Mining Behavioral Groups in Large Wireless LANs
未来无线网络的一个愿景是，它们将深深地融入我们的生活，并将涉及个性化移动设备的使用。在这样的网络中的用户行为必然会影响网络性能。为了对移动网络进行建模、管理、利用和设计，必须研究和描述无线用户行为的基本结构。同样重要的是，要根据从现有部署的无线网络收集的广泛测量结果，尽可能真实地进行此类研究。在这项研究中，使用我们的系统跟踪方法，我们分析了无线用户的行为模式，广泛挖掘无线网络日志从两个主要的大学校园。我们使用位置偏好向量来表示数据，并利用无监督学习（聚类）来使用新的相似性度量对用户行为的趋势进行分类。矩阵分解技术用于识别（和区分）主要模式。虽然我们的研究结果验证了直观的重复行为趋势和用户分组，但令人惊讶的是，两所大学的用户行为存在定性的共性。我们发现超过60%的用户具有多模式用户行为，并且在两个校园中有数百个不同的群体具有独特的行为模式。主要群体的规模遵循幂律分布。我们的方法和研究结果提供了一个重要的一步，网络管理和行为感知网络协议和应用程序，仅举几例。
2007-06-30 cs.NI
Decentralized AP Selection in Large-Scale Wireless LANs Considering Multi-AP Interference
由于多个基本服务集（BSS）重叠，无线局域网（WLAN）中接入点（AP）的密集化增加了每个AP的干扰和竞争域。因此，来自目标AP处的多个同信道BSS的高干扰损害系统性能。为了提高系统性能的存在下，多BSS干扰，我们提出了一个分散的AP选择方案，考虑到在候选AP的干扰，并选择AP，提供最佳的信号干扰噪声比（SINR）。在所提出的算法中，AP选择过程分布在用户站（STA），是基于估计的SINR在下行链路中。估计下行链路中的SINR有助于捕获来自相邻BSS或AP的干扰的影响。基于模拟的大规模802.11网络，所提出的方案优于当前802.11标准中使用的最强信号优先（SSF）AP选择方案以及[3]中的平均探测延迟（MPD）AP选择算法;它在总吞吐量方面分别比SSF和MPD提高了99%和43%。在增加STA密度的同时，所提出的方案被示出为增加聚合网络性能。
2016-08-17 cs.NI
Stochastic Approximation Algorithm for Optimal Throughput Performance of Wireless LANs
无线局域网的快速改进一直是一个不断研究的领域。这一领域的大部分工作都集中在为全连接网络（没有隐藏节点）设计吞吐量优化方案。但是，我们表明，所提出的计划，虽然在完全连接的网络中执行最佳，实现显着更小的吞吐量，甚至比标准IEEE 802.11在网络中的隐藏节点。这激发了设计方案的需要，即使在隐藏节点存在时也提供接近最优的性能。现有协议在存在隐藏节点的情况下失败的主要原因是这些协议基于Bianchi开发的模型。然而，当隐藏节点存在时，该模型不成立。此外，分析具有隐藏节点的网络仍然是一个开放的问题。因此，在具有隐藏节点的网络中设计吞吐量优化方案是特别具有挑战性的。我们的方法的新颖之处在于，它不是基于任何底层的数学模型，而是直接调整控制变量，以最大限度地提高吞吐量。我们证明，这种模型独立的方法实现了最大的吞吐量在网络中的隐藏终端。除了这一重大贡献，我们提出了随机近似为基础的算法，实现加权公平的连接网络。我们还提出了一个吞吐量最优的指数退避的随机接入算法。我们证明了指数退避为基础的计划可能优于一个最佳的p-持久的计划在网络中隐藏终端。这证明了基于指数退避的随机接入方案的优点，Bianchi的结果认为这是不必要的。
2010-06-10 cs.NI
Distributed MAC Strategy for Exploiting Multi-user Diversity in Multi-rate IEEE 802.11 Wireless LANs
快速速率自适应是提高无线网络物理层原始数据速率的有效途径。然而，在当前的IEEE 802.11传统中，MAC层吞吐量由具有最低数据率的用户主导，导致带宽的未充分利用。在本文中，我们提出并分析了一种新的分布式MAC策略，称为速率感知DCF（R-DCF），利用IEEE 802.11无线局域网的速率自适应的潜力。R-DCF的关键特征是通过根据瞬时信道条件引入不同的迷你时隙，只有具有最高数据率的竞争站可以接入信道。通过这种方式，R-DCF协议不仅以完全分布式的方式利用多用户分集，而且还减少了由于冲突而导致的吞吐量损失。通过分析，我们开发了一个分析模型，得出一般的多速率无线局域网的吞吐量的R-DCF。使用分析模型，我们研究了R-DCF协议在不同的网络设置与不同的速率自适应策略和信道变化的性能。在分析的基础上，我们进一步推导出R-DCF可实现的最大吞吐量。在实际应用中，提出了一种离线自适应回退方法，在较低的运行复杂度下获得接近最优的性能。通过大量的分析和仿真，证明了R-DCF的优越性。
2007-12-14 cs.NI
VoIP over Multiple IEEE 802.11 Wireless LANs
先前的工作表明，802.11对于VoIP传输是非常低效的。802.11b和802.11g WLAN分别只能支持12和60个VoIP会话。这篇论文表明，坏消息还不止于此。当有多个WLAN在彼此附近时，已经很低的VoIP容量可能会以显著的方式被进一步侵蚀。例如，在一个5 × 5、25个小区的多WLAN网络中，802.11b和802.11g的VoIP容量分别为每个AP 1.63和10.34个会话。本文研究了几种提高VoIP容量的解决方案。基于冲突图模型，我们提出了一种基于冲突分析的呼叫接纳方案，该方案在802.11b和802.11g中分别将VoIP容量提高了52%和37%。如果11b和11g中所有三个可用的正交频率信道都被使用，则容量可以通过呼叫接纳方案几乎增加三倍。本文还首次提出使用粗粒度时分多址（CoTDMA）结合基本的802.11 CSMA，以消除性能下降的暴露节点和隐藏节点的问题。我们发现，CoTDMA可以进一步增加VoIP容量的多WLAN的情况下，额外的35%。
