Communication Tradeoffs in Wireless Networks
我们在各种衰落的假设下，在无线网络中的最大可实现的广播速率的特征。我们的结果表现出在这种情况下，通过协作波束形成策略和网络中可用的自由度的数量之间的性能的二元性。
2016-01-24 cs.IT math.IT
On the Capacity of Multi-Hop Wireless Networks with Partial Network Knowledge
在大型无线网络中，获取完整的网络状态信息通常是不可行的。因此，节点需要基于关于网络的部分信息来流动信息并管理干扰。在本文中，我们考虑多跳无线网络，并假设每个源只知道从自己到网络中的其他目的地的路由上的信道增益。我们开发了几种分布式策略来管理用户之间的干扰，并证明了它们在最大化某些类网络的可实现归一化和速率方面的最优性。
2010-10-07 cs.IT math.IT
Data Dissemination in Wireless Networks with Network Coding
我们调查使用网络编码的信息传播通过无线网络。使用网络编码允许一个简单的，分布式的和鲁棒的算法，其中节点不需要来自其邻居的任何信息。在本文中，我们分析了网络编码在所有节点上实现时，在整个网络中传播信息所需的时间。然后，我们提供了一个上界的传播时间与一般拓扑结构的ad-hoc网络。此外，我们推导出传播时间和无线网络的大小之间的关系。结果表明，对于具有N个节点的无线网络，传播延迟在O（N）和O（N^2）之间，取决于节点的接收概率。仿真结果验证了这些观测结果。
2013-12-08 cs.IT math.IT
Wireless Network Reliability Analysis for Arbitrary Network Topologies
研究了具有非结构化网络拓扑的无线网络的中断性能。从图论的网络可靠性角度出发，通过对不相关和相关无线信道的路径和割集进行计数，得到了广义无线网络的网络中断多项式.建立了最大流最小割定理和关键通信性能指标之间的关系。分集阶数等于源和目的地之间的最小割集的大小，并且编码增益是具有等于最小割集的大小的割集的数目。基于网络中断多项式，给出了任意拓扑网络的遍历容量分析。数值结果被用来说明技术定义和验证推导。
2019-04-29 cs.IT math.IT
Network Coding Capacity of Random Wireless Networks under a Signal-to-Interference-and-Noise Model
本文研究了随机无线网络的网络编码容量。以前的工作对有线和无线网络的网络编码容量的情况下，在网络中的链路的能力是独立的。在本文中，我们考虑了一个更现实的模型，无线网络建模的随机几何图形的干扰和噪声。在该模型中，链路的容量不是独立的。我们考虑两种情况，单源多目的地和多源多目的地。在第一种情况下，采用耦合和鞅方法，我们表明，网络编码容量的随机无线网络仍然表现出集中的行为在一些温和的条件下的平均值的最小割。此外，我们建立了上界和下界的网络编码能力的依赖和独立的节点。在第二个模型中，我们还证明了网络编码容量仍然遵循集中行为。我们的模拟结果证实了我们的理论预测。
2007-08-22 cs.IT math.IT
Energy Efficiency of an Unlicensed Wireless Network in the Presence of Retransmissions
本文分析了一种无执照无线网络的能量效率，其中如果传输的消息在中断时被解码，则可以重传。无线传感器网络被认为是其中的传感器节点是无线网络的未授权用户，其在由授权用户使用的上行链路信道中发送其数据。采用泊松点过程对节点的分布和授权用户对传感器节点的干扰进行建模。在找到存在重传的最优吞吐量后，我们重点分析了网络的总功耗和能量效率，以及重传、网络密度和中断阈值如何影响网络的能量效率。
2018-03-07 cs.IT math.IT
Sensing and Link Model for Wireless Sensor Network: Coverage and Connectivity Analysis
