Transport Capacity of Distributed Wireless CSMA Networks
在本文中，我们研究了大型多跳无线CSMA网络的传输容量。不同于以往的研究依赖于使用集中式调度算法和/或集中式路由算法来实现最优容量缩放定律，我们表明，最优容量缩放定律可以实现使用完全分布式的路由和调度算法。具体地说，我们考虑一个网络的节点Poiss只分布在一个$\sqrt{n}\times\sqrt{n}$正方形$B_{n}\subset\Re^{2}$的单位强度。此外，每个节点随机且独立地选择其目的地，并遵循CSMA协议进行传输。借助逾渗理论，通过仔细调整CSMA协议中的三个可控参数，即传输功率、载波侦听阈值和倒计时器，我们证明了在分布式CSMA网络中可以实现$Θ\left(\frac{1}{\sqrt{n}}\right)$的吞吐量.此外，我们通过给出输运能力的上界和下界，导出了输运能力阶之前的预常数。使用模拟验证的界限的紧密性。
2014-05-17 cs.NI
Comparison of CSMA based MAC protocols of wireless sensor networks
能量节约一直是无线传感器网络（WSNs）的一个重要研究领域。媒体接入控制（MAC）协议在节能方面发挥着重要作用。在本文中，我们描述了基于CSMA的无线传感器网络的MAC协议，并分析了这些协议的仿真结果。我们在TOSSIM中实现了S-MAC、T-MAC、B-MAC、B-MAC+、X-MAC、DMAC和Wise-MAC，TOSSIM是一个模拟器，与其他模拟器不同，它模拟了在真实硬件上运行的相同代码。以前的调查主要集中在MAC协议的分类，根据正在使用的技术或处理的问题，并提出了一个理论评估的协议。本文提出了无线传感器网络的CSMA为基础的协议的比较研究，显示哪种MAC协议是适合在特定的环境中，并支持与仿真结果的论点。通过比较研究，可以找到最适合不同环境下无线传感器网络的MAC协议。
2012-05-08 cs.NI
Applications of Belief Propagation in CSMA Wireless Networks
置信传播（BP）算法是解决图模型（例如贝叶斯网络和马尔可夫随机场）中“推理”问题的有效方法。CSMA无线网络的系统状态概率分布是一个马尔可夫随机场。一个有趣的问题是BP如何帮助CSMA无线网络的分析和设计。本文探讨了三个这样的应用程序。首先，我们展示了如何BP可以用来计算网络中不同链路的吞吐量给定其访问强度，定义为平均分组传输时间除以平均退避倒计时时间。其次，我们提出了一个逆BP算法来解决反向问题：如何设置不同的链路，以满足其目标吞吐量的访问强度？第三，我们引入了一个BP自适应CSMA算法，以找到链路接入强度，可以实现最佳的系统效用。BP算法在树型网络中解决了这三个问题，得到了较好的结果。然而，它可能会失去准确性，在网络与循环竞争图。我们展示了如何一个广义版本的BP，GBP，可以设计来解决这三个问题，具有高精度的网络与循环竞争图。重要的是，我们展示了本文中的BP和GBP算法如何以分布式方式实现，使它们在实际的CSMA网络操作中非常有用。
2011-07-14 cs.NI
Throughput Computation in CSMA Wireless Networks with Collision Effects
众所周知，CSMA无线网络的链路吞吐量可以从由理想CSMA网络模型（ICN）产生的时间可逆马尔可夫链来计算。特别是，该模型产生一般封闭形式的方程的链路吞吐量。然而，在ICN中做出的理想化且重要的假设是退避倒计时过程是“连续时间”的，并且载波侦听是瞬时的。因此，ICN中没有冲突。在诸如IEEE 802.11的实际CSMA协议中，站在“迷你时隙”中倒计时，并且该过程因此是“离散时间”过程。具体地，两个站可能在相同的微时隙中结束它们的退避过程，然后同时发送，从而导致分组冲突。本文是一个尝试，研究如何计算链路吞吐量后，考虑到这种退避冲突的影响。我们提出了一个广义理想CSMA网络模型（GICN）来描述冲突状态以及网络中链路之间的相互作用和依赖关系。我们表明，链路吞吐量和碰撞概率可以从GICN计算。仿真结果验证了GICN的准确性。有趣的是，我们还发现，尽管没有对碰撞进行建模，但原始ICN模型产生了相当准确的结果。
2011-07-08 cs.NI
Q-CSMA: Queue-Length Based CSMA/CA Algorithms for Achieving Maximum Throughput and Low Delay in Wireless Networks
