Reinforcement Learning for Admission Control in Wireless Virtual Network Embedding
Hasso Platter Institute（哈索·普拉特纳研究所）；Potsdam University（波茨坦大学）；Paderborn University（帕德博恩大学）
在无线网络中使用服务功能链（SFC）在网络和多媒体等许多领域变得流行。它依赖于通过虚拟网络嵌入（VNE）算法将网络资源分配给传入的SFC请求，从而优化SFC的性能。当传入请求的负载-竞争有限的网络资源-增加时，决定哪些请求应该被接纳，哪些请求应该被拒绝变得具有挑战性。在这项工作中，我们提出了一种深度强化学习（RL）解决方案，可以学习不同依赖关系的准入策略，例如服务生命周期和传入请求的优先级。我们将深度强化学习解决方案与先到先得的基线进行比较，只要有可用的资源，就可以接受请求。我们表明，深度RL优于基线，即使有足够的资源，也能提供更高的接受率和低拒绝率。
2021-10-04 cs.LG cs.NI
Distributed Admission Control without Knowledge of the Capacity Region
我们认为，在单跳无线网络中的容量区域的知识的分布式准入控制的问题，需要一个预先指定的带宽从网络的流量。我们提出了一个优化框架，使我们能够设计一个调度器和资源分配器，并通过适当地选择一个合适的效用函数的资源分配器，我们证明，现有的流量可以提供一个预先指定的带宽，而请求准入的链路可以确定最大的速率，它可以得到这样，它不干扰分配给现有的流量。
2013-01-14 cs.NI
Wireless Capacity and Admission Control in Cognitive Radio
我们给出了算法与恒定因素的性能保证几个容量和吞吐量问题的SINR模型。所有的算法都是基于一个新的LP制定能力问题。首先，我们给出了一个新的常数因子近似算法选择的最大子集的链路，可以同时进行调度，在任何非递减和次线性的功率分配。对于均匀功率的情况下，我们将其扩展到可变QoS要求和链路相关噪声项的情况。第二，我们近似的认知无线电相关的问题：找到一个最大的一组链接，可以同时调度，而不影响一组给定的先前分配的链接。最后，我们得到了线性幂分配下加权容量的常数因子近似。
2012-01-19 cs.DS cs.NI
Call Admission Control based on Adaptive Bandwidth Allocation for Wireless Networks
服务质量（QoS）的提供是任何多媒体系统中的关键问题。然而，在无线系统中，由于需要最小化两个性能度量-丢弃切换呼叫的概率和阻塞新呼叫的概率，因此支持不同业务类型的QoS要求更具挑战性。由于与实时业务相反，非实时业务类型的QoS要求不那么严格，因此可以通过从已经接纳的非实时业务呼叫释放一些带宽来容纳更多的呼叫。如果我们要求这样的用于接受切换呼叫的释放的带宽应该大于用于接受新呼叫的带宽，则所得到的丢弃切换呼叫的概率将小于阻塞新呼叫的概率。在本文中，我们提出了一个有效的呼叫接纳控制（CAC），依赖于自适应多级带宽分配方案的非实时呼叫。该方案允许随着带宽利用率的增加而降低掉话概率。数值结果表明，该方案是能够达到可以忽略不计的切换呼叫丢弃概率，而不牺牲带宽利用率。
2014-12-11 cs.MM cs.NI
State Transition Analysis of Time-Frequency Resource Conversion-based Call Admission Control for LTE-Type Cellular Network
为了解决由高级用户设备产生的业务引起的网络拥塞，在[1]中，我们提出了一种新的网络资源分配策略，时频资源转换（TFRC），通过利用用户行为，一种特定类型的上下文信息。针对LTE型蜂窝网络，提出了一种称为双门限保护信道策略的呼叫接纳控制策略，以便于TFRC的实现。在这份报告中，我们提出了状态转换分析这种基于TFRC的呼叫准入控制策略的LTE型蜂窝网络。总的来说，有五类事件可以触发系统状态的转换：1）新呼叫到达; 2）切换用户到达; 3）切换用户离开; 4）呼叫终止;以及5）周期性时间-频率资源转换。我们在本报告中逐个分析，分析的验证见[1]。
2013-12-02 cs.NI
Heterogeneous Cellular Networks Using Wireless Backhaul: Fast Admission Control and Large System Analysis
我们考虑一个异构蜂窝网络与密集的底层小小区接入点（SAP）。无线回程提供从核心网络到SAP的数据连接。为了以保证的数据率服务尽可能多的SAP及其对应的用户，需要在无线回程中执行SAP的准入控制。这样的问题涉及发射波束形成器的联合设计、功率控制和SAP的选择。为了解决这一难题，我们应用$\ell_1$ -松弛方法，并提出了求解$\ell_1$ -松弛问题的迭代算法. SAP的选择基于迭代算法的输出进行。该算法速度快，对于中小规模的系统具有较低的复杂度。然而，它的解决方案取决于实际的信道状态信息，并恢复算法为每个新的信道实现可能是不现实的大型系统。因此，我们利用随机矩阵理论，也提出了一个大系统的迭代算法。这样一个大系统迭代算法产生渐近最优解的$\ell_1$松弛的问题，它只需要大规模的信道系数，而不管实际的信道实现。我们提出的算法在模拟中取得了接近最优的结果。
2015-04-13 cs.IT cs.NI math.IT
A QoS Provisioning Recurrent Neural Network based Call Admission Control for beyond 3G Networks
呼叫接纳控制（CAC）是无线资源管理（RRM）技术中的一种，在下一代网络中对保证用户和应用所需的服务质量（QoS）起着重要作用。提出了一种基于模糊神经网络的多类业务下一代无线网络（NGWN）的呼叫接纳控制决策方法。建议的模糊神经呼叫准入控制（FNCAC）计划是一个综合的CAC模块，结合了语言控制能力的模糊逻辑控制器和学习能力的神经网络。该模型是基于递归径向基函数网络，具有更好的学习和适应性，可用于开发智能系统，以处理在异构网络环境中的传入流量。仿真结果表明，FNCAC算法的性能优于其他两种方法，并且与其他两种方法相比，呼叫阻塞率最小。
