Stability and Queueing Analysis of IEEE 802.11 Distributed Coordination Function
Bianchi提出了一种广泛采用的IEEE 802.11 DCF的二维马尔可夫链模型来描述饱和流量条件下单个节点的退避行为。使用这种方法，我们提出了一个排队模型的802.11 DCF下的非饱和流量环境。每个节点的输入缓冲区被建模为Geo/G/1队列，分组服务时间分布由802.11 DCF的马尔可夫状态空间和底层调度算法导出。DCF定义了两种访问机制，即基本访问机制和请求发送/清除发送（RTS/CTS）访问机制。基于该模型，研究了概率指数退避调度下两种方案的性能分析。得到了网络吞吐量的特征方程和分组转发延迟的表达式。具体地说，我们得到了稳定的吞吐量和有界的延迟区域相对于重传因子根据基本的分析。对于这两种接入方案，有界延迟区域是稳定吞吐量区域的子集。我们的研究结果表明，RTS/CTS访问机制是更稳定，性能优于基本的访问机制。仿真结果验证了本文分析的正确性。
2012-01-11 cs.NI
CMD: A Multi-Channel Coordination Scheme for Emergency Message Dissemination in IEEE 1609.4
在用于车辆自组织网络（VANESCO）中的多信道通信的IEEE 1609.4传统标准中，控制信道（CCH）专用于广播安全消息，而服务信道（SCH）专用于发送信息娱乐服务内容。然而，SCH可以用作在服务信道间隔（SCHI）期间调用高优先级安全消息的情况下发送高优先级安全消息的替代方案。这意味着需要在多个可用的利用信道上传输安全消息，以确保所有车辆都接收到安全消息。使用传统IEEE 1609.4跨多个SCH的传输需要多个信道切换，因此引入了进一步的端到端延迟。鉴于安全消息传递是生命关键型应用程序，因此在多通道VANET场景中获得最佳端到端延迟性能非常重要，以确保可靠的安全消息传播。为了应对这一挑战，三个主要的贡献是在这篇文章中：首先，提出了一种基于最小平均间隔距离（LAD）的车辆，期望调整到其他SCH的和操作期间的控制信道间隔（CCHI）的信道协调器选择方法。其次，提出了一个模型来确定CCHI期间CMD操作的最佳时间间隔。第三，提出了一种用于SCHI期间安全消息传输的竞争退避机制。计算机模拟和数学分析表明，CMD性能优于传统的IEEE 1609.4和选定的国家的最先进的多通道消息分发方案的端到端的延迟和分组接收率。
2018-10-31 cs.NI
On the Allocation of Transmit Power for Coordinated Spatial Reuse in IEEE 802.11bn Multi-Access Point Coordination
Universitat Pompeu Fabra（庞培法布拉大学）
针对IEEE 802.11bn的协调空间复用，提出基于比例公平的发射功率分配框架，简化了功率搜索过程，通过仿真验证其性能，指出当前信令需额外反馈以支持该公平最优策略。
2026-08-13 cs.NI
A Survey on Multi-AP Coordination Approaches over Emerging WLANs: Future Directions and Open Challenges
本文针对新兴WLAN中重叠AP增多、干扰加剧的问题，综述了IEEE 802.11be中多接入点协同（MAP-Co）的最新特性与不足，并探讨了其在802.11ay等未来WLAN中的应用方向与开放挑战。
2023-12-20 cs.NI
On The Linear Behaviour of the Throughput of IEEE 802.11 DCF in Non-Saturated Conditions
我们提出了一个线性模型的吞吐量的IEEE 802.11分布式协调功能（DCF）协议在数据链路层在非饱和流量条件下。我们表明，吞吐量是一个线性函数的数据包到达率（PAR）$λ$的斜率取决于竞争站的数量和平均有效载荷长度。我们还推导出所提出的模型的有效性的间隔，通过显示存在一个关键的$λ$，以上的车站开始在饱和的交通条件下运行。分析是基于多维马尔可夫状态转换模型提出的Liaw \textit{et al.}的目的是描述的MAC层的行为在不饱和的交通条件。仿真结果与理论推导结果吻合较好，验证了线性模型的有效性。
2007-10-27 cs.NI
IEEE 802.11bn Multi-AP Coordinated Spatial Reuse with Hierarchical Multi-Armed Bandits
本文针对IEEE 802.11bn密集网络，提出基于分层多臂老虎机的强化学习方法优化协调空间复用组选择，并验证UCB算法的高效性。
2025-03-31 cs.NI
Impact of IEEE 802.11n/ac PHY/MAC High Throughput Enhancements over Transport/Application Layer Protocols - A Survey