最近，它已被证明，CSMA型随机接入算法可以实现最大可能的吞吐量在ad hoc无线网络。然而，这些算法假设一个理想化的连续时间CSMA协议，冲突永远不会发生。此外，仿真结果表明，这些算法的延迟性能可以是相当差的。另一方面，虽然一些简单的算法（如贪婪最大调度的分布式近似）可以产生更好的延迟性能为一个大的集合的到达率，他们可能只达到一小部分的容量区域一般。在本文中，我们提出了一个离散时间版本的CSMA算法。我们的研究结果的核心是一个离散时间分布式随机算法，这是基于所谓的格劳伯动力学从统计物理，其中多个链接被允许在一个单一的时隙更新其状态的概括。该算法生成无冲突的传输调度，同时明确考虑冲突的协议的控制阶段，从而放松了完美的CSMA假设。更重要的是，该算法允许我们将机制，导致非常好的延迟性能，同时保持吞吐量最优属性。它还解决了与无线网络相关的隐藏和暴露终端问题。
2009-12-16 cs.IT cs.NI math.IT
Throughput Characterization of Wireless CSMA Networks With Arbitrary Sensing and Interference Topologies
School of Electronics and Communication Engineering, Sun Yat-sen University（中山大学电子与通信工程学院）
本文提出一种新框架，用于分析任意感知与干扰拓扑的无线CSMA网络通过量，通过感知图的团结构将网络转换为多通道网络，并利用离散时间马尔可夫再生过程建模动态，从而精确评估接入参数对网络性能的影响。
2026-04-14 cs.NI
Towards a More Accurate Carrier Sensing Model for CSMA Wireless Networks
这项工作对过去关于CSMA无线网络的大量工作提出了质疑。在大多数关于CSMA无线网络的研究中，竞争图被用来建模链路之间的载波侦听关系（CS）。这是一个0-1模型，其中两个链接可以完全感知对方，也可以完全不感知对方。在真实的实验中，我们观察到通常情况并非如此：链路之间的CS关系通常是概率性的，并且可以随时间动态变化。即使链路之间的距离是固定的，并且环境没有剧烈变化，情况也是如此。此外，这种部分载波侦听关系是普遍的，并且在链路之间的宽范围距离上发生。这一观察结果与0-1竞争图并不一致，这意味着从以前的理论研究中得出的许多结果和结论需要重新审视。本文建立了一个更准确的CS模型，旨在为未来反映现实的理论研究奠定基础。为此，我们建立了详细的实验来研究部分载波感知现象。我们讨论的影响和使用我们的部分载波侦听模型在网络分析。
2008-09-25 cs.NI
On the Throughput Capacity of Wireless Multi-hop Networks with ALOHA, Node Coloring and CSMA
我们量化的无线多跳网络的吞吐量容量与几种介质访问方案。我们分析纯ALOHA计划，其中同时发送器根据均匀泊松分布和排除计划，其中同时发送器根据排除规则，如节点着色和载波侦听为基础的计划进行调度。我们认为没有衰落和标准的瑞利衰落信道模型。我们的研究结果表明，在无衰落，时隙ALOHA可以实现至少三分之一（或一半的瑞利衰落下）的吞吐量的节点着色方案，而基于载波侦听的方案可以实现几乎相同的吞吐量的节点着色能力。
2011-11-09 cs.NI
A Fast-CSMA Algorithm for Deadline-Constrained Scheduling over Wireless Fading Channels
近年来，基于载波侦听多址接入（CSMA）的低复杂度分布式调度算法由于其在一般网络拓扑中的吞吐量最优特性而引起了广泛的关注。然而，这些算法并不适合于在时变信道条件下服务于实时业务，原因有两个：（1）底层CSMA马尔可夫链的混合时间随着网络的大小而增长，这对于大网络来说，对于截止时间受限的业务产生不可接受的延迟;（2）由于动态CSMA参数受到达和信道状态过程的影响，在严格的最后期限约束和衰落信道条件下，基础的CSMA马尔可夫链可能不会收敛到稳态。在本文中，我们攻击的问题，分布式调度服务的实时流量随时间变化的信道。具体来说，我们考虑完全连接的拓扑结构与独立衰落信道（可以模拟蜂窝网络），在短期的最后期限约束和长期的下降率要求的流量提供服务。为此，我们首先描述了该系统的可满足到达过程的最大集合，然后，提出了一种快速CSMA（FCSMA）策略，该策略在支持最大可满足集合内的任何实时流量方面都是最优的。通过仿真进一步验证了这些理论结果，以证明FCSMA策略与现有的一些基于CSMA的算法相比的相对效率。