覆盖和连通性是无线传感器网络的两个重要问题。覆盖范围是指部署的网络对感兴趣区域的监控程度。它依赖于用于设计网络模型的传感模型。连接性确保在两个节点之间建立无线链路。链路模型研究两个节点之间的连通性。在两个节点之间建立无线链路的概率是一种概率现象。节点间的连通性在网络连通性的判定中起着重要的作用。本文研究了节点感知模型对网络覆盖的影响。此外，我们调查的阴影衰落参数的连接和覆盖的依赖性。已经观察到，阴影效应在多跳无线网络中降低网络覆盖，同时增强连接性。
2014-06-05 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Finite Field Counterparts of Wireless Interference Networks
这项工作探讨了如何从无线网络的自由度（DoF）的结果可以被转换成容量的结果，其有限域对应的网络编码应用程序中出现的。主要的见解是，在$\mathbb{F}_{p^n}$上的标量（SISO）有限域信道类似于无线设置中的n × n矢量（MIMO）信道，但是具有重要的区别--由于有限域运算而存在附加结构，该有限域运算强制矩阵乘法的交换性并且将信道分集限制为n，使得这些信道类似于无线设置中的对角信道。在信道结构所施加的限制内，无线网络的DoF最优预编码解决方案可以被转换成其有限域对应物的容量最优解决方案。这是通过对2用户X信道和3用户干扰信道的研究而示出的。除了将无线网络的见解引入网络编码应用之外，基于$\mathbb{F}_{p^n}$的有限域网络的研究还通过p和SNR以及n和分集之间有趣的相似之处触及了无线网络中重要的开放问题（有限SNR，有限分集场景）。
2013-04-29 cs.IT math.IT
Caching Gain in Wireless Networks with Fading: A Multi-User Diversity Perspective
我们认为在无线网络中的衰落是占主导地位的信道效应的缓存的效果。首先，我们提出了一个一跳传输策略的缓存使能的无线网络，这是基于利用多用户分集增益。然后，我们推导出一个封闭形式的结果吞吐量缩放的建议方案在大型网络中，这揭示了缓存内存大小和网络吞吐量之间的内在权衡。我们的研究结果表明，大量的吞吐量的改善是可以实现的网络与配备大缓存大小的源。我们还通过仿真验证了我们的分析结果。
2013-08-31 cs.IT math.IT
RCFD: A Frequency Based Channel Access Scheme for Full Duplex Wireless Networks
最近，已经提出了带内全双工无线系统的几种工作实现，其中相同的节点可以在相同的频带中同时发送和接收。在物理层引入这种可能性可以提高性能，但也会在MAC层带来一些挑战。提出了一种新颖的全双工OFDM无线网络信道竞争机制。这种策略能够确保有效的传输调度，避免冲突的结果，并有效地利用全双工的机会。其结果是，相当大的性能改善，观察相对于标准和国家--
2016-05-31 cs.IT math.IT
A New Noncoherent Decoder for Wireless Network Coding
本文研究了无线网络编码在典型双向中继信道中的解码问题，在双向中继信道中，两个中继节点通过一个公共中继交换消息，并接收两个消息的混合。Katti \textit{et al.}在SIGCOMM'07中很好地解释了无线网络编码的最新工作之一。在这项工作中，我们分析了他们的解码器的问题时，最小频移键控（MSK）作为调制格式，并提出了一种新的非相干解码器中存在的两个干扰信号。
2010-12-29 cs.IT math.IT
A New Training Protocol for Channel State Estimation in Wireless Relay Networks
信道状态信息（CSI）的准确性是提高无线网络容量的关键。在本文中，我们介绍了一个训练协议的无线中继网络，使用信道估计和前馈方法。前馈方法是所提出的协议的显着特点。正如我们所示，每个中继前馈不完美的CSI的目的地的方式，提供了更高的网络容量和更快的传输的CSI比现有的协议。此外，我们通过比较网络与完美的有效CSI，不完美的有效CSI，和嘈杂的不完美的有效CSI在目的地的无线中继网络容量的有效CSI的准确性的重要性。