2010-04-20 cs.NI
A Load-Balanced Call Admission Controller for IMS Cloud Computing
网络功能虚拟化提供了设计、部署和管理网络服务的机会。它利用在高容量服务器、交换机和存储硬件上运行的云计算虚拟化服务来虚拟化网络功能。虚拟化技术可以用在IP多媒体子系统（IMS）云计算中以开发不同的联网功能（例如，负载均衡和呼叫准入控制）。IMS网络信令通过会话发起协议（SIP）发生。一个悬而未决的问题是当SIP服务器缺乏足够的CPU和内存资源来处理所有消息时发生的过载控制。本文提出了一种用于云托管SIP服务器的虚拟负载平衡呼叫接纳控制器（VLB-CAC）。VLB-CAC确定最佳呼叫接纳速率和已接纳呼叫的信令路径，以及SIP服务器的CPU和内存资源的最佳分配。这个最优解是通过一个新的线性规划模型导出的。该模型需要SIP服务器的一些关键信息作为输入。此外，VLB-CAC配备了自动定标器，以克服资源限制。所提出的方案是实现在智能应用程序的虚拟基础设施（SAVI），作为一个虚拟的测试平台。数值和实验结果的评估表明所提出的工作的效率。
2017-09-29 cs.NI
Slice-aware Resource Allocation and Admission Control for Smart Factory Wireless Networks
本文提出基于凸优化的切片感知资源分配与准入控制框架，动态分配功率和子信道，在基站功率受限时放宽CL切片目标速率约束，保障智能工厂多切片QoS并最小化功耗。
2024-07-31 cs.NI cs.SY eess.SY
Admission Control based Traffic-Agnostic Delay-Constrained Random Access (AC/DC-RA) for M2M Communication
无线M2M通信的问题是双重的：可靠性方面和可扩展性方面。该问题的解决需要一个时延受限的随机接入协议。为此，我们提出了基于接纳控制的流量不可知延迟约束随机接入（AC/DC-RA）协议。我们的主要贡献是使随机延迟约束不可知的交通，这样的随机延迟约束是有效的相对于不同数量的到达。我们实现了这一点，使用一种新的冲突估计算法，每个竞争资源的有效到达数的准入控制决策。我们使用一个自适应的竞争解决算法来应对不同数量的到来。使用这些工具，接纳控制解决了稳定性问题。我们的模拟表明，AC/DC-RA提供随机延迟约束的随机访问的流量不可知的方式来维持一个稳定的性能对泊松和β到达没有任何修改的协议。
2019-03-27 cs.NI
Multi-Hop Bandwidth Management Protocol for Mobile Ad Hoc Networks
接纳控制方案应该扮演数据通信网络中的流的协调器的角色，以在共享介质时提供保证。有线网络的节点可以监视介质以了解在任何时间点的可用带宽。但是，在无线自组织网络中，节点在通信期间必须消耗相邻节点的带宽。因此，流对带宽的消耗和资源对任何无线节点的可用性严格取决于其传输范围内的相邻节点。我们提出了一个可扩展的和有效的准入控制方案，多跳带宽管理协议（MBMP），以支持多跳ad hoc网络的QoS要求。我们模拟了几种选择来设计MBMP，并通过数学分析和仿真结果比较这些选项的性能，并通过大量的仿真比较其有效性与现有的接纳控制方案。
2010-12-17 cs.NI
A Markov Model of Slice Admission Control
未来第五代（5G）网络中的网络切片的新兴特征要求高效的切片管理。目前的研究主要集中在片接纳控制机制上，片接纳控制机制以状态机的方式工作。提出了一种同步片接纳控制的一般状态模型，并证明了该模型在弱约束条件下是马尔可夫的。为了降低实际应用中的计算复杂性，本文还提出了一种状态转移矩阵的解析近似方法，并对该方法进行了评价。
2018-08-30 cs.NI
Handover Call Admission Control for Mobile Femtocells with Free-Space Optical and Macrocellular Backbone Networks
移动毫微微蜂窝网络的部署可以提高车内用户的服务质量。移动毫微微蜂窝基站的部署产生了大量的切换呼叫。此外，在移动毫微微蜂窝网络部署中发现了许多组切换场景。毫微微蜂窝网络和宏蜂窝网络之间无缝切换的能力是毫微微蜂窝网络部署的关键问题。然而，到目前为止，还没有有效的和完整的切换方案的移动毫微微蜂窝网络的部署。回程网络之间的切换也是移动毫微微蜂窝网络部署的主要关注点。在本文中，我们提出了切换控制的接入网络之间的个人切换情况。本文提出了宏小区到宏小区的情况下的回程网络之间的切换的呼叫流程。我们还提出了基于FSO的回程网络的链路切换。所提出的资源分配方案保证了可以忽略的切换呼叫丢弃概率以及更高的带宽利用率。
2014-12-14 cs.NI
Performance Modelling and Analysis of Connection Admission Control in OFDMA based WiMAX System with MMPP Queuing
提出了宽带无线网络中正交频分多址接入（OFDMA）的排队论性能建模与分析问题。我们考虑一个单小区WiMAX环境中，基站分配子信道的用户站在其覆盖范围内。分配给用户站的子信道由该用户站处的多个连接共享。为了确保服务质量（QoS）性能，在用户站处考虑两种连接接纳控制（CAC）方案，即，基于阈值的CAC方案和感知拥塞的CAC方案。这些准入控制方案的排队分析框架，考虑基于OFDMA的传输在物理层。然后，在排队模型的基础上，研究了连接级和分组级的性能，并与无CAC情况下的类似性能进行了比较。连接到达由泊松过程建模，并且连接的分组到达由马尔可夫调制泊松过程（MMPP）建模。我们确定分析和数值不同的性能参数，如连接阻塞概率，正在进行的连接的平均数量，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。
2013-04-07 cs.NI
Performance analysis of a distributed algorithm for admission control in wireless networks under the $2$-hop interference model