2012-03-13 cs.NI
Analysis of Frequency-Agile CSMA Wireless Networks
本文提出并分析了一种简单的频率捷变CSMA MAC协议的性能。在该MAC中，节点同时载波侦听多个频率信道，并且当被CSMA退避机制允许时，它首先利用机会在信道中的任何一个上进行发送。我们表明，频率捷变MAC可以有效地1）提高吞吐量和2）消除时间饥饿。此外，该MAC可以使用多无线电技术在Wi-Fi中现有的多频率设置上实现，并且可以与使用单无线电的传统MAC共存。本文提供了精确的稳态吞吐量分析，定期一维和薄带二维CSMA网络使用的“传输矩阵”的方法。此外，精确的近似给出了二维网格网络。我们的封闭形式的公式准确地量化的频率捷变CSMA的吞吐量增益。为了表征时间饥饿，我们使用“平均剩余访问时间”（MRAT）的度量。我们的模拟和封闭形式的近似表明，频率捷变MAC可以完全消除时间饥饿的二维网格网络，减少其MRAT的数量级。最后，本文提出了一个“着色定理”，以证明在一般的网络拓扑结构中使用的频率捷变MAC。我们的分析和定理表明，有足够的频率信道，频率捷变MAC可以有效地解耦的相邻链路之间的有害的相互作用负责低吞吐量和饥饿。
2010-07-29 cs.NI
Distributed and Centralized Hybrid CSMA/CA-TDMA Schemes for Single-Hop Wireless Networks
具有冲突避免的载波侦听多址接入（CSMA/CA）的强度可以与时分多址接入（TDMA）的强度相结合，以增强诸如基于IEEE 802.15.4的无线个域网（WPAN）之类的无线网络中的信道接入性能。特别地，传统的基于CSMA/CA的媒体访问控制（MAC）方案在拥塞网络中的性能可以通过混合CSMA/CA-TDMA方案来增强，同时保持可扩展性属性。在本文中，我们提出了分布式和集中式信道接入模型，遵循基于马尔可夫决策过程（MDP）的传输策略，以访问竞争期和无竞争期的智能方式。该模型考虑缓冲区的状态作为拥塞的指示，提供的业务不超过信道容量。我们扩展的模型，考虑隐藏节点碰撞问题，由于信道衰落引起的信号衰减。仿真结果表明，基于MDP的分布式信道接入方案优于传统的时隙CSMA/CA方案。该方案在由异构节点组成的网络中也有效地工作。集中式模型优于分布式模型，但需要网络的全局信息。
2014-01-22 cs.IT cs.NI math.IT
Optimal CSMA-based Wireless Communication with Worst-case Delay and Non-uniform Sizes
载波侦听多路访问（CSMA）协议已被证明达到无线网络中数据通信的全容量区域，具有多项式复杂度。然而，目前的文献实现了吞吐量最优的指数延迟缩放与网络的大小，即使在一个简化的情况下，传输工作具有统一的大小。虽然CSMA协议的顺序最优的平均延迟已被提出的特定的拓扑结构，没有现有的工作可以提供最坏情况下的延迟保证，为每个作业在一般的网络设置，更不用说的情况下，当作业有非均匀的长度，而吞吐量最优仍然是有针对性的。在本文中，我们解决了这个问题，提出了一个两个时标的CSMA为基础的数据通信协议的速率控制，链路调度，作业传输和下降的多项式复杂度的动态决策。通过严格的分析，我们证明了该协议可以实现任意接近其离线最优的吞吐量效用的非均匀大小和最坏情况下的延迟保证的工作，与较长的最大允许延迟的折衷。
2014-01-15 cs.IT cs.NI math.IT
On the stability of flow-aware CSMA
我们考虑一个无线网络，其中每个流（而不是每个链路）运行自己的CSMA（载波侦听多路访问）算法。具体地，每个流在某个随机时间之后尝试接入无线电信道，并且如果信道被感测为空闲则发送分组。我们证明，与标准的CSMA算法，这种简单的分布式接入方案是最佳的意义上说，网络是稳定的所有流量强度在网络的容量区域。
2010-03-26 cs.NI cs.PF math.PR
$λ$-persistant CSMA: a radio-channel access protocol
本文提出了一种算法，提高无线介质的信道接入统计。分析表明，建议修改的标准CSMA算法产生更好的结果和仿真结果支持这一说法。
2016-07-04 cs.NI
Performance Analysis of CSMA/CA based Medium Access in Full Duplex Wireless Communications
