PaST-NoC: A Packet-Switched Superconducting Temporal NoC
时间计算有望减轻传统超导数字计算的严格面积限制和时钟分配开销。为了设计一个可扩展的，面积和功率有效的超导片上网络（NoC），我们提出了分组交换超导时间NoC（Past-NoC）。PaST-NoC使用竞赛逻辑（RL）在时域中操作其控制路径，结合无缓冲器偏转流控制以最小化面积。数据包使用RL对其目的地进行编码，并携带一组数据脉冲，接收器可以将其解释为脉冲串、RL、串行化二进制或其他格式。我们演示了如何基于2x 2路由器和4x 4蝴蝶作为构建块将PaST-NoC扩展到任意拓扑。如我们所示，如果使用RL解释数据脉冲，则对于长数据包，PaST-NoC在单位面积吞吐量方面优于最先进的超导二元NoC多达5倍。
2023-01-09 cs.AR cs.ET cs.NI
The Mathematical Parallels Between Packet Switching and Information Transmission
所有的通信网络都由传输系统和交换系统组成，尽管它们通常被视为两个独立的问题。通信信道通常受到来自各种源的噪声的干扰。在电路交换网络中，可靠的通信需要在噪声信道上进行比特的容错传输。然而，在分组交换网络中，不仅比特会被噪声破坏，而且沿着连接路径的资源也会受到竞争。因此，服务质量（QoS）由缓冲器延迟和分组丢失确定。本文的主题是表明，传输噪声和数据包竞争实际上有类似的特点，可以驯服可比的手段，以实现可靠的通信，并确定了一些交换和传输之间的类比。带限信号的采样定理是数字通信和信号处理的基础。近年来，流量矩阵的Birkhoff-von Neumann分解在分组交换中得到了广泛的应用。相对于降低分组交换的复杂性，我们表明，双随机流量矩阵的分解起着类似的作用，在数字传输中的采样定理。我们的结论是，分组交换系统是由数学定律，是类似于香农在他的开创性的1948年的论文，通信的数学理论所设想的数字传输系统。
2006-11-22 cs.IT cs.NI math.IT
Multiple ant-bee colony optimization for load balancing in packet-switched networks
计算机网络中的一个重要问题是“负载均衡“，它导致网络资源的有效利用。为了实现平衡的网络，有必要在源和目的地之间找到不同的路由。在本文中，我们提出了一种新的方法来找到不同的路线使用群体智能技术和多群体算法。该算法是对MACO算法的改进，采用不同的蚁群和蜜蜂群，并指定这些蚁群成员作为智能代理来监控网络和更新路由信息。调查包括对MACO的比较和批评。仿真结果表明，在上述方法的有形的改进。
2011-10-26 cs.AI cs.NI
DyCaPPON: Dynamic Circuit and Packet Passive Optical Network (Extended Version)
动态电路非常适合于需要在规定时间段内具有恒定比特率的可预测服务的应用，例如云计算和电子科学应用。过去对无源光网络（PON）中上行传输的研究主要考虑分组交换业务，并专注于优化分组级性能指标，如减少平均延迟。本研究提出并评估了一种动态电路和分组PON（DyCapPON），它提供动态电路和分组交换服务。DyCapPON通过在周期性轮询周期中的动态带宽分配提供$(i)$灵活的分组交换服务，并且通过在每个固定持续时间轮询周期期间为每个活动电路分配固定持续时间的上行传输窗口来提供$(ii)$一致的电路服务。我们分析电路级的性能指标，包括阻塞概率的动态电路请求在DyCapPON通过随机背包为基础的分析。通过这种分析，我们还确定了被接纳的电路所占用的带宽。剩余的带宽可用于数据包流量，我们进行了近似分析，从而产生的平均延迟的数据包流量。通过大量的数值计算和验证模拟，我们证明了电路阻塞和数据包延迟的权衡在DyCapPON。
2014-04-10 cs.NI
Utility Optimal Coding for Packet Transmission over Wireless Networks - Part II: Networks of Packet Erasure Channels
我们定义了一类多跳擦除网络，它近似于无线多跳网络。网络承载多个用户的单播流，并且流中的每个信息分组需要在指定的延迟截止期限内在流目的地被解码。编码速率在流/用户之间的分配受到网络容量的约束。我们提出了一个比例公平传输方案，最大化的流量吞吐量和效用。这是通过{ \em联合优化分组编码速率和编码分组的比特在传输时隙上的分配}来实现的。
2011-07-10 cs.IT cs.NI math.IT
Distributed Rate Allocation in Inter-Session Network Coding
在这项工作中，我们提出了一个分布式的速率分配算法，最大限度地减少平均解码延迟的多媒体客户端在会话间网络编码系统。我们考虑的情况下，用户被组织在一个网状网络，每个用户请求的内容的一个可用的源。我们提出了一种新的分布式算法，其中网络用户确定的编码操作和分组速率被要求从父结点，使解码延迟最小化的所有客户端。速率分配问题由每个用户解决，每个用户寻求使其子女和其自身的平均解码延迟最小化的速率。由于优化问题是一个先验的非凸的，我们引入了等价的数据包流的概念，它允许估计每个用户需要收集解码的数据包的预期数量。然后，我们将原来的速率分配问题分解成一组凸子问题，这些凸子问题最终结合起来，得到一个有效的近似解的延迟最小化问题。结果表明，该方案消除了瓶颈，并减少了解码延迟所经历的有限的带宽资源的用户。我们使用NS-3网络模拟器验证了我们的分布式速率分配算法在不同的视频流场景中的性能。我们表明，我们的系统是能够利用会话间网络编码的同时交付的视频会话在网络中的路径多样性。