网络中一个普遍的开放问题是：在给定的资源量下，性能的基本限制是什么？更具体地说，如果网络中的每个节点只具有关于其$1$跳邻域的信息，那么性能的限制是什么？这个问题被认为是无线网络，其中每个通信链路具有最小带宽的服务质量（QoS）的要求。同一邻近区域中的链路竞争共享无线介质。冲突图捕获哪些链路对相互干扰，并取决于MAC协议。在基于IEEE 802.11 MAC协议的网络中，当在节点$i$和$j$之间发生通信时，$i$和$j$两者的邻居保持静默。这种干扰模型称为$2$跳干扰模型，因为在网络图中，可以同时活动的任何两条链路之间的距离至少为$2$。在准入控制问题中，目标是仅使用本地化信息来确定给定的一组流率是否可行。在目前的工作中，提出了一种分布式算法，为这个问题，每个节点只有关于它的$1$跳邻居的信息。分布式算法的最坏情况下的性能，即最大的因素，该分布式算法的性能是远离最佳的，集中式算法，进行了分析。的分布式算法的次优性的上、下界，并证明了这两个界限是紧的。一些环形拓扑结构的确切的最坏情况下的性能。虽然距离-$d$分布式算法已被分析的$1$跳干扰模型，在文献中的一个开放的问题是将这些结果扩展到$K$跳干扰模型，目前的工作开始推广到$K$跳干扰模型。
2020-07-14 cs.DS cs.IT cs.NI
Admission and Congestion Control for 5G Network Slicing
网络切片已被广泛接受为未来第五代（5G）移动通信网络的基本特征。考虑到网络切片作为云服务的潜在密集需求以及移动网络运营商（MNO）的有限资源，高效的切片间管理和编排在5G网络中起着关键作用。这就需要针对切片准入和拥塞控制的高级解决方案。本文提出了一种新的切片间控制方法，可以很好地应对现有的预标准化5G架构
2018-08-31 cs.NI
Call Admission Control Algorithm for pre-stored VBR video streams
我们研究的问题，接受一个新的请求的预存储的VBR视频流，已被平滑使用的任何平滑算法在文献中找到。这些算法的输出是可变比特率（VBR）流的分段恒定速率调度。该调度保证解码器缓冲区不会上溢或下溢。本文所解决的问题是确定每个新请求的VBR流的最小时间位移，以便它可以被网络和/或视频服务器容纳，而不会超额预订承诺的流量。我们证明了多个请求的VBR流的呼叫准入控制问题是NP-完全的，在一个常数因子内是不可逼近的，通过减少它从顶点颜色问题。我们还提出了一个确定性的形态敏感的算法，计算VBR流请求的最小时间位移。该算法的复杂性使其适合于在呼叫接纳阶段实时确定时间位移参数。
2008-02-28 cs.DS cs.NI
Resource Management and Admission Control for Tactile Internet in Next Generation of RAN
针对下一代无线网络的云无线接入网（C-RAN）架构，提出了一种新的触觉互联网（TI）排队模型，5G，通过正交频分多址（OFDMA）技术辅助。该模型包括每对触觉用户之间的每个端到端（E2 E）连接的无线电远程头（RRH）和基带处理单元（BBU）排队延迟和可靠性。对于这种设置，以最小化用户的发射功率为目的，保证用户的可容忍延迟，以及前传和接入限制，我们制定了一个资源分配问题。由于所提出的优化问题是高度非凸的，为了以有效的方式解决它，我们利用了不同的变换技术，如连续凸近似（SCA）和两个凸函数（DC）的差异。此外，我们提出了一个接纳控制（AC）算法，使问题的可行性。在我们提出的系统模型中，我们动态地调整前传和接入链路，以尽量减少发射功率。仿真结果表明，通过动态调整的接入和前传延迟，传输功率可以节省的情况下，每个传输会话的固定方法相比。此外，网络中被拒绝的用户数量显著减少，更多的用户被接受。
2019-11-08 cs.NI
Priority based Bandwidth Adaptation for Multi-class Traffic in Wireless Networks
带宽自适应是允许灵活地为呼叫分配带宽的技术。使用带宽自适应技术，可以显著增加系统中的呼叫接纳数量。在本文中，我们提出了一个基于优先级的带宽自适应方案，可以释放多层次的带宽从现有的呼叫接受呼叫请求。释放的带宽量基于现有带宽自适应呼叫的数量和请求业务呼叫的优先级。该优先级方案不会降低带宽利用率。此外，建议的带宽自适应策略提供了显着降低呼叫阻塞概率较高的优先级业务呼叫。性能分析表明了该方案的改进。
2014-12-14 cs.NI
A Decision-Theoretic Approach to Resource Allocation in Wireless Multimedia Networks
在保持合理的服务质量的同时分配稀缺的频谱资源以支持尽可能多的用户应用是无线通信中的基本问题。我们认为，这个问题是最好的制定决策理论。我们提出了一个计划，考虑到决策理论的关注（如偏好），并讨论了困难和微妙之处，从马尔可夫决策过程（MDP）的理论，在构建一个算法，是决策理论上最优的应用标准技术。作为所提出的框架的一个例子，我们构造这样一个算法在一些简化的假设。此外，我们还提供了分析和仿真结果，表明我们的算法达到了其设计目标。最后，我们研究如何远离最佳的一个众所周知的启发式。我们的研究结果的主要贡献是在近最优准入控制政策的设计提供了见解和指导。
2000-06-27 cs.NI
Overload Control in SIP Networks: A Heuristic Approach Based on Mathematical Optimization
会话发起协议（SIP）是用于创建、修改和终止多媒体会话的应用层控制协议。一个悬而未决的问题是当SIP服务器缺乏足够的CPU和内存资源来处理所有消息时发生的过载控制。证明了在资源有限的n台服务器组成的SIP网络中的过载控制问题是NP-难的。本文提出了一种负载平衡的呼叫接纳控制器（LB-CAC），基于启发式的数学模型，以确定最佳的资源分配的方式，最大限度地提高呼叫接纳率关于有限的资源的SIP服务器。LB-CAC通过一个新的线性规划模型，确定最佳的“呼叫接纳率”和“信令路径”的接纳呼叫沿最佳分配的CPU和存储器资源的SIP服务器。这通过获取SIP服务器的一些关键信息来实现。数值和实验结果的评估表明，所提出的方法的效率。