2011-01-15 cs.IT math.IT
On the Impact of Energy Dissipation Model on Characteristic Distance in Wireless Networks
本文研究了特征距离对能量耗散模型的依赖性。多对一和任意对任意的通信模式已经被提出用于性能分析。特征距离已推导出三种不同的情况下。本研究将有助于设计一个能量有效的无线网络节点的能量受限。
2011-12-29 cs.IT math.IT
Wireless Network Coding with Imperfect Overhearing
网络编码不仅是实现单会话多播网络的容量所必需的，它还可以帮助提高具有多个单播会话的无线网络的吞吐量时，偷听到的信息是可用的。以往的研究大多是通过使用完美的偷听信息来实现这种改进，而在实际中，特别是在无线网络中，偷听信息往往是不完美的。到目前为止，还不清楚网络编码是否仍然应该在这种情况下使用不完美的偷听。在本文中，一个简单的，但无处不在的无线网络模型，两个单播会话被用来调查这个问题。从分集和复用折衷的角度，证明了即使在偷听信息不完善的情况下，网络编码仍然有助于提高系统的整体性能。这一结果意味着，网络编码应积极使用，而不管接收质量的偷听信息。
2010-03-22 cs.IT math.IT
Network Coding Capacity of Random Wireless Networks under a SINR Model
以前的工作对随机有线和无线网络的网络编码容量集中在网络中的链路的容量是独立的情况下。在本文中，我们考虑了一个更现实的模型，无线网络建模随机几何图形的干扰和噪声。在该模型中，链路的容量不是独立的。采用耦合和鞅方法，我们表明，在温和的条件下，随机无线网络的网络编码容量仍然表现出集中行为的平均值的最小割。
2008-04-27 cs.IT cs.NI math.IT
Matching Theory for Future Wireless Networks: Fundamentals and Applications
诸如小小区和认知无线电网络的新颖无线联网范例的出现已经永远地改变了无线系统的操作方式。特别是，需要自组织解决方案来管理稀缺的频谱资源已经成为许多新兴无线系统中的流行主题。在本文中，第一个全面的教程使用匹配理论，诺贝尔奖获奖的框架，在无线网络中的资源管理。为了迎合新兴的无线网络的独特功能，提出了一种新的，面向无线的匹配理论分类。然后，该框架的关键解决方案的概念和算法实现。然后，开发的概念应用在三个重要的无线网络领域，以证明这种分析工具的实用性。结果表明，匹配理论可以有效地提高性能的资源分配在所有三个应用程序讨论。
2015-03-12 cs.IT cs.NI math.IT
Bounds on the Network Coding Capacity for Wireless Random Networks
最近，它已被证明，最大流容量可以实现在一个多播网络中使用网络编码。在本文中，我们提出并分析了一个更现实的无线随机网络模型。我们证明了该模型的网络编码容量集中在其最小割的期望值附近。此外，我们建立了无线节点的上限和下限，使用Beschoff界。我们的实验表明，我们的理论预测与模拟结果相匹配。
2007-10-29 cs.IT cs.NI math.IT
Asymptotic Scaling Laws of Wireless Adhoc Network with Physical Layer Caching
我们提出了一种用于无线自组织网络的物理层（PHY）缓存方案。PHY缓存利用缓存辅助的多跳增益和缓存诱导的双层CoMP增益，这大大提高了无线adhoc网络的吞吐量。特别是，PHY缓存方案包含一种新的PHY传输模式，称为缓存诱导的双层CoMP，它可以支持无线自组织网络中的同构机会CoMP。与传统的每节点吞吐量缩放结果Θ \left（1/ \sqrt{N} \right）相比，对于一个具有N个节点的缓存无线自组织网络，我们可以获得O（1）的每节点吞吐量。此外，我们分析了吞吐量的常规无线adhoc网络的PHY缓存方案，并研究了各种系统参数对PHY缓存增益的影响。
2015-10-18 cs.IT cs.NI math.IT