2013-09-20 cs.IT cs.NI math.IT
Unlocking Diversity of Fast-Switched Optical Data Center Networks with Unified Routing
针对快速切换光数据中心网络（DCN）因频繁光路重构导致在途数据包丢失的问题，提出通用路由框架URO，结合理论建模与可编程交换机实现，在Intel Tofino2上实现2微秒最小电路持续时间，经仿真验证其通用性与高效性。
2024-11-29 cs.NI
Joint Scheduling and Resource Allocation for Packets with Deadlines and Priorities
蜂窝网络为不同的应用提供通信。一些应用程序具有严格且非常短的延迟要求，而另一些应用程序则需要具有不同优先级的高带宽。满足要求的挑战在拥塞的流量中增长，其中一些数据包可能会错过它们的截止日期。不幸的是，我们证明了这个问题是NP-Hard。为了克服这一点，我们提出了一个新的调度策略的数据包具有多个优先级，延迟的要求，和严格的最后期限。为了减轻复杂性，我们的解决方案采用了一种新的时域松弛求解线性规划。仿真结果表明，该方法优于现有的调度策略。
2022-09-30 cs.NI cs.SY eess.SY
Comparison between Networked Control System behaviour based on CAN and Switched Ethernet networks
分布式控制系统越来越多地应用于工业领域。这些系统通常被称为“网络控制系统”。本文的目的是展示网络对反馈控制系统的影响。两个网络被认为是：交换式以太网网络和CAN现场总线。第一个表示非确定性网络，第二个表示确定性网络。根据不同的网络参数（丢包率、拥塞和帧优先级），研究了几种控制策略来分析系统的稳定性。在这项工作中使用的Truetime模拟器。
2006-11-29 cs.NI
Efficient Coflow Scheduling in Hybrid-Switched Data Center Networks
针对混合交换数据中心网络中coflow调度缺乏性能保证的问题，提出一种带2+λ?最坏情况性能保证的近似算法以最小化coflow完成时间，仿真显示其性能优于现有最优方案。
2023-06-16 cs.NI
Cooperative Packet Routing using Mutual Information Accumulation
研究了协作无线网络中节点之间进行互信息积累的资源分配问题。我们考虑一个单播设置和任意到达源节点的过程。源到达可以被分解成许多数据包，以更好地利用网络中可用路由的空间和时间多样性。我们设计了一个基于线性规划的算法，分配网络资源，以满足一定的传输目标。给定一个网络，一个有多个到达数据包的源和一个目的地，我们的算法生成一个策略，该策略规定哪些节点应该参与传输哪些数据包，何时以及使用什么资源。通过路由不同的数据包通过不同的节点的政策利用空间路由多样性，并通过排序数据包传输沿同一路线，它利用时间路由多样性。
2011-08-15 cs.IT cs.NI math.IT
Dynamic Power Control for Packets with Deadlines
无线设备需要根据波动的无线信道来调整其传输功率，以满足延迟敏感应用的约束。在本文中，我们考虑延迟敏感性的形式，严格的数据包的最后期限到达传输队列。在队列中错过截止日期的数据包将从系统中丢弃。我们的目标是在平均功率约束下最小化丢包率。我们利用李雅普诺夫优化工具，通过选择功率分配来找到近似解。我们评估所提出的算法的性能，并表明，它达到了相同的性能，在丢包率与最早的截止日期第一（EDF）时，可用功率是足够的。然而，我们的算法优于EDF关于丢包率和平均功耗之间的权衡。
2018-09-20 cs.IT cs.NI math.IT
On the Packet Allocation of Multi-Band Aggregation Wireless Networks
使用具有多种无线电接入技术（RAT）的异构网络是学术界和工业界都在研究的系统概念。在这样的系统中，可用的多个RAT的综合使用对于使用多维分集实现额外的吞吐量和连接增益是必不可少的。本文考虑了一种聚合模块，称为机会多MAC聚合（OMMA）。它位于IP层和空中接口协议栈之间，对设备中的所有RAT都是通用的。我们在考虑多RAT系统的特殊情况的同时，提出了这种系统的理论框架，即，一种多频带无线局域网（WLAN）系统。提出了一种最优分组分发方法，该方法使多个频带上的平均分组延迟（发送延迟和服务延迟之和）最小。它同时支持多个具有不同QoS等级的用户终端。我们进一步提出了一种分组调度算法，OMMA漏桶，它最小化分组端到端延迟，即，平均分组等待时间和平均分组重新排序延迟之和。我们还描述了所提出的OMMA系统的系统架构，其适用于多RAT设备的一般情况。它包括功能描述、发现和关联过程以及动态RAT更新管理。最后，我们提出了一个多频段无线局域网系统的仿真结果。它显示了所提出的OMMA漏桶计划相比，其他现有的数据包调度机制的性能增益。
2017-05-03 cs.NI
A Multi-server Scheduling Framework for Resource Allocation in Wireless Multi-carrier Networks