2017-09-30 cs.NI
An Admission Control Algorithm for Isochronous and Asynchronous Traffic in IEEE 802.11ad MAC
针对IEEE 802.11ad MAC，提出一种无需周期性假设的准入控制算法，以线性复杂度比例公平分配SP资源，确保等时与异步流量在截止时间前获得服务。
2024-03-14 cs.NI
Queueing Analysis of Unicast IPTV With User Mobility and Adaptive Modulation and Coding in Wireless Cellular Networks
近年来，可以通过宽带无线蜂窝网络支持直播TV、视频点播（VoD）、视频会议和在线游戏应用的单播IPTV服务已经变得流行。然而，视频流服务显著影响无线蜂窝网络的性能，因为它们占用带宽。为了维持系统性能，需要基于精确数学分析的有效的接纳控制和资源分配机制。另一方面，无线链路的质量通常由于用户移动性或时变信道特性而随时间变化。为了对抗这种时变信道，提高频谱效率，可以采用自适应调制编码（AMC）方案为移动用户提供单播IPTV服务。本文基于一种新的考虑用户移动性和AMC的单播IPTV业务接入模型，推导了无线蜂窝网络中单播IPTV业务的带宽利用率、阻塞率和丢包率的解析解。模拟也进行了验证分析结果的准确性。数值结果表明，所给出的解析结果是准确的。基于精确的闭合解，网络提供商可以对其网络实施精确的接纳控制和资源分配，以提高系统性能。
2015-11-05 cs.IT cs.MM cs.NI
Dynamic Channel Allocation for Class-Based QoS Provisioning and Call Admission in Visible Light Communication
服务质量（QoS）的提供是可见光通信（VLC）系统以及其它无线通信系统中的关键问题。由于QoS要求并非对所有业务类型都严格，因此可以通过阻塞更多的较低优先级业务类别的呼叫来容纳更多的较高优先级业务类别的呼叫。现有的无线通信系统在资源有限的情况下支持各种类型的高数据率业务。因此，基于优先级的资源分配可以确保重要业务类别的呼叫的服务质量。固定的保护信道对任何类别的呼叫进行优先级排序总是降低信道利用率。在本文中，我们提出了一个基于优先级的动态信道预留方案，高优先级的呼叫，不减少信道利用率显着。每个单独业务类别的保留信道数是通过实时观察所有业务类别的呼叫到达率来计算的。该方案的特点允许随着信道利用率的增加降低呼叫阻塞概率的高优先级的呼叫。建议的马尔可夫链模型预计将是非常有效的排队分析，特别是对任何数量的业务类的优先级计划。数值结果表明，所提出的方案是能够获得合理的呼叫阻塞概率较高的优先级呼叫，而不牺牲信道利用率。
2014-12-11 cs.NI cs.PF
AWaRe-SAC: Proactive Slice Admission Control under Weather-Induced Capacity Uncertainty
School of Electrical Engineering, Tel Aviv University（特拉维夫大学电气工程学院）；Department of Electrical and Computer Engineering, Northwestern University（西北大学电气与计算机工程系）；Department of Electrical Engineering, Columbia University（哥伦比亚大学电气工程系）；Department of Electronics, Information and Bioengineering, Politecnico di Milano（米兰理工学院电子、信息与生物工程系）
AWaRe-SAC通过整合预测器和接入控制算法，在天气诱导容量不确定性下实现切片接入控制，提升收益并降低QoS违规风险。
2026-02-02 cs.LG cs.NI
Utility Maximization in Wireless Backhaul Networks with Service Guarantees
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文提出了一种基于树形拓扑结构的无线回传网络效用最大化方法，通过轮转调度算法优化服务保障与吞吐量，实现高效的资源分配。
2026-01-10 cs.NI
Maximize the Long-term Average Revenue of Network Slice Provider via Admission Control Among Heterogeneous Slices
针对异构网络切片的准入控制问题，本文提出MPSAC两阶段算法，结合启发式切片间决策与拍卖式切片内配额分配，提升长期收入、优先级关系与公平性。
2023-04-20 cs.NI
Performance Analysis of Connection Admission Control Scheme in IEEE 802.16 OFDMA Networks
Hassan 1st University（哈桑一世大学）
本文研究了IEEE 802.16 OFDMA网络中连接接入控制方案的队列理论性能建模与分析，通过比较有无CAC的连接和分组层面性能，探讨了连接阻塞概率、平均连接数等关键指标。
2013-08-12 cs.IT cs.NI cs.PF
Predictive Traffic Shaping as a UE Network Control Loop in Wireless Systems
Independent Researcher Morristown, NJ, USA
该研究针对无线系统，提出一种UE侧的预测流量整形控制环，通过超前窗口释放需求、结合预测置信度等，在仿真中扩大稳定可行区域，原型PRISM实现了该本地控制策略。
2026-09-01 cs.NI
Active Admission Control in a P2P Distributed Environment for Capacity Efficient Livestreaming in Mobile Wireless Networks