A 3D Spatial Fluid Model for Wireless Networks
在这篇文章中，我们开发了一个三维（3D）的无线网络的分析模型。通过建立网络的三维流体模型，建立了用户设备（UE）的信干噪比（SINR）的解析表达式。该模型使得能够以简单的方式评估SINR的累积分布函数，并且因此以高精度评估无线网络的性能、服务质量和覆盖。使用这种3D无线网络模型，而不是标准的二维模型，以分析无线网络，是特别有趣的。实际上，该3D模型使得能够建立比2D模型更准确的性能和服务质量结果。
2016-04-15 cs.IT cs.NI math.IT
On Content-centric Wireless Delivery Networks
社交媒体的流量和移动连接的便利性已经产生了一种移动数据现象，预计在可预见的未来，这种现象将压倒移动蜂窝网络。尽管4G/LTE的出现，无线数据的增长率已经远远超过了移动网络的容量增长。需要一种全新的设计模式来应对不断增长的无线数据挑战。在这篇文章中，我们调查的问题，大量的内容交付的无线网络，并提出了一个系统的观点，内容为中心的网络设计及其潜在的挑战。为此，我们首先回顾了信息中心网络（ICN）的一些最新进展，它提供了媒体内容如何在网络上标记，分发和放置的基础。然后，我们制定的内容交付任务到一个内容速率最大化的问题，在共享无线信道，对比传统的智慧，试图增加单播系统的比特率，最大化的内容交付能力与固定量的无线资源。这个概念上简单的变化使我们能够利用“内容多样性”和“网络多样性”，通过利用丰富的计算源（通过应用层编码，推送和缓存等）。在现有的无线网络中。接着描述实现用于内容递送的无线网络众包的网络架构，接着是涵盖以上概念的示范性校园无线网络。
2014-10-20 cs.IT cs.NI math.IT
Reliable Uplink Communication through Double Association in Wireless Heterogeneous Networks
我们调查的网络关联，提高在密集的无线异构网络的上行链路传输的可靠性的方法。随机几何分析表明，其中上行链路传输被发送到宏基站（BS）和小BS的双关联显著提高了成功传输的概率。
2016-04-03 cs.IT cs.NI math.IT
Overlay Cognitive Radio in Wireless Mesh Networks
在本文中，我们将覆盖认知无线电的概念应用于无线网状网络中节点之间的通信。基于覆盖认知无线电模型，在给定的干扰区域中可以具有两个并发传输，其中通常在给定的时间仅发生一个通信。我们分析的情况下，无线网状网络与规则和随机拓扑结构。数值结果表明，相当大的网络容量增益可以实现。
2008-05-23 cs.IT cs.NI math.IT
Graph Neural Networks Meet Wireless Communications: Motivation, Applications, and Future Directions
Zhejiang University（浙江大学）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）
图神经网络（GNNs）作为一种高效的图分析工具，具有特别适合无线通信特点和要求的特性，在下一代无线通信中具有良好的发展潜力。本文旨在全面概述GNN和无线通信之间的相互作用，包括用于无线通信的GNN（GNN4Com）和用于GNN的无线通信（Com4GNN）。特别是，我们讨论GNN4Com的基础上如何构建图形模型，并介绍Com4GNN与相应的激励措施。我们还强调了潜在的研究方向，以促进未来的研究工作GNNs在无线通信。
2022-12-08 cs.AI cs.IT math.IT
When Machine Learning Meets Wireless Cellular Networks: Deployment, Challenges, and Applications
Ericsson Research（爱立信研究院）