本文提出一种基于多服务器调度框架的跨层资源分配算法，通过MPGPS及其变体实现分组交换OFDM网络中多用户同时调度与功率、频谱效率的联合优化。
2006-11-16 cs.CE cs.NA cs.NI
Resource Allocation for URLLC and eMBB Traffic in Uplink Wireless Networks
在本文中，我们考虑了上行链路5G网络中URLLC业务和eMBB业务的两个资源分配问题。我们建议将频率划分为一个共同的区域和一个基于赠款的区域。基于授权的区域中的频率只能由eMBB业务使用，而公共区域中的频率可以由eMBB业务以及URLLC业务使用。在第一个资源分配问题中，我们提出了一个两人博弈来解决基于赠款的区域的大小和公共区域的大小。我们证明了这个博弈有特定的纯纳什均衡。在第二个资源分配问题中，我们确定每个eMBB用户可以在请求-授权周期中发送的数据包数量。我们提出了一个约束优化问题，以尽量减少授予eMBB用户的数据包的数量的方差。我们表明，注水算法解决了这个约束优化问题。从模拟，我们表明，我们的计划，包括资源分配根据纳什均衡的游戏，持久随机重传的URLLC数据包和分配的eMBB数据包的注水算法，优于其他四个探试法。
2022-09-08 cs.NI cs.SI
TDMA-based scheduling for multi-hop wireless sensor networks with 3-egress gateway linear topology
研究了具有三出口网关线性拓扑结构的多跳无线传感器网络的分组传输调度问题。每个节点在每一个循环周期内生成一个数据包，并将其转发到边界处的任意一个网关。我们专注于集中管理的时分多址（TDMA）为基础的时隙分配和静态时隙分配和基本的冗余传输，以减少和恢复数据包丢失的数据包传输调度框架的设计。我们提出了三个一般的路径模型，这将代表所有可能的变化，这种拓扑结构，并推导出一个全球静态时隙分配模型，以最大限度地提高理论概率，所有的数据包被成功地交付到一个网关在一个周期内。
2021-02-10 cs.NI
Optimal Scheduling for Fair Resource Allocation in Ad Hoc Networks with Elastic and Inelastic Traffic
本文研究的问题，拥塞控制和调度的ad hoc无线网络，必须支持的混合尽力而为和实时业务。优化和随机网络理论已经成功地设计了公平的资源分配架构，以满足长期的吞吐量需求。然而，据我们所知，严格的数据包延迟的最后期限没有考虑在这个框架之前。在本文中，我们提出了一个模型，将服务质量（QoS）的最后期限的数据包的要求，在优化框架。该问题的解决方案导致联合拥塞控制和调度算法，该算法公平地分配资源以满足弹性流和非弹性流的公平性目标以及非弹性流的每个分组延迟要求。
2009-12-13 cs.NI
Efficient Laser Frequency Allocation in Packet-Optical Nodes with Coherent Transceivers
本文研究在ROADM网络边缘部署分组-光节点时，利用CMIS遥测数据和SDN控制器本地执行机器学习技术来高效分配激光频率槽，从而降低平均激光配置时间并提升控制平面效率。
2025-02-04 cs.NI
A New Dynamic Bandwidth Allocation Protocol with Quality of Service in Ethernet-based Passive Optical Networks
基于以太网的无源光网络（E-PON）是下一代接入网的关键。它必须具有高效率、低成本和支持服务质量（QoS）的特性。提出了一种新的介质访问控制（MAC）协议，通过使用适用于E-PON的动态带宽分配（DBA）算法来最大化网络效率。该协议最小化高优先级业务的分组延迟和延迟变化，以确保QoS。仿真结果显示了良好的网络吞吐量。仿真结果表明，与传统的E-PON MAC协议相比，高优先级业务的分组延迟和分组延迟变化较低。当网络执行测距时，此协议可确保高优先级流量（如音频或视频应用程序）的零中断。
2014-04-09 cs.NI
Implementing Transport Coding in OMNeT++ for Message Delay Reduction
HSE University, Moscow Institute of Electronics and Mathematics（高等经济大学，莫斯科电子与数学研究所）
本文在OMNeT++中实现传输编码，通过引入冗余减少消息延迟，通过仿真验证了中等冗余度下延迟和可靠性提升的效果。
2025-12-20 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Analysis for Bandwidth Allocation in IEEE 802.16 Broadband Wireless Networks using BMAP Queueing
本文提出了一种性能分析的带宽分配在IEEE 802.16宽带无线接入（BWA）网络考虑到分组级的服务质量（QoS）的约束。基于IEEE 802.16标准的自适应调制编码（AMC）速率用于根据信道质量在每帧时间内自适应地调整传输速率，以获得多用户分集增益。为了对到达过程和流量源进行建模，我们使用批处理马尔可夫到达过程（BMAP），它可以实现更真实，更准确的流量建模。我们确定分析不同的性能参数，如平均队列长度，数据包丢弃概率，队列吞吐量和平均数据包延迟。最后，对分析结果进行了数值验证.
