Selección de retransmisión multi-salto basada en duraciones de desvanecimiento
Autores: Assefa Gebremichail, Aklilu; Beard, Cory; Paropkari, Rahul A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Selección de retransmisión multi-salto basada en duraciones de desvanecimiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Relé cooperativo
Relación señal-ruido
Desvanecimiento
Duración media del desvanecimiento
Probabilidad de desvanecimiento
Algoritmos de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
En la selección cooperativa de retransmisiones, la elección de retransmisores podría basarse en diferentes parámetros. La métrica más conocida y frecuentemente utilizada es la relación señal a ruido (SNR). En este método de selección de retransmisión, la fluctuación rápida de la señal (es decir, el desvanecimiento) no se tiene en cuenta en los criterios de selección. Dicho cambio rápido de señal puede causar una pérdida significativa de información, degradar la calidad de la señal para conexiones de voz o video, o hacer que falle la codificación del canal. Un método alternativo de selección de retransmisión en una red de retransmisión cooperativa es considerando el desvanecimiento. Tales métodos incluyen la duración media del desvanecimiento (AFD) y la probabilidad de fallo de duración del desvanecimiento (FDOP), que se basan en estadísticas de correlación temporal. Tanto el AFD como el FDOP se calculan en referencia a un valor umbral para la calidad de la señal. Este trabajo deriva nuevas fórmulas para trayectos de retransmisión de dos saltos y tres saltos, con los trayectos de tres saltos recibiendo un costo de penalización. Luego se derivan algoritmos de optimización para cada tipo de método de selección de retransmisión, incluida la optimización de la ruta total y de enlace por enlace. Los resultados de la simulación proporcionan rutas óptimas de AFD y FDOP para varias topologías de red aleatorias. Estas rutas se comparan luego con las rutas que se encontrarían si en lugar de eso se utilizaran métricas de SNR. Se muestra que la optimización de SNR resulta en un rendimiento muy diferente. Para casos de cuatro fuentes y cuatro retransmisores, la optimización basada en SNR eligió con frecuencia diferentes trayectos de retransmisión, llegando a solo el 63% de los mismos trayectos de retransmisión que las optimizaciones de FDOP o AFD. Debido a que los métodos de duración de desvanecimiento controlan de manera más precisa la naturaleza del desvanecimiento y la verdadera calidad de las señales, los resultados aquí proporcionan mejoras significativas en el rendimiento de la retransmisión y permiten que los trayectos de retransmisión de dos y tres saltos se implementen de manera efectiva.
Descripción
En la selección cooperativa de retransmisiones, la elección de retransmisores podría basarse en diferentes parámetros. La métrica más conocida y frecuentemente utilizada es la relación señal a ruido (SNR). En este método de selección de retransmisión, la fluctuación rápida de la señal (es decir, el desvanecimiento) no se tiene en cuenta en los criterios de selección. Dicho cambio rápido de señal puede causar una pérdida significativa de información, degradar la calidad de la señal para conexiones de voz o video, o hacer que falle la codificación del canal. Un método alternativo de selección de retransmisión en una red de retransmisión cooperativa es considerando el desvanecimiento. Tales métodos incluyen la duración media del desvanecimiento (AFD) y la probabilidad de fallo de duración del desvanecimiento (FDOP), que se basan en estadísticas de correlación temporal. Tanto el AFD como el FDOP se calculan en referencia a un valor umbral para la calidad de la señal. Este trabajo deriva nuevas fórmulas para trayectos de retransmisión de dos saltos y tres saltos, con los trayectos de tres saltos recibiendo un costo de penalización. Luego se derivan algoritmos de optimización para cada tipo de método de selección de retransmisión, incluida la optimización de la ruta total y de enlace por enlace. Los resultados de la simulación proporcionan rutas óptimas de AFD y FDOP para varias topologías de red aleatorias. Estas rutas se comparan luego con las rutas que se encontrarían si en lugar de eso se utilizaran métricas de SNR. Se muestra que la optimización de SNR resulta en un rendimiento muy diferente. Para casos de cuatro fuentes y cuatro retransmisores, la optimización basada en SNR eligió con frecuencia diferentes trayectos de retransmisión, llegando a solo el 63% de los mismos trayectos de retransmisión que las optimizaciones de FDOP o AFD. Debido a que los métodos de duración de desvanecimiento controlan de manera más precisa la naturaleza del desvanecimiento y la verdadera calidad de las señales, los resultados aquí proporcionan mejoras significativas en el rendimiento de la retransmisión y permiten que los trayectos de retransmisión de dos y tres saltos se implementen de manera efectiva.