12、吞吐量优化与排队延迟分析

吞吐量优化与排队延迟分析

1. 吞吐量相关分析

在网络通信领域，吞吐量的优化是一个关键问题。这里会涉及到多个参数对吞吐量的影响。

1.1 参数稳定性与学习时间

在通信过程中，存在一个参数 (N_t)，它在各个时隙之间几乎保持恒定，这就为节点学习参数 (N) 留出了足够的时间。

1.2 不同参数对带宽效率边界的影响

当参数 (\gamma) 变化时，带宽效率的边界几乎保持不变。我们固定 (\gamma) 为任意值，来评估不同 (\lambda_S) 下的边界情况。结果如图 4 所示：
|参数|描述|
| ---- | ---- |
| (\lambda_S) | 不同取值用于评估边界 |
| (\gamma) | 固定为任意值 |
| (K) | 取值为 1、2、5、10 |
| (M) | (M = 3K) |

从图 4 可以看出，带宽效率的下界单调递增，而上界先增加到最大值，然后与下界收敛。上下界在 (\lambda_S = 0) 和 (\lambda_S = 1) 处相交，也就是节点的流量行为事先完全已知的情况。

1.3 联合解码能力 (K) 对吞吐量的影响

图 4 还展示了不同 (K) 值对吞吐量的边界情况。可以明显看出，设计更大的联合解码能力 (K) 可以提高系统的最大可实现吞吐量。需要注意的是，(K) 通常是接收器的设计规格，可能是网络应用和/或环境的函数，并且在运行过程中假设为常数。

1.4 允许节点数 (M) 对最大可实现吞吐量的影响

图 5 说明了 (M) 对最大可实现吞吐量