2012-03-08 cs.NI cs.PF
A Round-Robin Packet Scheduler for Hierarchical Max-Min Fairness
分层链路共享解决了在多个聚合级别进行细粒度流量控制的需求。目前，可以支持分层链路共享的分组转发器不适合以线路速率实现，并且当将过剩容量分配给需要额外带宽的类时，所部署的转发器表现不佳。我们提出了HLS，一个包调度器，确保分层的最大-最小公平分配的链路带宽。HLS支持最低速率保证和类之间的隔离。由于它是作为一个非分层循环调度器实现的，它适合于以高速率运行。我们在Linux内核中实现HLS，并评估它实现的速率分配和开销。我们比较的结果与CBQ和HTB，现有的调度算法在Linux中的分层链路共享。我们表明，HLS的开销是可比的，其他有类的数据包转发器。
2021-08-22 cs.NI
Licensed and Unlicensed Spectrum Allocation in Heterogeneous Networks
在未来的网络中，运营商可以在多个许可和未许可频带上使用各种无线接入技术（RAT）来采用广泛的接入点。本文研究了集中式用户关联和频谱分配在许多接入点在这样的异构网络（HetNet）。这种集中式控制在相对较慢的时间尺度上，以允许在多个小区上进行信息交换和联合优化。这与快速时标分布式调度形成对比和互补。引入了一个频谱模型来捕获较低的频谱效率，可靠性，以及由于竞争和/或通话前监听要求而导致的非授权频带上的数据传输的额外延迟。提出了两种基于优化的频谱分配方案以及计算分配的有效算法。所提出的解决方案完全了解业务负载、网络拓扑以及未授权频带中的外部干扰水平。分组级仿真结果表明，所提出的方案显着优于正交和全频率复用分配在所有业务条件下。
2016-08-31 cs.IT cs.NI math.IT
Modeling the Unlicensed Band Allocation for LAA With Buffering Mechanism
针对异构网络中 LAA 与 Wi-Fi 共存的非授权频段分配问题，本文提出带缓存机制的先听后发分析模型并通过仿真评估数据包接受率，为信道占用阶段和缓存阈值设计提供指导。
2025-09-27 cs.IT cs.NA cs.NI
Shufflecast: An Optical, Data-rate Agnostic and Low-Power Multicast Architecture for Next-Generation Compute Clusters
光电路交换网络核心具有克服当今计算集群的传统电分组交换核心的固有挑战的潜力。由于光路交换机（OCS）直接处理光子束而没有任何光-电-光（O/E/O）转换和分组处理，基于OCS的网络核心具有以下期望的属性：a）与数据率无关，b）可忽略/零功耗，c）不需要收发器，d）可忽略的转发延迟，以及e）不需要频繁升级。不幸的是，OCS只能提供点对点（单播）电路。它们没有内置的一对多（多播）通信支持，但多播是当今在计算集群上运行的大量数据密集型应用程序的基础。在本文中，我们提出了Shufflecast，一种新的光网络架构的下一代计算集群，可以支持高性能的组播满足所有属性的基于OCS的网络核心。Shufflecast利用小型扇出、廉价的无源光分路器连接架顶式（ToR）交换机端口，确保数据率不可知、低功耗的物理层组播。我们彻底分析了Shufflecast的高度可扩展的数据平面，轻量级的控制平面和优雅的故障处理。此外，我们在我们的测试平台上实现了一个完整的Shufflecast原型，并对网络进行了广泛的评估。混播比最先进的组播机制更节能。此外，Shufflecast比传统的分组交换网络更具成本效益。通过在基于OCS的单播网络旁边添加Shufflecast，可以实现具有支持单播和多播两者的上述期望属性的全光网络核心。
2021-04-19 cs.NI
Reconfiguration Algorithms for High Precision Communications in Time Sensitive Networks: Time-Aware Shaper Configuration with IEEE 802.1Qcc (Extended Version)
随着新的联网范例出现用于不同的联网应用，例如，信息物理系统和不同的服务在融合的数据链路技术下处理，例如，以太网，某些具有关键任务流量的应用程序无法在使用传统以太网分组交换网络协议的同一物理网络基础设施上共存。IEEE 802.1Q时间敏感网络（TSN）任务组正在开发协议标准，以在基于以太网的分组交换网络上提供确定性属性。特别是，IEEE 802.1Qcc（集中式管理和控制）和IEEE 802.1Qbv（时间感知整形器）可用于管理和控制具有周期性属性的调度流量流以及相同网络基础设施上的尽力而为流量。在本文中，我们调查的影响，使用IEEE 802.1Qcc管理协议，以准确和精确地配置TAS启用交换机（与传输窗口由门控制列表（GCL）与门控制条目（GCE）），确保超低延迟，零数据包丢失，和最小的抖动为预定的TSN流量。我们研究了集中式网络/分布式用户模型（混合模型）和完全分布式（分散式）802.1Qcc模型在一个典型的工业控制网络的目标是最大限度地提高预定的流量流。
2019-06-27 cs.NI
Link Capacity Distributions and Optimal Capacities for Competent Network Performance
这项工作解决的问题，评估最佳链路容量的分组流网络的拥塞最小化的目标。我们提出了一个简单的网络中的数据包流模型，并提出了一种数值方法来评估数据包流的概率质量函数在任意边缘的网络给定的路由算法和流量率。我们进一步讨论了在每个边缘分配最佳容量的技术，以实现所需的最小化拥塞，并讨论相关的权衡。我们的框架是建立在泊松流量的假设，但数值方法适合任何一般分布的数据包流入。最后，我们定义了链路容量分配的全局性能指标，并讨论了网络结构对容量分配和性能的影响。
2020-02-06 cs.NI