针对移动无线网络直播，提出ACIDE模型，通过两阶段分发最小化基站带宽，并解决在给定带宽下最大化集群对等节点数的NP完全优化问题，提升网络容量。
2024-07-23 cs.DC cs.NI cs.PF
RadiOrchestra: Proactive Management of Millimeter-wave Self-backhauled Small Cells via Joint Optimization of Beamforming, User Association, Rate Selection, and Admission Control
毫米波自回程小小区是下一代无线网络的关键组成部分。它们的密集部署将提高数据速率，减少延迟，并实现接入和回程网络之间的高效数据传输，提供光纤以前无法实现的更大灵活性。尽管具有很高的潜力，但以最佳方式运行密集的自回程网络是一个开放的挑战，特别是对于无线电资源管理（RRM）。本文提出了一个整体RRM框架，RadiOrchestra模型和优化波束成形，速率选择以及用户关联和自回程网络的准入控制。该框架被设计为考虑诸如基站的硬件限制（例如，计算容量、离散速率）、对回程链路的适应性的需要以及干扰的存在。我们的框架被制定为一个非凸的混合整数非线性规划，这是具有挑战性的解决。为了解决这个问题，我们提出了三个算法，提供了复杂性和最优性之间的权衡。此外，我们推导出上界和下界来表征系统的性能极限。我们在各种情况下评估开发的策略，显示在未来的网络中部署实际的自回程的可行性。
2022-07-13 cs.IT cs.NI eess.SP
Online Admission Control and Embedding of Service Chains
现代计算机网络的虚拟化和软件化使得能够定义和快速部署称为服务链的新颖网络服务：虚拟化网络功能的序列（例如，防火墙、高速缓存、流量优化器），流量通过它们在源和目的地之间路由。本文研究了允许和嵌入最大数量的服务链的问题，即，经由一系列待分配的、容量受限的网络功能路由的源-目的地对的最大数量。我们考虑这个最大服务链嵌入问题的在线变体，简称OSCEP，请求随着时间的推移以最坏的方式到达。我们的主要贡献是一个确定性的O（log L）-竞争在线算法，假设容量至少是对数L。我们表明，这是渐近最优的确定性和随机在线算法的类。我们还探讨了离线近似算法的下界，并证明了当L > 2时，离线问题对于单位容量是APX困难的，甚至当L没有界时，离线问题在一般情况下是Poly-APX困难的.这些近似下界可能是独立的兴趣，因为它们也扩展到其他问题，如虚拟电路路由。最后，我们给出了一个基于0-1规划的精确算法，这意味着一般的离线SCEP是NP的，并且根据上面的硬度结果，对于常数L，它是NP完全的。
2015-06-13 cs.NI
Line-Rate GTP-U Admission Control at the Edge of a Cloud-Native 5G Core: An XDP-Based Design for Kubernetes-Hosted User Plane Functions
针对5G核心网迁移至Kubernetes和公有云后UPF面临的GTP-U流量安全挑战，提出基于XDP的GTP-Guard设计，通过六阶段有序准入控制实现线速非法流量丢弃，并形式化阶段排序优化，为云原生5G用户面提供高效防护方案。
2026-10-05 cs.NI
A Simulation Framework for Contention-Free Scheduling on WiGig
最新的IEEE 802.11修正案为毫米波频谱中的定向通信提供了支持，并且由于在这些频率下可用的宽带宽，使得无线接近几个紧急用例成为可能，例如虚拟和增强现实，远程呈现和工业设施的远程控制。然而，这些应用需要严格的服务质量，只有无竞争调度算法可以保证。在本文中，我们提出了一个端到端的框架，联合准入控制和调度的周期性业务流在毫米波无线局域网的基础上网络模拟器3，一个流行的全栈开源网络模拟器。此外，我们设计了一个基线算法来处理调度请求，我们评估其性能与全栈的角度来看。该算法进行了测试，在三种情况下，我们调查了不同的配置和功能，以突出基于竞争和竞争的访问策略之间的差异和权衡。
2021-05-25 cs.NI
QoS Based Capacity Enhancement for WCDMA Network with Coding Scheme
基于宽带码分多址（WCDMA）的第三代及更高级别的蜂窝移动无线网络有望为移动用户提供各种各样的多媒体服务，并保证服务质量。为了满足这些网络的不同服务质量要求，需要新的无线电资源管理策略，以便利用编码方案有效地利用网络资源。呼叫接纳控制（CAC）是无线网络中保证服务质量要求和增强网络弹性的重要组成部分。为了在资源利用率和服务质量提供之间取得更好的平衡，本文讨论了采用卷积编码方案的WCDMA网络容量增强，并与分组编码和无编码方案进行了比较。该网络模型适用于具有不同数据率的实时（RT）和非实时（NRT）业务。仿真结果表明，使用卷积码的网络在容量增强和语音和视频服务的QoS方面的有效性。
2010-03-29 cs.NI
Low-Complexity SINR Feasibility Checking and Joint Power and Admission Control in Prioritized Multi-tier Cellular Networks
下一代蜂窝网络将由多层小区组成，并且与不同网络层相关联的用户可以具有不同的优先级（例如，宏小区-微微小区-毫微微小区网络，其中宏层优先于微微层，微微层再次优先于毫微微层）。在共信道部署（即，（2）情节具有重要意义。给定目标信号噪声干扰比（SINR）向量的可行性检查通常是单层/多层蜂窝网络中JPAC算法复杂性的最重要贡献者。这通常通过迭代策略来实现，当使用SINR向量和功率向量之间的公知关系时，该迭代策略的复杂度是不可预测的或者是O（M^3），其中$M$是用户/链路的数量。在本文中，我们推导出一个新的关系，一个给定的信干噪比矢量和其相应的上行/下行链路功率矢量的基础上，可以执行的可行性检查的复杂性为O（B^3+ MB），其中B是基站的数量。这与许多蜂窝无线网络中的O（M^3）相比显著更小，因为基站的数量通常远低于这种网络中的用户/链路的数量。所开发的新的SINR和功率矢量之间的关系，不仅大大降低了设计JPAC算法的复杂性，但也提供了深入了解开发高效，但低复杂度的功率更新策略的优先级的多层蜂窝网络。我们提出了两个这样的算法，并通过模拟，我们表明，我们提出的算法优于现有的优先蜂窝网络。