人工智能（AI）驱动的无线网络有望从网络设计到基础设施管理、降低成本和提高用户性能等方面彻底改变当前网络的传统操作和结构。通过人工智能功能为未来的网络提供支持，将实现从被动/事件驱动型运营向主动/数据驱动型运营的转变。本文概述了5G及其他网络中AI功能的集成。成功集成AI的关键因素，如数据，安全性和可解释的AI。总结了未来网络中的各种网络智能以及基于机器学习的空中接口。然后总结了AI在无线领域应用的用例示例。我们重点介绍了物理层、移动性管理、无线安全和本地化的应用。
2020-05-01 cs.IT cs.LG math.IT
Coded Caching for Heterogeneous Wireless Networks
本章概述了异构无线网络环境中的编码缓存。我们首先简要描述编码缓存背后的关键思想，然后详细讨论各个方面的影响，如非统一的内容流行度，多个缓存访问和干扰。
2020-06-01 cs.IT cs.NI math.IT
Energy Efficient Greedy Link Scheduling and Power Control in wireless networks
研究了在平均发射功率受限的无线网络中，链路调度和功率控制的联合问题。由于最优策略的高计算复杂性，我们扩展了贪婪链路调度策略类来处理平均功率约束。我们开发了一个贪婪的链路调度和功率控制方案GECS，可证明的性能保证。我们表明，我们的贪婪调度器的性能可以使用本地池因子（LPF）的网络图，它以前已被用来表征的贪婪最大调度（GMS）的无线网络的政策的稳定性。我们还模拟了GECS在无线网络上的性能，并将其性能与另一种候选贪婪链路调度和功率控制策略进行了比较。
2012-02-17 cs.IT cs.NI math.IT
Asynchronous Decentralized Learning over Unreliable Wireless Networks
EURECOM（欧洲通信学院）
分散式学习使边缘用户能够通过经由设备到设备通信交换信息来协作地训练模型，然而先前的工作仅限于具有固定拓扑和可靠工作者的无线网络。在这项工作中，我们提出了一个异步分散随机梯度下降（DSGD）算法，这是强大的固有的计算和通信故障发生在无线网络边缘。我们从理论上分析了它的性能，并建立了一个非渐近收敛保证。实验结果证实了我们的分析，证明了异步性和过时梯度信息重用在不可靠无线网络上的分散学习中的好处。
2022-02-02 cs.IT cs.LG eess.SP
Wireless Network Coding via Modified 802.11 MAC/PHY: Design and Implementation on SDR
原则上，网络编码（NC）是第3层创新，其提高有线网络中用于多播/广播场景的网络吞吐量。由于有线和无线网络之间的根本差异，将NC扩展到无线网络产生了几个新的和重大的实际挑战。双向信息交换（对称和不对称）。原则上，网络编码（NC）是第3层创新，其提高有线网络中用于多播/广播场景的网络吞吐量。由于有线和无线网络之间的根本差异，将NC扩展到无线网络产生了几个新的和重大的实际挑战。使用中间中继节点在一对802.11源/宿之间的双向信息交换（对称和非对称）是用于评估无线网络编码（WNC）在实际设置中的有效性的典型场景。我们在这项工作中的主要目标是建议务实和新颖的修改在MAC和PHY层的802.11协议栈上的软件无线电（Sora）平台，以支持WNC和获得可实现的吞吐量估计通过实验室规模的实验。我们的研究结果表明，网络编码（在MAC或PHY层）增加系统的吞吐量，通常为20- 30%。
2012-10-04 cs.IT cs.NI cs.PF
Throughput-Optimal Broadcast in Wireless Networks with Point-to-Multipoint Transmissions
我们认为，在无线网络中的点到多点的无线广播信道的有效的数据包传播的问题。我们提出了一个动态的策略，它实现了网络的广播容量。该策略首先将原始多跳网络转化为一个优先级松弛的虚拟单跳网络，然后为松弛的网络找到一个最优的广播策略。由此产生的政策是吞吐量最优的原始无线网络使用的样本路径参数。我们还证明了NP-完全的有限时域广播问题，这是在多项式时间可解性的点对点通道的问题相比。说明性的仿真结果表明，所提出的广播策略在实现低延迟的全广播容量的有效性。
2017-02-17 cs.IT cs.NI math.IT