2007-12-13 cs.NI
Multi-Round Contention in Wireless LANs with Multipacket Reception
多包接收（MPR）已被认为是一种强大的随机接入无线局域网（WLAN）的容量增强技术。与所有随机接入协议一样，无线信道在MPR WLAN中通常未得到充分利用。在本文中，我们提出了一种新的多轮竞争随机接入协议来解决这个问题。这项工作补充了现有的基于单轮竞争的随机接入方法。在所提出的方案中，站被给予多个竞争信道的机会，直到有足够数量的"获胜”站可以共享MPR信道用于数据分组传输。这里的关键问题是确定停止争用过程和开始数据传输的最佳时间。该解决方案对应于找到信道利用率和竞争开销之间的所需权衡。在本文中，我们进行了严格的分析，以最佳停止理论的最佳策略的特点。一个有趣的结果是，最佳停止策略是一个简单的基于阈值的规则，一旦获胜站的总数超过某个阈值，就停止竞争过程。与传统的单轮竞争协议相比，当信道的MPR能力为小到中等时，多轮竞争方案显著地提高了信道利用率。同时，该计划自动回落到单轮竞争时，MPR能力是非常大的，在这种情况下，由于随机接入的吞吐量惩罚已经很小，即使与单轮竞争。
2010-06-22 cs.NI
STiCMAC: A MAC Protocol for Robust Space-Time Coding in Cooperative Wireless LANs
中继辅助协作无线通信已经被证明具有显着的性能增益超过传统的直接传输方案。与基于单中继的协作方案相比，利用多中继进一步提高了传输的可靠性和速率。分布式空时编码（DSTC）作为利用多个中继的方案之一，需要中继之间的紧密协调，并且在具有移动性的分布式环境中表现不佳。在本文中，一个合作的媒体访问控制（MAC）层协议，称为\emph{STiCMAC}，设计，允许多个中继在同一时间在IEEE 802.11网络中进行传输。该传输基于一种称为\emph{randomized distributed space-time coding}（\emph{R-DSTC}）的新型DSTC方案，该方案需要最少的协调。与传统的合作方案，选择具有良好的链路的节点，\emph{STiCMAC}选择一个\emph{transmission mode}，可以最大限度地提高端到端的数据率。任何从源正确接收的站都可以充当中继并参与转发。MAC协议以完全分散的方式实现，并且能够在运行中适时地招募中继，从而使其\emph{robust}适应信道变化和用户移动性。仿真结果表明，该算法在移动环境下，网络容量和时延性能都有很大提高。
2011-09-21 cs.NI
Dynamic Sounding for Multi-User MIMO in Wireless LANs
消费电子（CE）设备越来越依赖于无线局域网（WLAN）。下一代WLAN将继续利用多天线系统来满足对WLAN系统容量的不断增长的需求。多输入多输出（MIMO）天线系统提高了频谱效率和单用户吞吐量。多用户MIMO（MU-MIMO）系统利用用户的空间分离来增加总吞吐量。在MU-MIMO系统中，有效的信道探测对于实现最佳性能至关重要。本文中的系统分析提供了深入了解在执行信道探测的速率。本文证明了单用户发射波束成形（SU-TxBF）和MU-MIMO存在最佳探测间隔，并提出了一种低复杂度的MU-MIMO WLAN部署动态探测方法。该方法根据给定无线电环境下的实时学习结果自适应地调整探测间隔。使用真正的空中信道测量，显着的吞吐量提高（高达31.8%），通过采用建议的动态探测方法，这是符合IEEE 802.11ac。
2018-12-04 cs.NI eess.SP
Coordinating Interfering Transmissions in Cooperative Wireless LANs
在本文中，我们提出了一个合作的媒体访问控制（MAC）协议，该协议是专为物理层，可以解码干扰传输在分布式无线网络。所提出的协议主动强制两个独立的数据包传输干扰的控制和合作的方式。该协议确保当节点期望发送单播分组时，无论目的地如何，它都以最小的开销与中继节点协调，以便通过无线信道与第三节点并发地发送。中继负责允许来自两个选定节点的数据包干扰，只有当所需的数据包可以在适当的目的地解码，并增加了合作传输的总速率。如果这不可行，则采用经典的协作或直接传输。为了使分布式的，不协调的，和自适应操作的协议，中继选择机制的介绍，以便最佳的中继是动态选择，并根据信道条件。该协议最重要的优点是，干扰传输可以起源于两个MBMS的完全独立的单播传输。我们提出的仿真结果验证了我们所提出的方案的吞吐量和延迟方面的功效。
2011-08-30 cs.IT cs.NI math.IT
Deep Reinforcement Learning-Based Channel Allocation for Wireless LANs with Graph Convolutional Networks
Kyoto University（京都大学）
去年，IEEE 802.11极高吞吐量研究组（EHT Study Group）成立，以发起对IEEE 802.11新特性的讨论。EHT研究小组讨论了无线局域网（WLAN）中接入点（AP）的协调控制方法。本研究提出了一种使用图卷积网络（GCN）的基于深度强化学习的信道分配方案。作为一种深度强化学习方法，我们使用了一种著名的方法双深度Q网络。在密集部署的无线局域网中，AP的可用拓扑结构的数量是非常高的，因此，我们提取的拓扑结构的特征的基础上GCN。我们将GCN应用到竞争图中，其中在其载波侦听范围内的AP被连接以提取载波侦听关系的特征。此外，为了提高学习速度，特别是在学习的早期阶段，我们采用了基于博弈论的方法来收集独立于神经网络模型的训练数据。仿真结果表明，与现有的方法相比，该方法可以适当地控制信道。
2019-05-17 cs.LG cs.NI eess.SP
Sustainable Throughput of Wireless LANs with Multi-Packet Reception Capability under Bounded Delay-Moment Requirements