2015-11-26 cs.IT cs.NI math.IT
Reliability-Optimized User Admission Control for URLLC Traffic: A Neural Contextual Bandit Approach
Intel Labs（英特尔实验室）
本文针对 URLLC 流量提出一种基于神经上下文赌博机的 QoS 感知用户准入控制方法，通过将控制器建模为赌博机智能体，基于网络上下文主动预测 QoS 并仅准许不导致基站过载的 UE，仿真证明其能实现接近最优的服务可靠性与资源利用率。
2024-01-05 cs.AI cs.IT cs.LG
Service Chain and Virtual Network Embeddings: Approximations using Randomized Rounding
SDN和NFV范例使得能够以灵活和快速的方式实现和嵌入新的网络服务。例如，SDN可以用于通过一系列虚拟化中间盒灵活地将流量从源引导到目的地，以便实现所谓的服务链。服务链嵌入问题由三个任务组成：接纳控制、找到合适的位置来分配虚拟化中间盒和计算相应的路由路径。本文研究了多服务链的离线批量嵌入问题。具体地说，我们考虑的目标是通过嵌入一个最佳的请求子集或最小化的成本时，所有的请求都需要嵌入利润最大化。有趣的是，虽然服务链嵌入问题最近受到了很大的关注，但到目前为止，只有非多项式时间算法（基于整数规划）以及算法（不提供任何正式保证）是已知的。本文分别针对有接纳控制和无接纳控制两种情况，给出了第一多项式时间业务链近似算法。我们的算法是基于一个新的扩展的经典线性规划和随机舍入技术，这可能是独立的利益。特别是，我们表明，我们的方法也可以扩展到更复杂的服务图，包含周期或子链，因此也提供了新的见解到经典的虚拟网络嵌入问题。
2016-04-07 cs.NI
Impact of Connection Admission Process on the Direct Retry Load Balancing Algorithm in Cellular Network
我们提出了一个分析框架建模的优先级为基础的负载均衡计划在蜂窝网络中的基础上，一个新的算法称为直接重试截断卸载信道资源池（DR $_{K}$）。该模型，开发的两个细胞网络的基线情况下，不同的负载均衡在许多方面从以前的作品。最重要的是，它通过随机接入结合了呼叫准入过程。具体地，所提出的模型实现了3GPP网络标准中使用的物理随机接入信道。此外，所提出的模型允许根据用户的优先级进行区分。定量结果说明，例如，蜂窝网络运营商可以通过简单地调整随机接入阶段的长度来控制相邻小区之间的业务卸载的方式。我们的分析还允许的阻塞概率的定量测定，个人用户将经历给定的随机接入阶段的特定长度。此外，我们观察到，使用DR $_{K}$的负载平衡用户的每个共享信道的阻塞概率的改进在共享信道的中间数量处最大化，而不是这些共享资源的最大数量。这是因为在请求连接的用户数量和已经被允许进入网络的用户数量之间实现了平衡。我们还提出了一个扩展我们的分析模型的多小区网络（通过近似）和应用程序的背景下，机会主义的频谱接入所提出的负载均衡计划。
2012-08-31 cs.IT cs.NI cs.PF
PSACCF: Prioritized Online Slice Admission Control Considering Fairness in 5G/B5G Networks
5G/B5 G被设想为在网络切片的帮助下支持各种服务，每个切片实例要求足够的资源来向其订户提供预先协商的服务质量。切片接纳控制（SAC）算法是切片提供者（SP）在有限资源的情况下保证每个被接纳请求的QoS和QoE的必要条件。在这种情况下，服务的优先关注和资源分配的公平性成为研究者有意义的话题。前者源于5G网络支持的各种服务的固有特性，后者很重要，因为切片是在共享物理设备上实例化的。然而，这两个问题在文献中主要是单独研究或没有得到足够的研究同时。在这项工作中，我们研究了5G/B5 G网络中的SAC问题，旨在满足必要的优先级要求的前提下提高公平度。我们首先将优先级重新解释为较高的累积服务接受率（CSAR），并采用相邻CSAR间隙的均匀性来反映公平性。基于这些调整，SAC问题被制定为一个非线性和非凸多目标优化。为此，本文提出了一种启发式算法PSACCF（Prioritized Slice Admission Control Considering Fairness），该算法引入服务的资源效率来修正优先级违规，通过为每种服务设置目标CSAR并将其实际CSAR推向目标CSAR来提高公平性。大量的模拟进行了比较PSACCF与现有的两种算法，称为MHPF和AHPF的性能。结果表明，我们的算法可以实现一个几乎相同的优先级指标的比较，以及至少33.6%的公平度和更高的最低平均资源利用率的改善。
2022-04-12 cs.NI cs.PF
Bandwidth Adaptation for Scalable Videos over Wireless Networks
多播/广播服务（MBS）能够同时为多个用户提供视频服务。对于所有MBS视频的固定量的带宽分配在带宽利用率、整体强制呼叫终止概率和切换呼叫丢弃概率方面是无效的。因此，可变带宽分配的MBS视频可以有效地提高系统的性能。在本文中，我们提出了一种带宽分配方案，该方案在MBS会话和非MBS业务呼叫（例如，语音、单播、因特网和其它后台业务）。该方案减少了带宽分配的MBS会话在拥塞的交通条件下，只容纳更多的呼叫在系统中。我们的计划分配可变数量的带宽的BMS会话和非MBS业务呼叫。性能分析表明，所提出的带宽自适应方案最大限度地提高了带宽利用率，并显着降低切换呼叫丢弃概率和总的强制呼叫终止概率。
2018-10-05 cs.NI
V2V communication survey wireless technology
本文介绍了无线通信的具体应用，即汽车无线通信，又称车对车通信，阐述了汽车无线通信所采用的技术以及依赖于无线通信的各种汽车应用。汽车无线通信使驾驶员有第六感，知道周围发生了什么，以帮助避免事故和改善交通流量。本文还描述了VANETS（车载自组织网络）和实际测试网络的实现。最后对本文进行了总结。