全双工通信通过允许在同一信道内同时进行分组发送和接收而承诺了无线网络中的范式转变。虽然最近的原型表明这一概念的可行性，但在实际无线网络中全双工如何影响介质访问控制（MAC）协议方面缺乏严格的理论发展。在本文中，我们制定了第一个分析模型的CSMA/CA为基础的全双工MAC协议的无线局域网网络组成的接入点服务的移动客户端。我们的工作有两个主要的贡献：首先，我们的马尔可夫链为基础的方法的结果在封闭形式的表达的吞吐量为这类新的网络的接入点和客户端。其次，我们的研究提供了定量的见解，多少经典的隐藏终端的问题，可以通过全双工缓解。我们特别证明了网络吞吐量的改善是高达35-40\%的半双工的情况下。我们的分析模型进行了验证，通过包级模拟在ns-2。我们的研究结果还揭示了全双工的好处，根据不同的网络配置参数，如隐藏终端的数量，客户端密度和竞争窗口大小。
2015-12-13 cs.NI
Experimental Demonstration of Delay-Bounded Wireless Network Based on Precise Time Synchronization
低延迟和可靠的信息传输在第五代（5G）和超越5G的无线通信中被高度要求。提出了一种新的时延受限的无线媒体接入控制协议--带仲裁点的载波侦听多址接入协议（CSMA/AP），严格保证了通信时延的上限。CSMA/AP利用无线双向干涉测量（Wi-Wi）实现的精确时间同步，通过简单的仲裁机制实现无冲突和延迟受限的通信。在进一步讨论CSMA/AP和扩展到各种应用之前，实验演示和证明在无线环境中的可行性是最关键的步骤之一。在本文所描述的这项工作中，我们通过使用软件定义的无线电终端结合精确的时间同步设备构建一个星形拓扑的无线网络，实验证明了CSMA/AP的基本原理。我们表明，CSMA/AP成功地操作，即使终端的空间位置的动态变化或适应移动性的能力，由于实时适应Wi-Wi的动态变化的环境。我们还通过实验证实了所提出的CSMA/AP原理在没有Wi-Wi的情况下无法执行，这验证了精确时间同步的重要性。该研究为未来低延迟和高可靠的关键应用实现延迟受限的无线通信铺平了道路。
2022-11-11 cs.NI nlin.AO
Performance modelling of access control mechanisms for local and vehicular wireless networks
载波侦听多址接入冲突避免（CSMA/CA）是许多无线网络中管理对共享介质的接入的基本方案。利用CSMA/CA，希望开始传输的站必须首先找到在给定持续时间内空闲的信道，否则它将进入\emph{backoff}，即，在随机选择的延迟内抑制传输。采用CSMA/CA规则的无线网络的性能分析不是一项容易的任务：除了简单的网络配置，无法获得关键性能指标（KPI）的分析解决方案，因此必须求助于正式的建模工具。在本文中，我们提出了一个性能建模研究，针对不同类型的CSMA/CA基于无线网络，即：IEEE 802.11无线局域网（WLAN）和802.11p车载Ad Hoc网络（VANESTA），它扩展了802.11与优先级超过数据包。我们引入的建模框架允许考虑：i）任意大量的站，ii）不同的业务条件（饱和/非饱和），iii）关于共享信道的不同假设（理想/非理想）。我们应用统计模型检验来评估不同网络配置的KPI。
2018-12-30 cs.NI
Throughput Analysis of CSMA Wireless Networks with Finite Offered-load
本文提出了一种近似的方法，等效接入强度（EAI），用于分析的吞吐量的CSMA无线网络中的链路有有限的提供负载，其MAC层发送缓冲区可能是空的时间到时间。与以往主要考虑饱和网络的工作不同，我们在分析中考虑了空传输缓冲区对网络中链路之间的相互作用和依赖性的影响，这在实践中更为常见。已知的是，空的发送缓冲器导致链路竞争信道通话时间使用的额外等待时间，因为当它没有等待发送的分组时，链路将不执行信道竞争。EAI背后的基本思想是，这个额外的等待时间可以映射到一个等效的“更长”的回退倒计时时间的不饱和链路，产生一个较低的链路接入强度，定义为平均数据包传输时间除以平均回退倒计时时间。也就是说，我们可以计算一个不饱和链路的“等效接入强度”，以纳入其信道竞争行为的空传输缓冲区的影响。然后，采用事先饱和的理想CSMA网络（ICN）模型计算链路吞吐量.具体来说，我们提出了一个迭代算法，“计算和比较”，以确定哪些链路是不饱和的当前提供的负载和协议设置下，计算其“等效访问强度”，并计算链路吞吐量。仿真结果表明，该算法在各种负载和协议设置下都具有较高的准确性。我们相信，识别不饱和链路和计算链路吞吐量的能力，建立在本文中将服务于一个重要的第一步，对一般的CSMA无线网络的设计和优化提供负载控制。