Scheduling for Optimal Rate Allocation in Ad Hoc Networks With Heterogeneous Delay Constraints
本文研究了具有实时业务的单跳无线网络中的调度问题，其中每个到达的数据包都有一个相关的截止日期，并且在截止日期结束之前必须发送最小比例的数据包。利用最优化和随机网络理论，我们提出了一个框架来模拟延迟约束下的服务质量（QoS）的要求。该模型允许相当一般的到达模型与异构的约束。该框架的结果在一个最佳的调度算法，公平地分配数据率的所有流量，同时满足长期的延迟需求。我们还证明，在一个简化的情况下，我们的解决方案转化为一个贪婪的策略，使最佳决策的复杂性低。
2010-07-09 cs.NI
T-s3ra: traffic-aware scheduling for secure slicing and resource allocation in sdn/nfv enabled 5g networks
网络切片和资源分配在软件定义网络（SDN）/网络功能虚拟化（NFV）辅助的5G网络中起着关键作用。在5G通信中，业务速率很高，需要高数据速率和低延迟。深度学习是克服这些限制的潜在解决方案。安全切片避免了资源浪费;然而，DDoS攻击者可以利用切片网络。因此，我们专注于大规模网络流量下的资源分配安全切片。提出了用于SDN/NFV使能的5G网络上的安全切片和资源分配的调度感知。在这种方法（T-S3 RA）中，使用具有基于密码的密钥导出函数的布尔逻辑来认证用户设备。流量在5G接入点中进行调度，并分别使用SliceNet和HopFieldNet等深度学习模型实现安全的网络切片和资源分配。为了预测DDoS攻击者，我们计算Renyi熵进行数据包分类。实验进行了使用网络模拟器与250个节点的网络拓扑。使用吞吐量、延迟、数据包传输率、数据包丢失率、切片容量、带宽消耗和切片接受率等指标评估性能。T-S3 RA在三个具有不同要求的5G用例中实现，包括大规模机器类型通信，超可靠低延迟通信和增强的移动宽带。
2021-07-11 cs.NI eess.SP
Deficit Round-Robin-Based ISP Traffic Control Scheme Enabling Excess Bandwidth Allocation in Shared Access Networks
在共享接入中，运营商基于令牌桶的用户流量整形在活跃用户较少的情况下浪费了网络资源，因为它不能长期分配多余的带宽。为了解决这个问题，基于核心无状态公平交换（CSFQ）和令牌桶计量器（TBMs）的流量控制方案已经被提出，它可以在活跃用户之间分配与他们的令牌生成速率成比例的多余带宽。然而，对所有分组使用FIFO队列会降低符合性业务的短期性能，因为队列中已经存在不符合性分组。此外，基于指数平均的速率估计使得难以对业务条件的快速变化做出反应。在本文中，我们提出了一种新的流量控制方案的基础上赤字轮循（DRR）和TBMs，以保证服务质量的一致性数据包在所有的时间尺度，同时分配额外的带宽之间的活跃用户成比例的令牌生成率，其优势基于CSST的计划，通过仿真结果表明。
2014-10-03 cs.NI
Comparative Evaluation and Analysis of IAX and RSW
IP语音（VoIP）是一种通过诸如因特网的IP网络传输媒体的技术。VoIP具有通过分组交换网络而不是传统的电路交换网络连接人们的能力。最近，InterAsterisk交换协议（IAX）已经成为一种新的VoIP，在VoIP产品中越来越受欢迎。IAX以其简单性、NAT友好性、效率和鲁棒性而闻名。最近，实时的交换（RSW）控制标准已经作为多媒体会议协议出现。本文利用平均意见评分（MOS）对IAX和RSW进行了对比评估和分析，发现它们在不同的网络包延迟（ms）下都表现良好。
2010-01-13 cs.MM cs.NI
Deep Reinforcement Learning for Wireless Resource Allocation Using Buffer State Information
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）
随着无线网络中具有各种数据率和延迟要求的用户设备（UE）的数量增加，正交频分多址（OFDMA）的资源分配问题变得具有挑战性。特别地，当在保持UE之间的公平性的同时最大化系统数据率时，变化的要求导致非凸优化问题。在本文中，我们使用深度强化学习（DRL）解决非凸优化问题。我们概述，训练和评估的DRL代理，它执行的任务，下行链路OFDMA的情况下的媒体访问控制调度。为了开始训练我们的代理，我们引入模仿学习。为了提高调度性能，考虑基站处的全缓冲器状态信息（例如，分组年龄、分组大小）。输入特征压缩、数据包重排和年龄上限等技术进一步提高了代理的性能。我们使用诺基亚的无线套件对我们的代理进行训练和评估，并根据不同的基准代理进行评估。我们表明，我们的代理明显优于基准代理。
2021-08-27 cs.LG cs.NI cs.SY
MIX-MAB: Reinforcement Learning-based Resource Allocation Algorithm for LoRaWAN
Amirkabir University of Technology（阿米拉比尔理工大学）；Lappeenranta-Lahti University of Technology（拉彭兰塔-拉赫蒂理工大学）
本文主要从分组投递率（PDR）的角度对资源分配算法进行改进，远程广域网（LoRaWAN）中终端设备（ED）发送的成功接收数据包的数量。设置传输参数会显著影响PDR。采用强化学习（RL），我们提出了一个资源分配算法，使ED配置他们的传输参数以分布式的方式。我们的资源分配问题建模为多臂强盗（MAB），然后解决它提出了一个两阶段的算法名为混合MAB，它包括指数权重的勘探和开发（EXP 3）和连续消除（SE）算法。我们通过仿真结果评估了MIX-MAB的性能，并将其与其他现有方法进行了比较。数值结果表明，该方法在收敛时间和PDR方面都优于已有的方法。
