Queuing analysis of the energy-delay trade-off in wireless networks

Enerji verimliliği, son yıllarda kablosuz iletişim sistemlerinde önemli bir araştırma konusu olmuştur. Bu sistemlerde her bir transmisyon profili, transmisyon güç seviyesi ve adaptif modülasyon ve kodlama yapısı (MCS) olmak üzere iki parametre ile tanımlanır. Belirli bir kanal durumu için yüksek MCS içeren transmisyon profilleri yüksek enerji tüketimi karşılığında daha hızlı servis imkanı sağlamaktadır. Sistemin ortalama güç tüketimi, daha düşük MCS içeren profiller kullanılarak paketlerin kuyrukta bekleme sürelerinin artması dezavantajı ile birlikte azaltılabilir. Bu gözlemden yola çıkarak, bu çalışmanın amacı kablosuz linklerde belirli bir istatistiksel gecikme kısıtlaması altında ortalama enerji tüketiminin minimizasyonu üzerine transmisyon profili seçme politikaları geliştirmektir. Bu politikaların incelenmesi amacıyla sistem, paketlerin transmisyon hızlarının kuyrukta bekleme sürelerine göre dinamik olarak seçildiği bir M/M/1 kuyruk sistemi olarak modellenmiştir. Bu sistemin çok bölgeli bir Markov akışkan kuyruk modeline karşılık geldiği gösterilmiştir. Bu model kullanılarak paketlerin kuyrukta bekleme sürelerinin dağılımları ve sistemin ortalama enerji tüketimi çıkarılmıştır. Önerilen profil seçme politikaları LTE simulasyonlarından elde edilen gerçekçi profiller kullanılarak farklı sistem parameterleri altında sayısal örneklerle değerlendirilmiştir. Önerilen politikalardan enerji farkındalığı ile profil seçimi gerçekleştiren bir politikanın diğer politikalara karşı tutarlı bir şekilde üstünlük sağladığı gösterilmiştir. Bunun yanında donatma kompleksitesi diğer politakalara göre daha az olan bir politikanın önemli miktarlarda enerji kazancı sağlayabildiği gösterilmiştir.