随着宽带无线服务的迅速普及，了解通过无线局域网（WLAN）发送数据的速度是至关重要的。由于Bianchi的开创性工作之后的大量研究，饱和流量条件下的WLAN吞吐量已经得到了很好的理解。相比之下，以前的调查吞吐量性能在不饱和的业务条件下，主要是基于现象学的观察，这导致一个常见的误解，WLAN可以支持的业务负载高达饱和吞吐量，如果不是更高，在非饱和条件下。在本文中，我们表明，通过严格的分析，这种误解可能会导致不可接受的服务质量：平均分组延迟和延迟抖动可能接近无穷大，即使当流量负载是远远低于饱和吞吐量。因此，在非饱和条件下，饱和吞吐量不是WLAN容量的可靠度量。为了弥补这一差距，我们定义了安全有界的平均延迟（SBMD）吞吐量和安全有界的延迟抖动（SBDJ）吞吐量，反映了实际的网络容量用户可以享受时，他们需要有限的平均延迟和延迟抖动，分别。我们早期的工作证明，在一个WLAN与多包接收（MPR）能力，饱和吞吐量的尺度与网络的MPR能力超线性。本文将调查扩展到非饱和的情况下，并表明超线性缩放也适用于SBMD和SBDJ吞吐量。我们的研究结果在这里完成的演示MPR作为一个强大的容量增强技术的WLAN在饱和和非饱和条件下。
2010-06-22 cs.NI cs.PF
User-Access Point Association for High Density MIMO Wireless LANs
研究高密度WLAN中通过用户-AP关联实现UL-MIMO吞吐量潜力的问题，提出基于改进Kuhn-Munkres算法的图匹配方法最优分配STA以最大化总吞吐量效用，仿真显示相比多种算法获得显著增益。
2024-08-26 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Short Range Routing for Energy Savings in Multi-Interface Wireless Networks
由于电池供电的移动终端中不断增加的能量消耗，无线网络中的能量效率已经成为一个重要的研究领域。在本文中，我们提出了一种能量有效的路由方案，多标准的基础设施无线网络的基础上，多跳协作中继。所提出的技术的目的是利用短距离合作，以从具有优越的链路的移动终端中获益，从而实现能量效率。性能测试结果表明，通过协作获得的更高数据速率可以补偿由于同一移动终端上多个接口活动而导致的更高能量消耗，从而可以观察到系统的能量效率增益。一个最大的可实现的能源效率增益高达42%，观察在我们的模拟时，使用合作短距离路由技术。
2013-07-11 cs.NI
Automatic energy saving (AES) modelto boost ubiquitous wireless sensor networks (WSNs)
我们部署BT节点（传感器），提供被动和主动传感能力，以节省能源。BT节点在室外通信时工作在被动模式，在室内通信时工作在主动模式。BT节点支持新的自动节能（AES）数学模型来决定模式。它以更少的能耗提供更快的通信。为了验证该方法的有效性，采用ns2仿真软件对网络的行为进行了仿真，并给出了相应的数学模型。这项研究的主要目标是远程访问不同类型的服务器，笔记本电脑，台式机和其他静态和移动对象。该原型最初用于通过移动设备从远程控制MSCS [13]和[14]。原型可以进一步增强，以同时处理多个对象，消耗更少的能源和资源。
2013-09-17 cs.NI
The Gain of Energy Accumulation in Multi-hop Wireless Network Broadcast
广播是一种基本的网络操作，广泛用于无线网络中传播消息。当网络中的设备受到能量约束时，广播的能量效率尤其重要。为了提高广播效率，文献中采取了不同的方法。这些方法之一是利用能量累积来广播。通过模拟，文献中已经表明，具有能量积累的广播可以导致能量节省。然而，这种节省的量仅针对线性多跳无线网络进行了分析。在这项工作中，我们将这种分析扩展到二维（2D）多跳网络。二维网络的节约分析比线性网络的节约分析更具挑战性。这是因为，与线性网络不同，在2D网络中，找到具有或不具有能量积累的最小能量广播都是NP难问题。然而，使用一种新的方法，我们证明了这种节省是恒定的路径损耗指数α严格大于2时。此外，我们证明了当alpha=2时，节省是theta（log n），其中n表示网络中的节点数。
2019-07-11 cs.NI
EAPESS: An Adaptive Transmission Scheme in Wireless Sensor Networks
降低传感器节点的能量消耗是无线传感器网络（WSNs）部署的主要挑战之一。在这方面，错误控制编码（ECC）是用于无线传感器网络中的能量优化的技术之一。类似地，临界距离是用于能量效率的另一个术语，当与ECC一起使用时，提供了更好的节能效果。本文针对不同的编码增益，采用三种不同的临界距离值，以达到节能的目的。如果距离低于临界距离值，则相对于特定编码器的特定编码增益来选择特定编码器。编码增益用于所有编码器的临界距离估计。这种自适应编码器和发射功率选择方案相对于他们的编码增益的结果在无线传感器网络环境中的一个显着的节能。仿真结果表明，该自适应方案具有较好的节能效果。
2013-03-19 cs.NI
Energy-saving deployment algorithms of UAV swarm for sustainable wireless coverage
College of Computer Science, South-Central University for Nationalities（中南民族大学计算机学院）；Engineering Systems and Design Pillar, Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学工程系统与设计支柱）
本文研究无人机群在可持续无线覆盖中的节能部署问题，提出优化算法平衡飞行距离和服务高度，通过调整服务高度和考虑禁飞区约束，提高剩余能量利用率。
2019-09-08 cs.NI