自1997年无线局域网（WLAN）诞生以来，它在过去几年中得到了巨大的发展。IEEE 802.11通常被称为WLAN。为了向用户提供最后一英里无线宽带连接，IEEE 802.11增加了IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和IEEE 802.11g。最近，引入了IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac和IEEE 802.11ad，其中对物理（PHY）层和介质访问控制（MAC）子层进行了增强，以提供高得多的数据率，因此这些修改被称为高吞吐量WLAN（HT-WLAN）。对于这两种标准，PHY通过多输入多输出（MIMO）天线技术、信道绑定、短保护间隔（SGI）、增强的调制和编码方案（MCS）来增强。同时，通过引入帧聚合和块确认技术，降低了MAC层的开销。然而，现有的研究表明，尽管PHY和MAC增强有望显著提高物理数据率，但它们对上层协议产生了负面影响-主要是对于可靠的端到端传输/应用层协议。因此，大量的学校都集中在HT-WLAN的研究，以改善PHY/MAC和上层协议之间的协调，从而提高性能效益。在这篇综述中，我们讨论了增强的PHY/MAC层在HT-WLAN传输/应用层协议的影响。列出了下一代HT-WLAN技术开发中可以探索的各种开放性挑战。
2017-02-10 cs.NI
IEEE 802.11be Network Throughput Optimization with Multi-Link Operation and AP Coordination
本文面向Wi-Fi 7的MLO，提出借助AP控制器的数据驱动资源分配方法，利用二分图全幺模性优化拓扑并结合比例公平分配链路，通过PHY-MAC仿真验证其在MLMR/STR场景下的吞吐量与公平性。
2024-04-07 cs.IT cs.NI math.IT
Adversarial Reinforcement Learning-based Robust Access Point Coordination Against Uncoordinated Interference
本文提出了一种基于对抗性强化学习（RARL）的多接入点（AP）协调方法，该方法即使在不协调AP的意外分散操作下也具有鲁棒性。多AP协调是IEEE 802.11be的一种有前途的技术，并且存在使用RL进行多AP协调的研究。事实上，一个简单的基于RL的多AP协调方法减少了AP之间的冲突概率，因此，该方法是一个有前途的方法，以提高时间资源效率。然而，该方法易受不太了解其他协调AP的帧传输的不协调AP的帧传输的影响。为了帮助中央代理体验甚至这样的意外帧传输，除了中央代理之外，所提出的方法还竞争性地训练对抗性AP，该AP通过引起帧冲突来干扰协调的AP。此外，我们建议利用协调AP的帧丢失历史，以促进中央代理和对抗AP之间的合理竞争。仿真结果表明，与不考虑非协调AP的情况相比，该方法可以避免非协调干扰，从而提高系统的最小吞吐量和。
2020-04-02 cs.NI
Performance Analysis of Network Coding with IEEE 802.11 DCF in Multi-Hop Wireless Networks
网络编码是提高无线网络容量的一种有效方法，各种研究探讨了其在不同场景下的优势。然而，针对IEEE 802.11分布式协调功能规范，对多跳无线网络中网络编码的吞吐量和端到端时延的分析研究还不多。在本文中，我们利用排队论提出了一个分析框架，在多跳无线网状网络中的双向单播流。本文研究了IEEE 802.11标准下流间网络编码的吞吐量和端到端时延，该编码采用CSMA/CA随机接入和指数退避时间，并考虑时钟冻结和虚拟载波侦听，给出了成功传输的概率（以比特出错率和冲突概率表示）、分组在节点的等待时间和重传机制等参数。我们的模型使用一个多类排队网络与稳定的队列，编码的数据包有一个非抢占式的更高的优先级超过本地数据包，本地数据包的转发不会延迟，如果没有编码的机会。最后，我们使用计算机模拟来验证我们的分析模型的准确性。
2018-01-07 cs.NI
A Tutorial on IEEE 802.11bn Multi-AP Coordination for Wi-Fi 8: From Standardization to Performance Evaluation
Universitat Pompeu Fabra（庞培法布拉大学）；Nokia（诺基亚）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）；Northeastern University（东北大学）；MaxLinear（迈凌科技）；Universitat Politècnica de València（瓦伦西亚理工大学）