2013-02-19 cs.NI
Throughput Analysis of CSMA: Technical Report
在本技术报告中，使用两种代表性接收器结构（即，碰撞模型和捕获模型的特征化和优化。该分析进一步应用到IEEE 802.11网络，这是一个代表性的无线网络，采用CSMA机制，其中最佳的初始退避窗口大小的节点，以实现最大的网络吞吐量推导和验证仿真结果。
2019-06-16 cs.NI
CSMA over Time-varying Channels: Optimality, Uniqueness and Limited Backoff Rate
最近的MAC调度研究表明，载波侦听多址接入（CSMA）算法可以在任意无线网络拓扑中实现吞吐量最优。然而，这些结果是高度敏感的基本假设“静态”或“固定”的系统条件。例如，如果信道条件是时变的，则不清楚每个节点如何使用其本地信道信息来调整其CSMA参数（所谓的退避和信道保持时间）以获得期望的高性能。在本文中，我们研究了“信道感知”的CSMA（A-CSMA）算法在时变信道中，他们调整自己的参数作为当前信道容量的一些功能。首先，我们证明了A-CSMA的可达速率区域等于最大速率区域的充要条件是该函数是指数函数。此外，给定A-CSMA中的一个指数函数，我们设计了参数更新规则，使得任意无线网络拓扑的吞吐量最优。它们是文献中第一个被证明在时变信道下吞吐量最优的CSMA算法。此外，我们还考虑的情况下，当回退率的A-CSMA是高度限制的信道变化的速度相比，和表征的吞吐量性能的A-CSMA的底层无线网络拓扑结构。我们的研究结果不仅指导高性能的设计高度时变的情况下，MAC调度，但也提供了新的见解CSMA算法的性能，其退避率和网络拓扑结构。
2013-06-09 cs.IT cs.NI math.IT
An Approximate Inner Bound to the QoS Aware Throughput Region of a Tree Network under IEEE 802.15.4 CSMA/CA and Application to Wireless Sensor Network Design
我们考虑一个树形网络，该网络跨越一组生成测量数据包的源节点、一组仅转发来自源的数据包的附加中继节点以及一个数据汇。我们假设从信源到信宿的路径具有有界的跳数。我们假设节点使用IEEE 802.15.4 CSMA/CA进行介质访问控制，并且没有隐藏终端。在这种设置中，从一组简单的固定点方程，我们推导出充分条件的树网络，以近似满足某些给定的QoS目标，如端到端的交付概率和延迟下的测量数据包在源（到达率向量）的生成率。我们的充分条件的结构提供洞察网络性能的到达率向量的依赖关系，和网络的拓扑性质。此外，对于特殊的情况下，相等的到达率，默认的退避参数，并为目标QoS的值的范围内，我们表明，在所有的路径长度有界的树（跨越一组给定的源和BS），满足充分条件，最短路径树达到最大吞吐量。
2015-03-01 cs.NI
Back-of-the-Envelope Computation of Throughput Distributions in CSMA Wireless Networks
这项工作开始于我们偶然发现的模式的吞吐量分布在IEEE 802.11网络中的链路从实验结果。这种模式产生了一种简单的计算方法，我们称之为信封背面（BoE）计算，因为对于许多网络配置，通过简单的手工计算，可以在几分钟内（如果不是几秒钟的话）获得非常准确的结果。BoE在速度和准确性方面都击败了以前的方法。虽然BoE的计算过程很简单，但解释它的工作原理绝非易事。事实上，我们的大部分研究工作都致力于构建一个理论来解释英国央行。本文将理想的CSMA网络建模为一组相互作用的开关电报过程。在理论的发展过程中，我们发现了许多以前研究中没有的分析技术和观察结果，例如，在理想的CSMA网络中，链路之间的载波侦听相互作用导致系统状态演化是时间可逆的;并且系统状态的概率分布对给定均值的“开”和“关”持续时间的分布不敏感，是马尔可夫随机场我们相信这些理论框架不仅对解释BoE有用，而且也可以成为基本理解CSMA网络中链路如何交互的基础。最后但并非最不重要的是，由于它们的基本性质，我们推测，本文中开发的一些技术和结果可能不仅适用于CSMA网络，而且适用于其他物理和工程系统，这些系统由在时间和空间上相互作用的实体组成。
2007-12-12 cs.NI cs.PF