Time Segmentation Approach Allowing QoS and Energy Saving for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络被认为是监测某种应用或物理现象，并且应该在没有任何人为干预的情况下运行数年。因此，传感器网络的主要问题往往是通过减少能量消耗来延长网络的生命周期。另一方面，一些应用具有高优先级流量，需要在有限的端到端延迟内传输，同时保持节能行为。我们提出了MaCARI，时间分割协议，节省能源，提高了网络的整体性能，并使服务质量方面的保证访问介质和端到端的延迟。这种时间分段是通过使用基于树的信标传播来同步节点的活动并为每个节点集群分配活动周期来实现的。基于树的拓扑结构的灵感来自于ZigBee标准提出的簇树。我们的协议的效率证明分析，模拟和通过真正的测试床测量。
2010-05-27 cs.NI
Saving Lives at Sea with UAV-assisted Wireless Networks
在本文中，我们研究的特点和权衡的无人机与BS或C-RAN相结合的系统，在紧急情况下扩展陆地无线覆盖的海上。海上部署链路预算的结果显示了功耗和吞吐量之间的权衡，以满足搜索和救援目标。
2018-09-04 cs.NI eess.SP
Adaptive and Dynamic Wireless Routers with Smart Antenna for Power Management
在最近的无线技术演进中，功率管理一直是令人担忧的因素。为了克服电力短缺，采取措施寻找新的能量收集方法，减少功率衰减的方法和节能技术。无线路由器即使消耗不多的电力，电池供电的设备需要很多。将多个天线嵌入全向天线中，以最小的传输角度将无线电波信号的波束集中到节点的方向上，可以解决这个问题，被称为“智能天线”。为了减少功率浸渍，我们将进行自适应和动态传输，其中天线的传输角度根据节点的移动而变化。除了节省电力相当，它也提高了信号强度
2012-02-21 cs.NI
Energy Efficient Wireless Networking and Computing Infrastructure
无线网络使用户能够访问信息和服务，而无需考虑位置和物理基础设施。它是一种快速发展的技术，因为它具有无线设备的可用性、灵活性、易于安装和配置。随着信息和通信技术的迅速发展，能源消耗也在增加。在无线技术的早期，计算基础设施侧重于无处不在的访问、容量和技术速度。但现在计算基础设施应该是节能的，因为在无线网络中，设备主要由电池供电，这是一种有限的能源，对研究人员来说是一个挑战。在计算基础设施中，节能和环保已成为全球性的需求。提出了一种基于绿色计算的节能无线网络计算基础设施。此外，将讨论一些挑战和技术，如网络架构中的功耗、算法效率、虚拟化和动态节能，以实现节能计算基础设施。
2017-03-27 cs.NI
Distributed Wake-Up Scheduling for Energy Saving in Wireless Networks
减少无线通信设备的能量消耗的常规解决方案是周期性地将无线电设备置于低功率睡眠方式。一个相关的问题是以这样的方式调度节点的唤醒，以确保设备之间的适当协调，尊重延迟约束，同时仍然节省能量。在本文中，我们介绍了一个简单的代数表征的问题下的能量消耗和延迟约束的周期性唤醒调度。我们证明了唤醒待用时间协调的一般问题是等价于整数分解，并讨论了设计高效的调度算法的影响。然后，我们提出了简单的多项式时间的启发式算法，可以实现在一个分布式的方式，并提出了一个消息的复杂性的数量级的链接在网络中。数值结果提供，以评估所提出的技术应用于无线传感器网络时的性能。
2011-06-08 cs.DC cs.NI
When Wireless Communication Faces COVID-19: Combating the Pandemic and Saving the Economy
二零二零年因COVID-19疫情而经历全球健康及经济危机。世界各国都在使用数字技术来应对这场全球危机。这些数字技术在某种程度上强烈依赖于无线通信技术的可用性。在本文中，我们从不同角度阐述了无线通信在COVID-19疫情中的作用。首先，我们将展示这些技术如何帮助抗击这一流行病，包括监控病毒传播，实现医疗保健自动化，以及实现虚拟教育和会议。此外，我们展示了数字包容性在大流行中的重要性，以及连接未连接者的可能解决方案。接下来，我们将讨论无线技术所面临的挑战，包括隐私、安全和错误信息。然后，我们介绍了无线通信技术在全球经济生存中的重要性，例如工业和供应链自动化，电子商务以及支持处于风险中的职业。最后，我们揭示了在大流行期间开发的技术如何在大流行后时代有所帮助。
2020-06-06 cs.CY cs.NI
Redundancy Elimination Might Be Overrated: A Quantitative Study on Real-World Wireless Traffic
随着预计在可预见的未来移动终端业务的显著增加，必须采用多种技术来满足这种需求。值得注意的是，其中一种更有趣的方法是混合设备缓存和设备到设备（D2D）通信。虽然过去的各种研究已经指出，通过冗余消除（RE）可能会获得显着的收益（30%以上），但对于这些收益在实践中是否真的可以利用，已经出现了一些怀疑。本文的前提是探讨是否存在消除冗余的重大潜力，以及视频和加密的兴起是否会削弱上述努力。重要的是，我们发现，没有显着的同步利益的移动用户，实际的冗余远远低于有前途的价值，从文献。在我们的论文中，我们调查的根源说，通过探索RE节省高速缓存命中的特点，并在何种程度上客户端和域的多样性有助于实现冗余节省的缺点。
2016-05-13 cs.NI
Predictive Green Wireless Access: Exploiting Mobility and Application Information