本文全面介绍IEEE 802.11bn中多接入点协调（MAPC）框架，从现有方案到技术细节，并通过开源仿真工具Kom8ndor评估其实现超高性能可靠性目标的能力。
2026-06-23 cs.IT cs.NI eess.SP
Adaptive Multi-polling Scheduler for QoS Support of Video Transmission in IEEE 802.11e WLANs
802.11 E任务组已经建立，以增强当前IEEE 802.11媒体访问控制（MAC）协议中的时间受限服务的服务质量（QoS）供应。在整个混合协调功能控制信道接入（HCCA）中引入了QoS，以提供严格的QoS。在HCCA中，基于其TSPEC参数为站分配固定的传输机会（TXOP），使得其对于恒定比特率流是有效的。然而，由于可变比特率（VBR）业务的轮廓是不恒定的，他们很容易经历一个较高的延迟，特别是在突发业务的情况下。在本文中，我们提出了一个动态的TXOP分配算法称为自适应多轮询TXOP调度算法（AMTXOP），以支持视频业务在IEEE 802.11e无线网络传输。该方案投资了关于上行链路流的后续视频帧的大小的捎带信息，以帮助混合协调器根据业务简档中的实际变化准确地分配TXOP。建议的调度器是由集成多轮询方案，以进一步减少延迟和轮询开销。大量的仿真实验表明，AMTXOP在分组延迟和信道利用率方面优于现有方案。
2016-02-12 cs.NI
Saturation Throughput Analysis of IEEE 802.11b Wireless Local Area Networks under High Interference Considering Capture Effects
基于分布式竞争的介质访问控制（MAC）协议是基于IEEE 802.11的无线局域网（WLAN）的基本组成部分。竞争窗口（CW）动态地改变以适应当前的竞争水平。在每次分组冲突时，站将其CW加倍以减少分组的进一步冲突。IEEE802.11分布式协调功能（DCF）在错误信道中遇到了一个常见的问题。它们不能区分噪声丢包和冲突丢包。在这两种情况下，站点都不接收其ACK，并且使CW加倍以减少进一步的分组冲突。除了噪声丢失分组之外，这不必要地增加了退避开销，显著地降低了吞吐量。此外，实际WLAN的总吞吐量强烈地依赖于信道条件。在真实的无线电环境中，在接入点处从站接收的信号功率经受确定性路径损耗、阴影和快速多径衰落。在本文中，我们提出了一种新的饱和吞吐量分析IEEE 802.11 DCF考虑错误信道和捕获效应。为了缓解IEEE 802.11 DCF的低性能，我们引入了一种机制，大大优于噪声环境下的低网络流量，并比较其性能与现有的标准。我们扩展了Bianchi（3）最初提出的多维马尔可夫链模型来表征DCF的行为，以便考虑实际信道条件和捕获效应，特别是在高干扰无线电环境中。
2010-02-08 cs.NI
On the Optimization of the IEEE 802.11 DCF: A Cross-Layer Perspective
研究了IEEE 802.11协议数据链路层采用基本访问机制的分布式协调功能（DCF）的总吞吐量优化问题。为了扩大所提出的分析的适用性，我们认为一般的操作条件占非饱和和饱和的流量在传输信道错误的存在下，举例说明的数据包出错率$P_e$。这项工作的主要线索源于链接的网络的总吞吐量的竞争站的分组速率$λ$的关系。特别是，我们表明，聚合吞吐量$S(λ)$提出了两个明显不同的操作区域，依赖于实际值的分组速率$λ$相对于一个临界值$λ_c$，理论上推导出在这项工作。$S(λ)$的行为铺平了道路，跨层优化算法，这被证明是有效的，在各种网络操作条件下的总吞吐量最大化。所提出的优化框架的一个很好的结果依赖于这样一个事实，即聚合吞吐量可以用一个简单但有效的封闭形式的表达式相当准确地预测，这也是在文章中推导出来的。最后，整个工作中提出的理论和仿真结果，以揭示，以及验证，的关键思想。
2008-06-18 cs.NI
Coordinated Spatial Reuse Scheduling With Machine Learning in IEEE 802.11 MAPC Networks
本文针对IEEE 802.11bn MAPC中的协调空间复用调度问题，提出基于多臂老虎机（特别是分层MAB）的实用方案，在仿真和测试平台上验证其相比传统IEEE 802.11平均提升80%聚合吞吐量且不减少各站点传输机会。
2025-07-04 cs.NI
Throughput Analysis of IEEE 802.11bn Coordinated Spatial Reuse
本文针对 IEEE 802.11bn（Wi-Fi 8）的协同空间复用（C-SR）特性，提出基于连续时间马尔可夫链的分析模型，揭示其在多种拓扑下相比传统机制可实现高达59%的吞吐量增益。
2023-10-19 cs.IT cs.NI eess.SP
Spatial Reuse in IEEE 802.11bn Coordinated Multi-AP WLANs: A Throughput Analysis