2022-06-07 cs.AI cs.NI
Resource Allocation Frameworks for Network-coded Layered Multimedia Multicast Services
移动内容的爆炸式增长，如视频流到移动设备，推动了对多媒体广播和组播方案的研究。已经提出了多速率传输策略作为向经历不同下行链路信道条件的用户递送分层服务的手段。在本文中，我们考虑点到多点分层服务交付在一个通用的蜂窝系统，并通过应用不同的随机线性网络编码的方法来改善它。我们推导出数据包错误概率的表达式，并使用它们作为性能指标的制定资源分配框架。这些框架的目的是传输方案的优化和每个下行链路信道上的广播分组的数量的最小化，同时向预定比例的用户提供服务保证。作为一个案例的研究，我们提出的框架，然后适应LTE-A标准和eMBMS技术。我们专注于提供基于H.264/SVC标准的视频服务，并展示了分层网络编码在多速率传输中的优势。此外，我们建立的网络编码技术和资源分配方法的选择起着至关重要的作用，对网络的足迹，每个接收到的视频层的质量。
2014-11-20 cs.IT cs.MM cs.NI
Optimal Downlink Power Allocation in Cellular Networks
在本文中，我们介绍了一种新的方法在蜂窝网络中的功率分配。在我们的模型中，我们使用S形效用函数来表示不同用户的调制方案。每个效用函数是当使用特定调制方案时，用户消耗的每单位功率成功发送分组的概率的表示。我们考虑功率分配与效用比例公平性政策，其中用户之间的公平性是在效用百分比，即成功发送的数据包的相应调制方案的百分比。我们制定我们的网络效用最大化问题作为所有用户的效用的产品，并证明我们的功率分配优化问题是凸的，因此最优解是易处理的。我们提出了一种分布式算法，以分配基站（BS）的功率最优优先级给用户运行较低的调制方案，同时确保非零功率分配给用户运行较高的调制方案。我们的算法可以防止功率分配过程中的波动，并且能够进行流量和调制相关定价，即部分地根据不同用户的调制方案和BS处可用的总功率，对来自不同用户的每单位功率收取不同的价格。这用于使流量变平并降低用户的服务价格。
2015-10-06 cs.NI
Optimal Resource Allocation in Distributed Broadband Wireless Communication Systems
Concordia University（康考迪亚大学）
研究了分布式宽带无线通信系统的优化问题。BWC系统包含一个分布式天线系统（DAS），该系统通过光纤连接到基站。分布式BWC系统已经被提出作为传统蜂窝网络中功率约束问题的解决方案。到目前为止，对BWC系统的研究已经在两个独立的轨道上取得了进展，即满足服务质量要求（QoS）的系统设计和DAS位置的优化。在本文中，我们考虑了BWC系统的组合优化。我们认为在分布式BWC系统的上行链路通信与多个优先级的交通与到达和离开形成更新过程。我们开发了一个分析，确定每个优先级的数据包延迟违规概率作为DAS的中断概率的函数，通过应用从更新理论的结果。然后，我们确定的最佳位置的天线，使天线中断概率最小化。我们还研究了分组延迟违规概率和分组丢失概率之间的权衡。本文的工作对分布式BWC系统的设计具有一定的指导意义。
2017-10-24 cs.CV cs.NI
On the Throughput Allocation for Proportional Fairness in Multirate IEEE 802.11 DCF
本文提出了一种改进的比例公平（PF）标准，适用于减轻\textit{rate anomaly}问题的多速率IEEE 802.11无线局域网采用强制分布式协调功能（DCF）选项。与广泛采用的饱和网络的假设相比，所提出的准则可以应用于一般网络，其中竞争站的特征在于特定的分组到达速率，$λ_s$，和传输速率$R_d^{s}$。所提出的算法的吞吐量分配是能够大大增加的DCF的总吞吐量，同时确保公平水平之间的站的相同顺序的那些与经典的PF标准。简单地说，每个站被分配取决于其分组速率的适当归一化的吞吐量，该分组速率在某种程度上测量站试图获得对信道的接入的频率。一些示例场景的仿真结果，证实了所提出的标准的有效性。
2008-06-28 cs.NI
Priority based bandwidth allocation in wireless sensor networks
大多数传感器网络应用需要实时的通信，并且在这些应用中对截止时间感知的实时通信的需求变得突出。这些应用也有不同的截止日期要求。无线传感器网络的实时的应用对带宽敏感，需要为高优先级的数据分配更高的带宽以满足死线要求。在本文中，我们专注于MAC层修改，以满足不同优先级的数据的实时的要求。不同优先级传输之间的带宽划分通过MAC层修改来实现。MAC层实现排队模型，该排队模型支持较低优先级分组的较低传送率和具有较高优先级的实时的分组的较高传送率，从而最小化端到端延迟。该算法的性能进行评估与不同的节点分布。
2014-12-09 cs.NI
Whack-a-Mole: Deterministic Packet Spraying Across Multiple Network Paths
Whack-a-Mole 是一种确定性多路径数据包喷洒算法，通过位反转计数器和离散路径分配实现 O(log m) 差异界限，并快速响应拥塞反馈，从而降低集体完成时间并提升 GPU 利用率。
2025-09-23 cs.DC cs.NI
On the Throughput Allocation for Proportional Fairness in Multirate IEEE 802.11 DCF under General Load Conditions
