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
12+阅读 · 2017年6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
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
2+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月19日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
1+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
7+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
俄乌战场地面机器人如何改写战争规则
专知会员服务
9+阅读 · 6月14日
相关资讯
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6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
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
详述DeepMind wavenet原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
12+阅读 · 2017年6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
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
2+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员