2014-03-17 cs.NI
Multi-channel Wireless Networks with Infrastructure Support: Capacity and Delay
在本文中，我们提出了一种新的多通道网络与基础设施的支持，称为\textit{MC-IS}网络，这还没有在文献中研究。据我们所知，我们是第一个研究这样的\textit{MC-IS}网络。我们的\textit{MC-IS}网络配备有多个基础设施节点，这些基础设施节点可以使用多个信道与公共节点通信，其中公共节点与基础设施节点之间的通信被称为基础设施通信，两个公共节点之间的通信被称为自组织通信。我们提出的\textit{MC-IS}网络具有许多优点，超过三个现有的传统网络，即单信道无线自组织网络（称为\textit{SC-AH}网络），多信道无线自组织网络（称为\textit{MC-AH}网络）和单信道网络与基础设施的支持（称为\textit{SC-IS}网络）。特别地，我们提出的\textit{MC-IS}网络的\textit{network capacity}比\textit{SC-AH}网络和\textit{MC-AH}网络的高$\sqrt{n \log n}$倍，并且与\textit{SC-IS}网络的相同，其中$n$是网络中的节点数。我们的\textit{MC-IS}网络的\textit{average delay}比\textit{SC-AH}网络和\textit{MC-AH}网络的低$\sqrt{\log n/n}$倍，并且比\textit{SC-IS}网络的平均延迟低$\m…
2014-02-15 cs.NI
Opportunistic Communication in Extreme Wireless Sensor Networks
如今，传感器网络可以在占空比低于1%的情况下传输99.9%的数据。然而，这种卓越的性能取决于一些重要的基本假设：低流量率，中等大小的密度和静态节点。在这篇论文中，我们研究了这些相同的资源受限的设备的性能，但在目前极端条件下的情况下：高流量，高密度和移动性：所谓的极端无线传感器网络（EWSNs）。
2017-05-16 cs.NI
Reinforcement Learning Random Access for Delay-Constrained Heterogeneous Wireless Networks: A Two-User Case
在本文中，我们研究了时延受限的异构无线网络的随机接入问题。作为第一次尝试研究这个新问题，我们考虑一个网络，两个用户谁提供延迟受限的流量的接入点（AP）通过一个共同的不可靠的冲突无线信道。我们假设一个用户（称为用户1）采用ALOHA，并且我们优化另一个用户（称为用户2）的随机接入方案。这个问题最有趣的部分是用户2不知道用户1的信息，但需要最大化系统的及时吞吐量。DARPA设想了这种协作共享频谱的范例，以更好地动态匹配未来的供应和需求[1]，[2]。首先，我们提出了一个马尔可夫决策过程（MDP）制定推导出一个基于模型的上限，它可以量化的性能差距的任何设计方案。然后，我们利用强化学习（RL）来设计一个基于R学习的[3]-[5]随机访问方案，称为TSRA。最后，我们进行了大量的模拟，以表明TSRA实现了接近上限的性能和更好的性能比现有的基线DLMA [6]，这是我们的对应方案的延迟无约束的异构无线网络。所有源代码都可以在https://github.com/DanzhouWu/TSRA上公开获得。
2021-07-15 cs.NI
Securing Cognitive Radio Networks against Primary User Emulation Attacks
认知无线电（Cognitive Radio，CR）是下一代无线网络中的一项重要技术，能够有效利用有限的频谱资源，满足人们对无线应用和服务的需求。安全是CR网络中一个非常重要但尚未得到很好解决的问题。在本文中，我们专注于CR网络中的主用户仿真（PUE）攻击所带来的安全问题。我们提出了一个全面的介绍PUE攻击，从攻击原理和它对CR网络的影响，检测和防御方法。为了保护CR网络免受PUE攻击，提出了一种两级数据库辅助检测方法来检测此类攻击。能量检测和位置验证相结合，以实现快速可靠的检测。针对CR网络在PUE攻击下性能下降的问题，提出了一种基于接纳控制的防御方法。说明性的结果，以证明所提出的检测和防御方法的有效性。
2013-08-28 cs.ET cs.NI
Continuous Multi-objective Zero-touch Network Slicing via Twin Delayed DDPG and OpenAI Gym
人工智能（AI）驱动的零接触网络切片（NS）是一种新的范例，可以在多租户超5G（B5 G）网络中实现资源管理和编排（MANO）的自动化。在本文中，我们解决的问题，云RAN（C-RAN）联合切片准入控制和资源分配，首先制定它作为一个马尔可夫决策过程（MDP）。然后，我们调用一种称为双延迟深度确定性策略梯度（TD 3）的高级连续深度强化学习（DRL）方法来解决这个问题。在这个意图中，我们引入了一种多目标方法，使中央单元（CU）学习如何自主重新配置计算资源，同时最大限度地减少每个切片的延迟，能耗和虚拟网络功能（VNF）实例化成本。此外，我们使用OpenAI Gym工具包构建了一个完整的5G C-RAN网络切片环境，由于其标准化接口，可以轻松地使用不同的DRL方案进行测试。最后，我们提出了广泛的实验结果，以展示TD 3的增益以及所采用的多目标策略，实现切片准入成功率，延迟，节能和CPU利用率。
2021-01-17 cs.NI
Spatio-Temporal Data Correlation with Adaptive Strategies in Wireless Sensor Networks
在无线传感器网络中，传感器节点的主要任务之一是将传感器读数的子集发送到汇聚节点，以估计期望的数据精度。因此，在本文中，我们提出了一种精度模型，使用最速下降的方法称为自适应数据精度（ADA）模型，它不需要任何先验信息的输入信号统计选择一组最佳的传感器节点在网络中。此外，我们开发了另一个模型，使用LMS滤波器称为时空数据预测（STDP）模型，捕捉传感数据的空间和时间相关性，以减少数据减少策略下的通信开销。最后，利用STDP模型，给出了一种在极端物理环境下跟踪网络中恶意节点的机制。计算机模拟分别说明了ADA和STDP模型的性能。