Fast Mixing of Parallel Glauber Dynamics and Low-Delay CSMA Scheduling
Glauber动力学是一个强大的工具，可以生成随机的，近似的组合困难问题的解决方案。它已被用来分析和设计分布式载波侦听多址接入（载波侦听多址接入）调度算法的多跳无线网络。在本文中，我们推导出的混合时间上的界限的Glauber动力学的推广，多个链接被允许并行更新他们的状态，每个链接的逸度可以是不同的。结果可以用来证明的平均队列长度（因此，延迟）下的并行Glauber动力学为基础的CSMA多项式增长的无线网络的链路数量与有界度干扰图时，到达率位于容量区域的一小部分。我们还表明，在特定的网络拓扑结构中，低延迟容量区域可以进一步提高。
2010-08-02 cs.NI cs.PF
On the Throughput/Bit-Cost Tradeoff in CSMA Based Cooperative Networks
无线局域网（WLAN）仍然遭受上行链路中不同用户之间的严重性能差异。这是因为无线介质提供的空间变化的信道条件。协作媒体访问控制（MAC）协议例如CoopMAC被提出来缓解这个问题。在这项工作中，它表明，合作意味着合作节点的吞吐量和比特成本，这是传输一个比特所需的能量之间的权衡。权衡取决于合作的程度。对于载波侦听多址接入（CSMA）网络，吞吐量/比特成本权衡曲线的理论推导。提出了一种新的分布式CSMA协议fairMAC，并从理论上证明了当包长趋于无穷大时，fairMAC可以渐近地到达折衷曲线上的任意工作点。通过蒙特卡罗模拟验证了理论结果。
2009-11-04 cs.IT cs.NI math.IT
Power Interference Modeling for CSMA/CA based Networks using Directional Antenna
在基于IEEE 802.11的无线网络中，增加更多的接入点并不总是保证网络容量的增加。在某些情况下，附加的接入点可能会导致聚合网络吞吐量的降低，因为引入了更多的干扰。本文研究了由使用定向天线的节点组成的基于CSMA/CA的网络中的功率干扰。干扰的严重程度是通过一个改进形式的攻击情况下的度量量化，因为这个度量的原始形式是为使用全向天线的节点开发的。所提出的度量是有吸引力的，因为它考虑了使用定向或全向天线的节点，并且它使使用多个传输功率方案的无线网络中的干扰的量化成为可能。改进后的攻击案例度量对研究基于IEEE 802.11的网络的聚合吞吐量是有用的，减少攻击案例可能会导致聚合吞吐量的增加。这种降低可以使用诸如定向天线、发射功率控制或两者的策略来实现。
2015-09-14 cs.NI
Computing the Saturation Throughput for Heterogeneous p-CSMA in a General Wireless Network
针对现有更新理论在非完全冲突图下低估饱和吞吐量的问题，提出基于新颖马尔可夫链的精确计算方法，支持任意拓扑与接入概率，并优化传输概率以最大化加权效用。
2025-03-12 cs.DC cs.NA cs.NI
Dynamic Radio Resource Management for Random Network Coding: Power Control and CSMA Backoff Control
无线网络中的资源分配通常发生在PHY/MAC层，而随机网络编码（RNC）是网络层策略。一个有趣的问题是如何调整资源分配机制以提高RNC性能。通过一个微分方程的框架模型RNC吞吐量的低层参数，我们提出了一种基于梯度的方法，可以动态分配MAC和PHY层资源的目标是最大限度地提高最小网络编码吞吐量之间的所有目的地节点在RNC组播。我们将这种一般方法与两个资源分配问题：（i）功率控制，以提高网络编码吞吐量，和（ii）CSMA平均退避延迟控制，以提高网络编码吞吐量。针对功率控制和CSMA退避控制，设计了集中式算法和在线算法。我们的评估，包括数值求解微分方程的集中式算法和事件驱动的模拟的在线算法，表明这种基于梯度的动态资源分配产生显着的吞吐量改善RNC中的目的节点。此外，我们的数值结果表明，网络编码感知功率控制可以重新获得无线传输的广播优势，以提高吞吐量。
2013-03-26 cs.NI
Spatial CSMA: A Distributed Scheduling Algorithm for the SIR Model with Time-varying Channels