不断增长的移动数据流量和无线网络的密集部署使得节能无线电接入势在必行。由于网络被设计为满足峰值用户需求，因此在需求较低的时候可以以多种方式减少无线电接入能量。这包括在低负载期间将基站（BS）置于间歇性短睡眠方式，以及在需求较低的情况下自适应地将所选择的BS完全掉电延长的时间段。为了充分利用这种节能机制，网络应该知道用户的时间和空间的业务需求。为此，本文探讨了利用预测的用户位置和应用程序的信息作为一种手段，以节能的潜力。我们讨论了一个预测性的绿色无线接入（PreGWA）框架的发展，并确定其关键功能实体和它们之间的相互作用。为了证明潜在的节能，我们然后提供了一个案例研究存储的视频流，并说明如何利用预测可以最大限度地减少BS资源消耗在一个单一的细胞，并在整个网络的细胞。最后，为了强调PreGWA的实际潜力，我们提出了一种分布式启发式算法，可以显着降低资源消耗，而不需要大量的信息或信令开销。
2014-01-30 cs.NI
Fog-supported delay-constrained energy-saving live migration of VMs over MultiPath TCP/IP 5G connections
Sapienza University of Rome（罗马大学）
本文提出了一种基于多路径 TCP/IP 5G 连接的虚拟机节能 live 迁移方案，通过可设置复杂度的带宽管理器实现能耗最小化和延迟约束。
2018-05-31 cs.NI
A survey on energy efficiency for wireless mesh network
减少二氧化碳排放是一个重要的全球环境问题。近年来，无线和移动通信越来越受到消费者的欢迎。一种日益流行的无线接入类型是所谓的无线网状网络（WMN），与有线解决方案相比，其通过更便宜且更灵活的回程基础设施提供无线连接。无线网状网（WMN）是一种新兴的无线互联网解决方案。由于信息和通信技术（ICT）产业中能源消耗的增加及其随之而来的环境影响，能源效率已成为评估通信网络性能的关键因素。本文主要针对现有最大的分类层节能方法进行研究。它还讨论了WMN网络中最有趣的节能工作。
2013-04-14 cs.NI
On Frequency Optimisation for Power Saving in WSNs: Finding Optimum Hardware Timers Frequencies
无线传感器网络的研究和需求正在全面扩展，因为人们逐渐认识到这些是工业，商业，家庭自动化，医疗保健，农业和环境，监控，公共安全等大量问题的关键。在这篇硕士论文中，我们研究了一种特殊的节能技术，即频率缩放。特别是，我们分析了时钟频率之间的密切关系，在一个微控制器和几种类型的限制施加在这些频率上，例如，由微控制器的其他组件，由协议规范，由外部因素等，在这些限制，我们特别感兴趣的定时器服务和由串行端口的传输速率。我们的努力产生了一个微控制器配置管理工具，其目的是帮助应用程序员选择微控制器配置，根据其应用的特定需求和限制。
2012-02-27 cs.NI
Adaptive Power Management for Wireless Base Station in Smart Grid Environment
对全球环境变化的日益关注引发了能源利用方式的革命。在无线产业中，绿色无线通信最近得到越来越多的关注，并有望在降低电力消耗方面发挥重要作用。特别是，促进无线通信的节能与环境保护相关的行动正变得势在必行。为此，我们研究了一种绿色通信系统模型，其中无线基站配备了可再生能源和电网的组合，以最大限度地减少功耗，以及满足用户的需求。更具体地说，我们专注于无线基站的自适应电源管理，以最大限度地减少各种不确定性，包括可再生能源发电，电力价格和无线流量负载下的功耗。我们相信，基于所研究的通信架构的需求侧电源管理解决方案是迈向绿色无线通信的重要一步。
2014-01-28 cs.NI
A-GPS Assisted Wi-Fi Access Point Discovery on Mobile Devices for Energy Saving
移动设备已经被运送有多个无线网络接口，以便满足其不同的通信和联网需求。在本文中，我们提出了一个A-GPS辅助方案，发现最近的Wi-Fi网络接入点（AP）通过使用用户的位置信息。这允许用户在她/他到达最近的Wi-Fi网络AP时以智能方式切换到Wi-Fi接口。因此，它避免了长时间处于空闲状态，并大大减少了移动终端上不必要的Wi-Fi扫描次数。实验结果表明，我们的计划有效地节省能源的移动设备集成了Wi-Fi和蜂窝接口。
2011-12-31 cs.NI
Push-and-Track: Saving Infrastructure Bandwidth Through Opportunistic Forwarding
目前，主要的无线运营商在努力满足移动用户不断增长的需求时面临网络容量问题。同时，3G使能设备越来越多地受益于自组织无线电连接（例如，Wi-Fi）。在这种背景下的混合连接，我们提出了推和跟踪，内容传播框架，利用特设的通信机会，以最大限度地减少无线基础设施的负载，同时保证严格的交付延迟。它通过一个控制环路来实现这一点，该控制环路收集用户发送的应答，以确定是否需要通过3G接口将新副本重新注入网络。推送跟踪非常灵活，可应用于各种场景，包括周期性消息泛滥和浮动数据。对于前者，本文探讨了多种策略，以确定有多少副本的内容应该注入，什么时候，和谁;对于后者，它检查了可实现的卸载率取决于新鲜度的限制。普通内容（如新闻或道路交通更新）的短延迟容忍度使其适合于这样的系统。具有较长延迟容忍度的用例（例如软件更新）甚至更适合。基于博洛尼亚市超过10，000辆汽车组成的现实大规模车辆数据集，我们证明了Push-and-Track始终满足其交付目标，同时减少了约90%的3G网络使用。
2012-02-18 cs.NI
Joint AP Association and PCS Threshold Selection in Dense Full-duplex Wireless Networks