本文提出了一种改进的比例公平（PF）标准，适用于减轻\textit{rate anomaly}问题的多速率IEEE 802.11无线局域网采用强制分布式协调功能（DCF）选项。与广泛采用的饱和网络的假设相比，所提出的准则可以应用于一般网络，其中竞争站的特征在于特定的分组到达速率，$λ_s$，和传输速率$R_d^{s}$。所提出的算法的吞吐量分配是能够大大增加的DCF的总吞吐量，同时确保公平水平之间的站的相同顺序的那些与经典的PF标准。简单地说，每个站被分配取决于其分组速率的适当归一化的吞吐量，该分组速率在某种程度上测量站试图获得对信道的接入的频率。一些示例场景的仿真结果，证实了所提出的标准的有效性。
2008-03-13 cs.NI
Grant-Free Power Allocation for Ultra-Dense Internet of Things Environments: A Mean-Field Perspective
针对超密集物联网海量连接需求，提出融合流量与能量预算的免授权功率分配方案，用随机几何与平均场博弈建模干扰，结合马尔可夫链分析队列与传输概率，仿真验证了方法有效性。
2023-12-23 cs.GT cs.NI
BAMSim Simulator
资源分配是当前系统的基本设计方面，并且带宽分配是多协议标签交换和OpenFlow/SDN网络基础设施中的基本设计方面。带宽分配模型（BAM）是在网络用户之间分配和共享带宽的替代方案。BAM有大量的参数需要定义和调整，以实现预期的网络性能。本文介绍了BAMSim模拟器，以支持网络管理员的决策过程中选择一组BAM配置参数的网络设计或在网络运行。
2021-01-30 cs.NI cs.PF
Simulink based VoIP Analysis
如果没有可靠的数据网，互联网上的语音通信是不可能的，当分布式网络拓扑与数据包结合使用时，这是第一次可用。早期的网络使用单中心节点网络，其中单个工作站（服务器）负责通信。这就造成了问题，就像中心节点出现故障一样，（工作站）什么都不能工作。分布式系统解决了这个问题，在分布式系统中，通过在许多节点之间分散负载来提高可靠性。分组交换和分布式网络的想法相结合，这种组合增加了可靠性，速度和负责互联网上的语音通信，IP语音（VoIP）这些数据包通过分组交换网络（如互联网）传播，并到达目的地，在那里使用兼容的编解码器（音频编码器/解码器）进行解压缩，并转换回模拟音频。介绍了VoIP网络的Simulink体系结构。
2010-06-04 cs.NI
Traffic dynamics in scale-free networks with limited packet-delivering capacity
我们提出了一个有限的数据包传输容量模型的流量动态无标度网络。在该模型中，节点的总分组投递能力是固定的，分组投递能力在节点$i$上的分配与节点$k_{i}^ϕ$成正比，其中$k_{i}$是节点$i$的度，$ϕ$是一个可调参数.将该模型应用于最短路径路由策略和局部路由策略，发现两种路由策略下都存在一个使网络容量最大的参数$ϕ$的最优值。我们提供了一些最佳的$ϕ$的出现的解释。
2011-09-04 cs.NI physics.soc-ph
Unlicensed Band Allocation for Heterogeneous Networks
针对 LAA 与 Wi-Fi 共享免授权信道时的干扰和 QoS 问题，本文建立分析模型并仿真比较 UFA、UTA、UFAB、UTAB 四种频段分配方案，为信道占用与缓存设计提供指导。
2025-09-27 cs.IT cs.NA cs.NI
A Novel Proportional Fairness Criterion for Throughput Allocation in Multirate IEEE 802.11
本文重点介绍了多速率IEEE 802.11无线局域网采用强制性的分布式协调功能（DCF）的选项。其目标有三个方面。从Malone \textit{et.al.}提出的用于描述IEEE 802.11协议在媒体接入控制层行为的多维马尔可夫状态转移模型出发，提出了一种扩展模型，该模型考虑了由于信道差错导致的分组传输失败。第二，它建立了由$N$站构成的网络的条件，每个站以其自己的比特率$R^{(s)}_d$和分组速率$λ_s$进行发送，在该条件下，可以假设该网络被加载。最后，它提出了一个修改的比例公平（PF）标准，适用于减轻\textit{rate anomaly}问题的多速率加载IEEE 802.11无线局域网，采用强制DCF选项。与目前广泛采用的饱和网络假设相比，该公平性准则适用于一般负载网络。所提出的算法的吞吐量分配是能够大大增加总吞吐量的DCF，同时确保公平性水平之间的站的相同的顺序，由经典的PF标准所保证的。一些示例场景的仿真结果，证实了所提出的标准优化吞吐量分配的有效性。
2008-09-05 cs.NI
Optimal Power Allocation for LTE Users with Different Modulations
在本文中，我们演示了QPSK，16-QAM和64-QAM调制方案的最佳功率分配和信道质量指示符（CQI）的作用。我们使用类似S形的效用函数来表示在用户设备（UE）处成功接收分组的概率。作为对基站（BS）的反馈的CQI指示下行链路信道可以支持的数据率。针对$3^{rd}$第三代合作伙伴计划（3GPP）标准化的15种调制阶数和编码方案（MCS），采用LM优化方法，给出了不同CQI值的效用函数。最后，我们模拟并显示最佳功率分配算法的结果。
2015-07-26 cs.NI
Source Routing and Scheduling in Packet Networks
本文研究了分组交换网络中的{ \em路由}和{ \em调度}。我们假设一个对手，控制注入时间，源和目的地为每个数据包注入。如果网络中没有链路过载，则这些分组的路径集合是{ \em可接受的}。我们提出了第一个在线路由算法，发现一组可接受的路径，只要这是可行的。我们的算法计算每个数据包的路径，只要它被注入在其源使用一个简单的最短路径计算。链路的长度反映了其当前的拥塞情况。我们还展示了我们的算法可以实现在今天的互联网路由模式。当路径已知时（由对手给出或如上所述计算），我们的目标是沿着给定的路径调度数据包，以便数据包经历小的端到端延迟。确定性和分布式调度协议的最佳延迟边界是指数的路径长度。在本文中，我们提出了第一个确定性和分布式调度协议，保证多项式的端到端的延迟为每个数据包。最后，我们讨论了路由与调度相结合的效果。我们首先表明，无论路径如何选择，一些不稳定的调度协议仍然不稳定。然而，选择道路的自由可以产生影响。例如，我们表明，一个环的并行链路是稳定的所有贪婪的调度协议，如果路径选择智能，而不是这种情况下，如果对手指定的路径。