最近的工作表明，自适应CSMA算法可以实现吞吐量最优。然而，这些自适应CSMA算法假设了无线介质的相当简单的模型。具体地，干扰通常由冲突图建模，并且信道被假设为静态的。在这项工作中，我们提出了一个分布式和自适应CSMA算法下一个更现实的信号干扰比（SIR）为基础的干扰模型，随时间变化的信道。我们证明了我们的算法是在这个广义模型下的吞吐量最优。此外，我们通过使用并行更新技术来增强我们所提出的算法。数值结果表明，我们的算法优于基于冲突图的算法，在可支持的吞吐量和收敛到稳态的速度。
2015-04-29 cs.NI
Slotted CSMA/CA Based Energy Efficient MAC Protocol Design in Nanonetworks
启用信标的网络中的设备使用时隙CSMA/CA来争用信道使用。网络中的每个节点在准备好传输数据时竞争信道。基于超帧结构的时隙CSMA/CA机制公平地为每个节点提供了通信机会，合理利用了信标使能的Zigbee网络中的可用能量。当将无线纳米传感器节点植入目标人体区域以检测疾病症状或病毒存在时，每个节点在信道共享和传输短长度的事件驱动数据方面也需要类似的特性。在本文中，我们提出了一个无线网络模型与纳米传感器节点的体内应用。我们提出了一种新的MAC协议来自现有的Zigbee MAC协议方案和分析的能量使用与可变的超帧持续时间和数据包大小的性能。
2018-03-02 cs.IT cs.NI math.IT
PSA: The Packet Scheduling Algorithm for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中造成能量浪费的主要原因是数据包碰撞。因此，引入分组调度算法来解决这个问题。在实时无线传感器网络中，一些数据包调度算法也会影响和延迟数据的传输。本文提出了一种分组调度算法（PSA），以减少MAC层的分组拥塞，从而减少系统中的整体分组冲突，并采用数学方法将PSA与简单的CSMA/CA等方法进行了比较。我们的PSA的性能优于标准（CSMA/CA）。PSA产生比其他算法更好的吞吐量。另一方面，PSA的平均延迟高于以前的作品。然而，PSA比所有算法更好地利用信道。
2011-10-07 cs.NI
Approaching Throughput-optimality in Distributed CSMA Scheduling Algorithms with Collisions
最近的研究表明，在一定的假设条件下，CSMA（载波侦听多址接入）类分布式算法可以在无线网络（和任务处理网络）中获得最大的吞吐量。一个重要但理想化的假设是，感测时间可以忽略不计，因此不存在冲突。在本文中，我们研究了更实用的基于CSMA的调度算法的冲突。首先，我们提供了一个马尔可夫链模型，并给出了一个显式的吞吐量公式，考虑到冲突和开销的成本。该公式具有简单的形式，因为马尔可夫链是“几乎”时间可逆的。其次，我们提出了传输长度控制算法，在这种情况下接近吞吐量最优。给出了保证算法收敛性和稳定性的充分条件。最后，我们描述了CSMA参数（如最大数据包长度）和可达到的容量区域之间的关系。
2010-11-16 cs.NI
Carrier-Sense Multiple Access for Heterogeneous Wireless Networks Using Deep Reinforcement Learning
本文研究了一类新的载波侦听多址接入（CSMA）协议，该协议采用深度强化学习（DRL）技术用于异构无线网络，称为载波侦听深度强化学习多址接入（CS-DLMA）。现有的CSMA协议，例如WiFi的介质访问控制（MAC），是针对同构网络环境设计的，在该同构网络环境中，所有节点都采用相同的协议。这样的协议遭受严重的性能下降，在异构环境中，有节点采用其他MAC协议。本文表明，DRL技术可以用来设计高效的MAC协议的异构网络。具体地，在具有采用不同MAC协议（例如，CS-DLMA、TDMA和ALOHA），CS-DLMA节点可以学习最大化所有节点的总吞吐量。此外，与WiFi的CSMA相比，CS-DLMA可以实现更高的总吞吐量和单独的吞吐量时，与其他MAC协议共存。最后但并非最不重要的是，CS-DLMA的一个显着特点是它不需要知道共存MAC的运行机制。它也不需要知道使用这些其他MAC的节点的数量。
2018-10-16 cs.NI
Throughput Analysis in CSMA/CA Networks using Continuous Time Markov Networks: A Tutorial