联合接入点（AP）关联和物理载波侦听（PCS）阈值选择具有在高竞争、干扰和自干扰（SI）受限的传输下改善高密度无线LAN（WLAN）中的性能的潜力。使用随机几何工具，用户和AP位置是空间点过程的独立实现。考虑到信道接入协议的固有影响，吞吐量的空间密度（SDT），这取决于信道接入概率和覆盖率，推导出的性能目标。利用网络的空间统计，吞吐量效用最大化问题，制定寻求AP关联和PCS阈值选择策略，共同最大化SDT。分析推导了AP关联和PCS门限选择策略，并给出了数值求解算法。在涉及全双工（FD）节点的模拟场景下，优化AP关联可以在大规模无线网络中从低到高的节点密度下获得性能增益。考虑PCS阈值选择优化联合AP关联，以提高性能，有效地分离并发传输的空间。结果表明，AP关联在FD无线局域网组用户到最小的竞争域和PCS阈值优化降低了干扰域的用户组的额外的性能增益。
2021-04-28 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Scheduling and Transmission Power Control in Wireless Ad Hoc Networks
在本文中，我们研究了如何确定并发传输和每个链路的传输功率水平，以最大限度地提高频谱效率和最小化的能量消耗在无线自组织网络。当节点密度趋于无穷大且网络面积无界时，确定了最优的联合传输分组调度和功率控制策略。基于渐近分析，我们确定的无线网络的基本容量限制，受能量消耗约束。我们提出了一个调度和传输功率控制机制，以接近最佳的解决方案，以最大限度地提高频谱和能源效率在一个实际的网络。基于我们在[1]中提出的MAC框架，提出了所提出的调度和传输功率控制方案的分布式实现。仿真结果表明，该方案实现了40%以上的吞吐量比现有的计划。此外，使用所提出的方案的能量消耗是使用现有的节能MAC协议消耗的能量的约20%。
2017-06-18 cs.NI
Wireless Full-duplex Medium Access Control for Enhancing Energy Efficiency
近年来已经见证了电池供电的移动设备的激增，例如，智能手机、平板电脑、传感器和膝上型电脑，这导致对具有高能效的高容量无线通信的显著需求。在提供效率的技术中有全双工无线通信。全双工无线通过利用有限的频率资源同时发送上行链路和下行链路数据来增强容量。以往对全双工无线的研究主要集中在网络容量的加倍，而在本文中，我们讨论全双工无线也可以提供更高的能源效率。我们提出了低功率通信的无线全双工（LPFD），专注于全双工通信持续时间成为一半的半双工通信持续时间的事实。在LPFD中，通过使用无线通信终端中提供的收发器被关断的睡眠状态，无线通信终端的功耗被降低，并且无线全双工中的能量效率被提高。仿真结果表明，通过LPFD实现的能量效率高达约17.3倍，高于现有的全双工媒体接入协议实现的能量效率。此外，它比使用半双工通信的省电模式的能量效率高约27.5倍。
2017-03-31 cs.NI
Dynamic Low Power Traffic Pattern for Energy Constrained Wireless Sensor Networks
针对无线传感器网络节点电池受限、空闲监听能耗高的问题，提出适配树状网络动态流量的节能策略，经OMNeT++与MiXiM仿真验证可降能耗、提吞吐量并延长网络寿命。
2025-10-01 cs.NI
EDDEEC: Enhanced Developed Distributed Energy-Efficient Clustering for Heterogeneous Wireless Sensor Networks
无线传感器网络由大量随机部署的能量受限的传感器节点组成。传感器节点具有感知数据并将其发送到基站（BS）的能力。感测以及向BS发送数据需要高能量。在无线传感器网络中，节省能量和延长网络寿命是一个巨大的挑战。分簇是无线传感器网络中优化能量消耗的关键技术。在本文中，我们提出了一种新的基于分簇的路由技术：增强开发分布式能源有效的聚类方案（EDDEEC）的异构无线传感器网络。我们的技术是基于动态变化和更有效的簇头（CH）选举概率。仿真结果表明，在异构环境下，与分布式能量有效分簇（DEEC）、改进型能量有效分簇（DDEEC）和增强型能量有效分簇（EDEEC）相比，该协议具有更长的生存期、更长的稳定期和更有效的消息发送能力.
2013-03-21 cs.NI
Relaying Strategies for Uplink in Wireless Cellular Networks
在本文中，我们分析了中继对FDMA蜂窝网络上行链路性能的影响。我们专注于我们的分析解码和转发技术，测量的改进，可以实现的吞吐量和节能的目的。我们将基于随机几何的方法应用于小区间干扰和重用因子等于1的场景。这项工作的第一个目标是观察什么是各种中继功能的影响，如发射功率，位置和天线方向图，当施加半双工约束。第二个目标是确定对于不在小区边缘并且因此可以使用朝向基站的直接链路的用户，多少中继也可以是有益的。我们表明，如果更精细的解码技术，如连续干扰消除和叠加编码，正确使用，可以获得相当大的收益，这些手机以及。
2013-06-25 cs.NI
AI Enabled 6G for Semantic Metaverse: Prospects, Challenges and Solutions for Future Wireless VR
针对多用户无线VR的低秩信道挑战，本文提出非线性收发机与近最优DRL资源分配框架，显著提升和速率并降低功耗。
2025-07-25 cs.NI
Connectivity and Cost Trade-offs in Multihop Wireless Networks
Ad-hoc无线网络在通信中的重要性日益增加，并且经常受到能量使用的限制。在这里，我们提出了一个分布式的，非分层的自适应方法，使用优先分离调整节点的传输功率，以减少整体功耗，而不违反网络负载限制。我们推导出一个成本和路径长度的权衡图，建立了自适应策略的有效性的界限，并比较它与统一的节点传输策略的几个节点拓扑结构。对于特定的拓扑结构，我们实现了高达90%的成本节约。
2005-11-30 cs.NI nlin.AO
Green Wireless Power Transfer Networks