2002-03-28 cs.DC cs.NI
DCRoute: Speeding up Inter-Datacenter Traffic Allocation while Guaranteeing Deadlines
University of Southern California（南加州大学）；Microsoft（微软）
本文提出DCRoute，通过单路径分配避免数据包重排序，确保流量在截止期限前完成，比基于线性规划的算法快200倍。
2017-07-13 cs.DC cs.NI cs.PF
Flow Allocation for Maximum Throughput and Bounded Delay on Multiple Disjoint Paths for Random Access Wireless Multihop Networks
在本文中，我们考虑随机接入，无线，多跳网络，多包接收能力，多个流被转发到网关通过节点不相交的路径。我们探讨的问题分配流在多条路径上，表现出内部和路径间的干扰，以最大限度地提高平均总流量吞吐量（AAT），并提供有界的数据包延迟。提出了一种分布式流量分配方案，其中将路径上的流量分配问题转化为一个优化问题。通过一个说明性的拓扑结构，它表明，相应的问题是非凸的。此外，一个简单的，但准确的模型是采用所有流量，捕获内和路径间的干扰，通过SINR模型实现的平均总吞吐量。该方案进行了评估，通过NS2模拟几个随机的无线场景。仿真结果表明，所采用的模型，准确地捕捉到在模拟场景中观察到的AAT，即使当饱和队列的假设被删除。仿真结果还表明，对于所探索的绝大多数无线场景，所提出的方案实现了比以下流分配方案显著更高的AAT：一种是以循环方式分配路径上的流，一种是仅最佳地利用最佳路径，另一种是在每条路径上分配最大可能流。最后，探索了所提出的方案的变体，其中通过仅考虑其主要干扰节点来近似每个链路的干扰。
2016-03-26 cs.NI
Temporal Correlations of Local Network Losses
我们介绍了一个连续模型描述数据丢失在一个单一的节点的分组交换网络（如互联网），它保留了离散的数据丢失过程。{ \em By construction}，该模型具有临界行为，随着数据到达率的增加，从指数级小损失急剧过渡到有限损失。我们发现，这样的模型表现出强烈的波动，在临界点和非马尔可夫幂律相关性的损失率在时间上，尽管马尔可夫字符的数据到达过程。连续体模型允许相当一般的传入数据包分布，并且可以自然地推广到考虑缓冲区服务器空闲统计。
2008-01-30 cond-mat.stat-mech cs.NI
Non-stationary Resource Allocation Policies for Delay-constrained Video Streaming: Application to Video over Internet-of-Things-enabled Networks
由于多用户无线视频传输应用的高带宽要求和严格的延迟约束，确保所有视频用户在其延迟截止期限到期之前都有足够的传输机会使用是一个长期的研究问题。我们提出了一种新的解决方案，解决这个问题，而不假设详细的数据包级的知识，这是不可用的资源分配时间。相反，我们翻译成一个单调递减的权重分布在所考虑的时间范围内的每个发送者的视频数据包的传输延迟的最后期限。更高的权重被分配给具有更高的遵守最后期限的交付概率的时隙。在给定视频流的权重集的情况下，我们提出了低复杂度的延迟感知资源分配（DARA）方法来计算最优时隙分配策略，该策略最大化了所有视频流的最后期限交付。DARA方法的一个独特特征是它产生依赖于先前时隙的分配的非固定时隙分配策略。我们证明了DARA方法对于随时间呈指数下降的权重分布是最优的。我们进一步实现了我们的框架，用于在无线个域网中进行实时视频流传输，这些无线个域网在新的物联网（IoT）范式中获得了巨大的吸引力。对于使用H.264/AVC编码并通过模拟面向物联网的IEEE 802.15.4e TSCH媒体访问控制的6 tisch框架进行流传输的多个监控视频，我们的解决方案被证明是唯一一个确保所有视频比特流以可接受的质量以遵守截止日期的方式交付的解决方案。
2014-01-05 cs.MM cs.NI
LTE Cellular Networks Packet Scheduling Algorithms in Downlink and Uplink Transmission, A Survey
这篇综述论文提供了一个详细的解释长期演进蜂窝网络分组调度算法在下行链路和上行链路方向。首先解释在下行链路传输中使用的正交频分多址与在上行链路中使用的单载波频分多址之间的差异。然后，通过对用户与调度器之间的交互进行解释，说明了LTE下行链路和上行链路调度过程的区别。然后，通过分析上下行链路调度算法的公式、特点、最适用条件以及它们之间的主要区别，说明了最常用的上下行链路调度算法。本说明涵盖了最大载波干扰比、轮询、比例公平、最早截止日期优先、改进的EDF-PF、改进的最大加权延迟优先、指数比例公平、令牌交换机制、分组丢失率、质量保证、竞争性分组丢失公平、低复杂度、LC延迟、PF延迟、最大吞吐量、第一最大扩展和基于自适应资源分配的分组调度。最后，它提供了一些结论性意见。
2022-04-24 cs.NI
Experimental Evaluation of an SDN Controller for Open Optical-circuit-switched Networks
本文研究了开放光交换网络的SDN控制器，提出多供应商OCS控制器框架，实现1.0秒内快速配置光纤路径，满足所有要求并验证了性能。
2025-04-30 cs.NI
