CAREER: Delay-Constrained Wireless Networking: Where Shannon Meets Erlang

职业:延迟约束无线网络:Shannon 与 Erlang 的邂逅

基本信息

  • 批准号:
    0643731
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-09-01 至 2013-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The grail of next-generation wireless networks is providing real-time services for delay-sensitive applications. Delay sensitive applications such as voice-over-IP, require that the wireless networks provide quality of service (QoS) guarantees, e.g., data rate, delay bound, and delay bound violation probability. However, the unreliability of wireless channels makes it particularly challenging to design QoS provisioning mechanisms for wireless networks.In wireless networking, the area of providing QoS assurance with an emphasis on delay constraints is usually called delay constrained wireless networking. This project is concerned about provisioning statistical delay guarantees. The problem is challenging since both delay-bound violation (caused by queueing) and bit errors (due to channel noise) need to be addressed. To address this challenge, research is conducted in three aspects: 1) theoretic performance limits -- developing a joint coding and queueing approach to addressing the challenging issue of quantifying the probability of both physical-layer bit errors and link-layer delay bound violation, 2) algorithm design -- developing an observer-controller model and a joint estimation/control approach to designing QoS provisioning mechanisms that explicitly provide statistical delay guarantees, and 3) experimentation -- developing a software-radio-based testbed, implementing and evaluating the algorithms over the testbed.The joint coding and queueing approach will not only yield important principles in design methodologies for delay-constrained wireless networking, but also advance the union of information theory and queueing theory. The research will have a big impact on supporting delay sensitive applications such as mobile TV. The research findings will be disseminated through conferences and journals.
下一代无线网络的目标是为延迟敏感的应用提供实时服务。 诸如IP语音的延迟敏感应用要求无线网络提供服务质量(QoS)保证,例如,数据速率、延迟界限和延迟界限违反概率。 然而,无线信道的不可靠性使得为无线网络设计QoS保障机制变得特别具有挑战性,在无线网络中,以时延约束为重点提供QoS保障的领域通常被称为时延约束无线网络。该项目关注的是提供统计延迟保证。 这个问题是具有挑战性的,因为延迟约束的违规(由干扰引起)和比特错误(由于信道噪声)都需要解决。为了应对这一挑战,从三个方面进行了研究:1)理论性能限制--开发联合编码和解码方法以解决量化物理层比特错误和链路层延迟界限违反的概率的挑战性问题,(2)算法设计--建立一个控制器-控制器模型和一个联合估计;设计明确提供统计延迟保证的QoS供应机制的控制方法,以及3)实验-开发基于软件无线电的测试床,在测试平台上实现和评估算法。联合编码和解码方法不仅将产生用于延迟约束无线联网的设计方法中的重要原则,而且还促进了信息论与决策论的结合。 该研究将对支持延迟敏感的应用(如移动的电视)产生重大影响。 研究结果将通过会议和期刊传播。

项目成果

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