无线电力传输网络（WPTN）旨在支持具有无电缆能量按需的设备。不幸的是，无线功率传输本身，特别是通过射频辐射整流，是相当低效的，由于衰减的功率与距离，天线极化等，因此，空闲充电需要最小化，以减少已经很大的成本提供能量的接收器，并在同一时间减少WPTN的碳足迹。反过来，当接收到的能量太弱而无法整流时，可以通过简单地关闭能量发射器来提高WPTN中的节能。因此，在本文中，我们提出了两个“绿色”协议的控制平面的静态充电器/移动接收器WPTN旨在优化充电器的工作流程，使WPTN绿色。这些协议是：“信标”，其中接收器向WPTN通告它们的存在，以及“探测”，利用来自WTPN的接收器关于接收能量水平的反馈。我们证明，这两个协议减少了不必要的WTPN的充电，但交易它的减少能源供应，相比的基本情况下，“WPTN充电器始终打开”。例如，我们的系统（在我们的实验中）最多保存约。80%的能量和提高5.5倍的效率，只有约。可减少17%的能源消耗。
2015-04-02 cs.NI
Adaptive Early Exiting for Collaborative Inference over Noisy Wireless Channels
Imperial College London（帝国理工学院）
本文针对无线边缘协作推理提出基于传输决策机制的提前退出方法，根据提前退出信息和信道条件决定是否传输数据，实验证明可在图像分类任务中同时提升性能并显著节省通信开销。
2023-11-29 cs.IT cs.LG cs.NI
Wireless Sensor Networks based on TSCH/TDMA with Power Consumption and Latency Constraints
本文提出PRIL-ML，通过扩展PRIL-M机制，在略微增加功耗的前提下显著降低TSCH/TDMA无线传感器网络的延迟，并给出近似方程分析其改进效果。
2024-11-19 cs.NI
Smart Home Wireless Sensor Nodes Addressing the Challenges using Smart Objects and Artificial Intelligence
灵巧家庭是智能建筑和家庭自动化的进一步发展，其中增加了上下文感知和自主行为。它们基于互联网和无线传感器节点等新兴技术的结合。这些无线传感器节点具有挑战性，因为它们消耗电池功率，使用网络带宽，并且产生无线干扰。目前，存在不同的方法来应对这些挑战。然而，这些方法是基于调整发射机频率并结合睡眠方式方法使用占空比。本文介绍了一种方法，大大降低了无线传感器节点的功耗和传感器事件的传输量。它使用包括人工智能的智能对象来有效地处理位置上的传感器事件，从而节省了这些事件的昂贵的无线传输。在本文中，它已被证明，这种方法提供了巨大的节省功耗和网络负载，这反过来又降低了干扰水平
2019-03-08 cs.NI eess.SP
Graph Attention Network for Optimal User Association in Wireless Networks
Dell Technologies Inc.（戴尔技术公司）
针对5G网络能耗问题，提出基于图注意力网络的用户关联优化方法，通过图形抽象确定小区关闭时机以提升网络节能效果，优于传统方案。
2025-05-22 cs.IT cs.LG cs.NI
Bound-Based Power Optimization for Multi-Hop Heterogeneous Wireless Industrial Networks Under Statistical Delay Constraints
近年来，针对电池有限的工业应用的无线网络部署的显著增加突出了对易于处理的性能分析方法以及高效的QoS感知发射功率管理方案的需求。在这项工作中，我们试图结合这种网络的几个重要方面，即，多跳连接性、信道异质性和排队效应，以解决这些需求。我们设计了基于延迟边界的算法，使用我们以前开发的随机网络演算方法的级联缓冲无线衰落信道的性能分析的多跳异构无线网络的发射功率最小化和网络寿命最大化。我们的分析表明，一个固定的功率分配方案相比，使用服务模型的香农容量限制的整体传输功率节省高达95%。对于一个更现实的设置，我们评估的无线HART网络，这是一个广泛使用的过程自动化和其他工业应用的通信标准的建议算法的性能。我们发现，链路的异构性可以显着减少网络寿命时，没有有效的电源管理。此外，我们表明，使用广泛的仿真研究，建议的基于边界的功率分配执行合理的最佳相比，真正的，特别是在WirelessHART网络的情况下。
2017-08-21 cs.NI cs.PF
Dynamic Carrier and Power Amplifier Mapping for Energy Efficient Multi-Carrier Wireless Communications
快速增长的无线传输需求促使移动宽带通过多频段、大规模天线和其他多流处理方案不断演进。随着数据传输速率的提高，多载波传输和处理的功耗也成比例地增加，这与5G无线系统的能效要求相矛盾。为了应对这一挑战，多载波功率放大器（MCPA）技术，例如，通过单个功率放大器来支持多个载波，在实际中被广泛部署。由于5G通信需要大量的载波，而每个MCPA支持的载波数量有限，一个自然的问题是如何将这些载波映射到多个MCPA中，以及我们是否应该动态调整这种映射关系。在本文中，我们从理论上制定了动态载波和MCPA映射问题，以联合优化传统的分离基带和射频处理。最重要的是，我们还提出了一个低复杂度的算法，可以实现大部分的节能与负担得起的计算时间相比，最佳的穷举搜索算法。
2019-01-18 cs.NI eess.SP
TLFW: A Three-layer Framework in Wireless Rechargeable Sensor Network with a Mobile Base Station