2012-07-18 cs.NI
Switching in the Rain: Predictive Wireless x-haul Network Reconfiguration
无线x-haul网络依赖于4G和/或5G基站之间的微波和毫米波链路来支持超高数据率和超低延迟。与这些高频链路相关的一个主要挑战是它们对天气条件的敏感性。特别是，降水可能会导致严重的信号衰减，从而显着降低网络性能。在本文中，我们开发了一个预测网络重构（PNR）框架，该框架使用历史数据来预测每个链路的未来状况，然后提前为即将发生的干扰做好网络准备。PNR框架具有两个组件：（i）衰减预测（AP）机制;以及（ii）多步网络重构（MSNR）算法。AP机制采用编码器-解码器长短期记忆（LSTM）模型来预测每个链路的未来衰减水平的序列。MSNR算法利用这些预测来动态优化路由和准入控制决策，旨在最大限度地提高网络利用率，同时保持共享网络的基站之间的最大-最小公平性，并防止可能由重新路由引起的瞬时拥塞。我们训练，验证和评估的PNR框架使用的数据集包含从现实世界的城市规模的回程网络收集的超过200万个测量。结果表明，该框架：（i）预测衰减精度高，预测范围为50秒，RMSE小于0.4 dB;（ii）与无法利用未来干扰信息的无功网络重构算法相比，可以将瞬时网络利用率提高200%以上。
2022-03-07 cs.NI stat.ML
SMDP-based Downlink Packet Scheduling Scheme for Solar Energy Assisted Heterogeneous Networks
可再生能源辅助的异构网络可以提高系统容量，降低传统能源消耗。在本文中，我们提出了一种基于半马尔可夫决策过程（SMDP）的太阳能辅助异构网络（HetNets）的下行链路分组调度方案，其中太阳辐射被建模为连续时间马尔可夫链（CTMC）和多类下行链路分组的到达被建模为泊松过程。所提出的下行链路分组调度方案可以与主流无线分组网络（诸如长期演进（LTE）网络和第五代（5G）网络）兼容，因为SMDP是实时接纳控制模型。为了得到一个渐近最优的下行分组调度策略，分别采用平均准则下的相对值迭代算法和折扣准则下的值迭代算法求解半马尔可夫决策问题。仿真结果表明，基于SMDP的分组调度方案的平均开销小于贪婪分组调度方案。
2018-03-24 cs.NI
Radio Resource Management for Dynamic Channel Borrowing Scheme in Wireless Networks
服务质量（QoS）的提供是当今无线电资源管理的关键问题。在本文中，一个有效的动态信道借用架构已被提出，以确保更好的QoS。该方案在不牺牲带宽利用率的情况下，减轻了过度的整体呼叫阻塞概率的问题。如果一个信道是从相邻的小区借用，并造成干扰，我们还提出了减少干扰问题的架构。数值结果表明，在信道借用过程之前，所提出的方案和传统的方案之间的比较。结果表明，在总呼叫阻塞率、带宽利用率和干扰管理方面，该方案具有令人满意的性能。
2018-10-05 cs.NI
Wireless Fractal Cellular Networks
随着现代社会无线蜂窝网络的无缝覆盖，考虑无线蜂窝覆盖的形状是有趣的。形状是正六边形、不规则多边形还是其他复杂的几何形状？基于分形理论，利用上海地区实测的无线蜂窝数据，确定了无线蜂窝覆盖边界的统计特征。测量结果表明，无线蜂窝覆盖边界呈现出极不规则的几何形状，也称为统计分形形状。此外，无线蜂窝覆盖边界的统计分形特征已被验证的值的Hurst参数估计的角度尺度。无线蜂窝网络覆盖边界的分形统计特性可以用来评估和设计移动用户终端的切换方案。
2016-10-18 cs.NI
Dead Reckoning Localization Technique for Mobile Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中的定位不仅为节点提供了其地理位置，而且也是地理路由等其他应用的基本要求。虽然有丰富的文献可用于定位在静态无线传感器网络，没有足够的工作做移动无线传感器网络，由于节点移动性的复杂性。现有的移动无线传感器网络定位技术大多采用蒙特卡罗定位方法，不仅耗时而且占用大量内存。他们认为未知节点或锚节点是静态的。在本文中，我们提出了一种技术，称为航位推算定位移动无线传感器网络。在所提出的技术中，所有节点（未知节点以及锚节点）是移动的。DRLMSN中的本地化是在称为检查点的离散时间间隔完成的。未知节点的定位首次使用三个锚节点。对于它们的后续本地化，仅使用两个锚节点。所提出的技术估计两个可能的位置的节点使用Bezouts定理。航位推算法用于选择两个估计位置中的一个。我们已经评估DRLMSN通过模拟使用Castalia模拟器，并与王和朱提出的类似的技术称为RSS-MCL进行比较。
2015-04-26 cs.NI
Zero-touch Continuous Network Slicing Control via Scalable Actor-Critic Learning
人工智能（AI）驱动的零接触网络切片被认为是一种有前途的尖端技术，可以充分利用异构5G和超5G（B5 G）通信系统的潜力，并实现需求感知资源管理和编排（MANO）的自动化。在本文中，我们通过调用连续深度强化学习（DRL）方法，根据所提出的切片使能无小区大规模多输入多输出（mMIMO）设置来解决B5 G无线电接入网络（RAN）联合切片准入控制和资源分配问题。我们提出了一种新型的基于Actor-Critic的网络切片方法，称为优先级双延迟分布式深度确定性策略梯度（D-TD 3）}。本文通过大量的实验结果定义并证实了一种具有多目标方法的零接触网络切片方案，其中中央服务器不断学习以积累过去学到的知识来解决未来的问题并自主地重新配置计算资源，同时最大限度地减少每个切片的延迟，能耗和虚拟网络功能（VNF）实例化成本。此外，我们追求一个状态-动作回报分布学习方法与建议重放政策和奖惩机制。最后，我们提出了数值结果来展示所采用的多目标策略的收益，并验证了在实现切片准入率，延迟，能源，CPU利用率和时间效率方面的性能。
2021-01-17 cs.NI