本文分析了 Wi-Fi 8 网络中基于 DCF 的协调空间复用（C-SR）机制性能，通过扩展 Bianchi 吞吐量模型支持多 AP 传输，并在四 AP 网络中实现 54% 至 280% 的吞吐量增益。
2024-12-23 cs.NI
QoS Provisioning in 60 GHz Communications by Physical and Transport Layer Coordination
在过去的几十年中，无线通信的技术发展已经与移动服务的日益增长的需求相结合。从专注于娱乐的实时应用（例如，高质量视频流、虚拟和增强现实），到工业自动化和安全场景（例如，视频监视），这些要求不断地推动通信硬件和软件的极限。毫米波频率下的通信可以提供非常高的吞吐量和低延迟，这要归功于大量的可用带宽，但在如此高的频率下运行会在信道可靠性方面带来新的挑战，最终影响整体端到端性能。在本文中，我们引入了一个代理，它协调物理层和传输层，以无缝地适应可变的信道条件并避免性能下降（即，延迟尖峰或低吞吐量）。我们使用模拟IEEE 802. 11ad兼容的网络研究了所提出的解决方案的性能，并集成了从实际设备的测量生成的输入轨迹，并表明所提出的基于代理的机制相对于60 GHz链路上的TCP CUBIC减少了高达50%的延迟。
2019-10-09 cs.NI
Autoencoder-Based CSI Compression for Beyond Wi-Fi 8 Coordinated Beamforming
Universitat Pompeu Fabra（庞培法布拉大学）；Nokia Standards（诺基亚标准）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）
本文提出一种基于自动编码器的CSI压缩机制，用于优化Wi-Fi 8的协调波束成形性能，通过降低反馈开销和数据延迟，提升系统效率。
2026-04-15 cs.NI
"It's Your Turn": A Novel Channel Contention Mechanism for Improving Wi-Fi's Reliability
针对IEEE 802.11bn基于LBT的分布式信道接入导致的不可靠问题，提出新型信道竞争机制IYT，通过相邻活动感知实现有序传输并控制接入延迟，显著提升了Wi-Fi 8在各种拓扑和密度下的可靠性。
2024-10-10 cs.NI
Wi-Fi/WiGig Coordination for Optimal WiGig Concurrent Transmissions in Random Access Scenario
使用60 GHz非授权频段的无线千兆（WiGig）接入点（AP）被认为是未来Gbps WLAN的关键推动因素。由于其短距离传输具有对路径阻塞的高敏感性，因此应安装多个WiGig AP以完全覆盖典型的目标环境。然而，使用具有IEEE 802.11ad DCF的自主操作的WiGig AP，穷举搜索模拟波束成形和基于最大接收功率的自主用户关联阻止了在随机接入场景中最大化总系统吞吐量的最佳WiGig并发链路的建立。本文将随机接入场景下的WiGig并发传输问题描述为一个优化问题，并提出了一种Wi-Fi/WiGig协调架构来解决该问题，该架构基于5 GHz（Wi-Fi）和60 GHz（WiGig）非授权频段之间的紧密协调。由此，宽覆盖Wi-Fi频带控制WiGig并发链路的建立。使用Wi-Fi指纹的统计学习用于估计最佳候选AP及其最佳波束标识（ID），以建立WiGig并发链路，而不对现有WiGig数据链路造成任何干扰。
2016-01-19 cs.ET cs.NI
Throughput Analysis of Primary and Secondary Networks in a Shared IEEE 802.11 System
在本文中，我们分析了共存的主要和次要（认知）网络时，这两个网络使用基于IEEE 802.11的分布式协调功能的介质访问控制。具体来说，我们考虑的问题，通过一个二级网络，使用频谱感测，以确定信道的可用性，其对主吞吐量的影响的信道捕获。我们整合的概念，在Bianchi的马尔可夫模型的传输时隙的物理时隙，推导出的二级网络的传输概率作为其扫描持续时间的函数。这用于获得主网络和辅网络可实现的吞吐量的解析表达式。我们的分析考虑了饱和和不饱和网络。通过执行数值搜索，选择辅助网络参数以针对主网络吞吐量的给定保护水平最大化其吞吐量。使用Network Simulator 2中进行的大量仿真验证了理论表达式。我们的研究结果提供了关键的见解的性能和鲁棒性的不同方案的介质访问的二级网络。特别是，我们发现，由次级网络的信道捕获并不显着影响的主要吞吐量，并且简单地增加次级竞争窗口的大小只是略逊于静默期为基础的方法在其吞吐量性能。
2012-12-06 cs.IT cs.NI math.IT
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