无线传感器网络作为物联网的基础支撑已经得到了大量的普及和应用。比如智能农业，我们要利用传感器网络来获取农作物的生长环境数据等等。然而，无线节点的供电困难严重阻碍了物联网的应用和发展。为了解决这个问题，人们在节点上采用低功耗、休眠调度等节能方法。虽然这些方法可以延长节点的工作时间，但最终会因为能量耗尽而失效。利用环境中的太阳能、风能、无线信号获取能量是解决节点能量问题的另一种方式。但这些方法受天气、环境等因素的影响，不稳定。这样就造成了节点功的不连续性。近年来，无线电力传输（WPT）的发展为这个问题带来了另一种解决方案。提出了一种可充电无线传感器网络中移动站数据采集的三层框架，即TLFW，包括传感器层、簇头层和移动站层。该框架能够最小化系统的总能耗。仿真结果表明，该方案可以降低整个系统的能量消耗，相比移动站在一个可充电传感器网络（MSiRSN）。
2020-02-21 cs.NI eess.SP
Link Adaptation for Wireless Video Communication Systems
这篇博士论文考虑了无线信道上视频通信的性能评估和增强。该系统模型考虑了具有Chase合并和Turbo乘积码（TPC）的混合自动重传请求（HARQ）。本文提出了优化基于HARQ的无线视频通信的吞吐量、传输功率和复杂度的算法和技术。一个半解析的解决方案开发的延迟约束HARQ系统的性能建模。半解析和蒙特卡罗模拟结果表明，显着的复杂度降低可以实现注意到，软解码的编码增益优势降低时，大通合并使用，它实际上完全消失的特定代码。此外，本文提出了一种新的功率优化算法，实现了高达80%的显着节能。联合吞吐量最大化和复杂度降低被认为是。提出了一种无循环冗余校验（CRC）的HARQ，以提高系统的吞吐量时，短数据包传输。此外，当发送的分组较长时，降低了计算复杂性/延迟。最后，提出了一种基于内容感知和占用率的HARQ方案，以确保在连续播放的情况下视频质量失真最小。
2017-06-08 cs.IT cs.MM cs.NI
An Incentivized Approach for Fair Participation in Wireless Ad hoc Networks
在无线自组织网络中，相距较远的节点之间通过其他节点转发消息来进行通信。然而，由于功率约束，转发另一节点的消息可能不符合节点的最佳利益。此外，所有节点都是理性的，一些节点可能是自私的，即它们可能不中继来自其他节点的数据以增加它们的生命周期。在本文中，我们提出了一个公平的和激励的方法，在Ad hoc网络的参与。给定每个传输所需的功率，我们能够确定每个中间跳贡献的功率节省。我们提出了公平共享激励Ad hoc协议（FASTER），它需要一个选定的路由协议作为输入，计算每个节点的价值使用合作博弈论的概念“Shapley值”应用于每个节点节省的功率。此值可用于向节点分配虚拟货币，这些虚拟货币可用于后续消息传输。
2015-03-04 cs.DC cs.GT cs.NI
Common Message Acknowledgments: Massive ARQ Protocols for Wireless Access
大规模随机接入在支持物联网（IoT）方面发挥着核心作用，其中大量用户的子集同时向中央基站发送小数据包。虽然在上行链路中已经有很多关于大规模接入的协议设计的研究，但是向用户提供消息转发的问题在某种程度上被忽略了。可靠的通信需要依靠双向通信来进行确认和重传。然而，由于活动用户的许多可能子集，提供扩展需要大量的比特。受此启发，我们定义了大规模ARQ（自动重传请求）协议的问题，并介绍了在下行链路中的多个应答的联合编码的有效方法。减少用于大规模重传的比特数的关键思想是允许一小部分假阳性重传。我们分析了这种方法的影响和大规模随机访问的情况下确认错误的影响。最后，我们表明，这些节省可以导致显着增加的可靠性时，允许重传，因为它允许的确认消息被更可靠地传输使用低得多的速率。
2022-06-07 cs.IT cs.NI math.IT
Efficient Wireless Security Through Jamming, Coding and Routing
最近有大量的文献介绍了如何通过协作干扰等技术在无线网络的物理层帮助单个发射机和接收机之间进行安全通信。在本文中，我们考虑如何将这些单跳物理层安全技术可以扩展到多跳无线网络，并展示如何增强物理层安全技术与更高层的网络机制，如编码和路由。具体而言，我们考虑的安全最小能量路由问题，其中的目标是计算两个网络节点之间的最小能量路径的约束下的端到端的通信保密性和有效吞吐量的路径，这个问题被表述为一个有约束的优化的传输功率和链路选择，这是被证明是NP-难的。然而，我们表明，有效的算法存在计算精确和近似的解决方案的问题。特别是，我们开发了一个精确的解决方案的伪多项式的复杂性，以及多项式复杂性的ε-最佳近似。仿真结果还提供了我们的算法的效用，并量化其节能相比，（标准）安全无关的最小能量路由和物理层安全的组合。在模拟场景中，我们观察到，通过联合优化链路选择在网络层和合作干扰在物理层，我们的算法减少了一半的网络能耗。
2013-04-09 cs.CR cs.IT cs.NI
A Fast Heuristic for Gateway Location in Wireless Backhaul of 5G Ultra-Dense Networks
Carleton University（卡尔顿大学）
在5G超密集网络中，分布式无线回程是将流量转发到核心的有吸引力的解决方案。宏小区覆盖区域被划分为许多小小区。其中一些单元被指定为网关，并通过高容量光纤链路与核心相连。每个小小区与一个网关相关联，并且所有小小区通过多跳网状网络将它们的业务转发到它们各自的网关。我们调查的网关位置的问题，发现接近最佳的网关位置提高了回程网络的容量。一个精确的p-中位数整数线性规划制定我们的新的K-GA启发式，结合了遗传算法（GA）与K-均值聚类找到接近最佳的网关位置进行比较。我们比较KGA的性能与其他六种方法在不同的节点密度的平均跳数和回程网络容量，通过广泛的蒙特卡罗模拟。所有方法都在各种用户分布场景中进行了测试，包括均匀分布，二元高斯分布和聚类分布。在所有情况下，K-GA都能提供接近最优的结果，平均跳数和回程网络容量在最优值的2%以内，同时平均节省95%的执行时间。
2021-02-22 cs.AI cs.LG cs.NE