本书介绍了使用连续时间马尔可夫网络（CTMN）来分析捕获载波侦听多路访问与冲突避免（CSMA/CA）网络的操作。它是教程性质的，它的目的是对这个主题的介绍，提供一个清晰和易于遵循的描述。为了说明如何CTMN可以使用，我们介绍了一组代表性和前沿的场景，如车载自组织网络（VANESTs），电力线通信网络和多个重叠的无线局域网（WLAN）。对于每种情况下，我们描述了特定的CTMN，获得其平稳分布和计算网络中的每个节点实现的吞吐量。以每个节点的吞吐量为参考，我们讨论了如何使用CSMA/CA节点之间的复杂交互对系统性能的影响。
2014-05-14 cs.NI
Mixing Properties of CSMA Networks on Partite Graphs
我们考虑一个程式化的随机模型的无线CSMA网络。在先前的研究中的实验结果表明，该模型提供了非常准确的吞吐量估计IEEE 802.11系统。特别是，该模型提供了一个严重的空间不公平的吞吐量在这样的网络中观察到的不对称干扰条件的解释。然而，即使在对称场景中，活动过程也可能需要很长时间才能在主导状态之间移动，从而引起潜在的饥饿问题。为了深入了解瞬态吞吐量特性和相关的饥饿效应，我们在本文中研究了主导活动状态之间的过渡时间的行为。我们专注于分干扰图，并建立如何的幅度的过渡时间尺度的激活率和大小的各种网络组件。我们还证明，在几种情况下，缩放的过渡时间有一个渐近指数分布的激活率增长大，并指出有趣的连接与相关的指数结果罕见的事件和统计物理中的亚稳定现象。此外，我们研究了混合时间的活度过程的平衡点的收敛速度。
2012-09-13 cs.NI math.PR
Computing Nash Equilibrium in Wireless Ad Hoc Networks: A Simulation-Based Approach
研究了加权时间自动机模型下无线网络纳什均衡的计算问题。这种形式主义与一种逻辑结合在一起，可以用来描述复杂的特征，如时间能量约束。我们的贡献是解决这个问题的方法，使用统计模型检验。该方法已在UPPAAL模型检测器中实现，并已应用于Aloha CSMA/CD和IEEE 802.15.4 CSMA/CA协议的分析。
2012-02-21 cs.FL cs.GT cs.NI
CSMA/CA Bottleneck Remediation in Saturation Mode with New Backoff Strategy
许多现代无线网络将载波侦听多址接入/冲突避免（CSMA/CA）与指数退避（backoff）相结合作为介质访问控制（MAC）技术。为了降低MAC开销和冲突概率，本文提出了一种新的退避策略，与经典协议相比，该策略具有更好的饱和吞吐量和接入延迟性能。我们研究的CSMA/CA与RTS/CTS技术，我们表明，我们的策略达到更好的饱和吞吐量和访问延迟，特别是在密集的网络。该策略将用户分布在所有退避阶段，以解决第一退避阶段存在的瓶颈问题。最后，我们分析了我们的策略，并将其与马尔可夫链建模的经典策略进行了比较。分析和仿真结果表明，在饱和吞吐量方面的改善。访问延迟的累积密度函数（CDF）说明了所提出的策略获得的重要增益。
2015-01-07 cs.NI
Cross-layer Design of CSMA/CA with Spectrum Sensing for Cognitive Radio Networks
针对认知无线电网络（CRN），提出了一种在介质访问控制（MAC）层采用载波侦听多址接入和冲突避免（CSMA/CA），在物理层采用频谱侦听（SpSe）的跨层设计（CLD）。建议的CLD依赖于马尔可夫链模型与一个状态对包含的SpSe和CSMA/CA与指数回退，我们从中获得的传输和冲突概率。由于带指数退避的CSMA/CA模型是二维的，因此得到的马尔可夫链是三维的。仿真和数值结果的推导和说明突出的影响，在CSMA/CA与指数回退的SpSe。所获得的结果可以用作性能标准，以评估特定的CRN的性能时，他们部署在一个分布式的协调方式，容易发生冲突。
2013-12-08 cs.NI
Non-Uniform Time-Step Deep Q-Network for Carrier-Sense Multiple Access in Heterogeneous Wireless Networks
本文研究了一类新的载波侦听多路访问（CSMA）协议，该协议采用深度强化学习（DRL）技术，称为载波侦听深度强化学习多路访问（CS-DLMA）。CS-DLMA的目标是在一组共址异构无线网络之间实现高效和公平的频谱共享。现有的CSMA协议，例如WiFi的介质访问控制（MAC），是为同构网络设计的，其中所有节点都采用相同的协议。这样的协议遭受严重的性能下降，在异构环境中，有节点采用其他MAC协议。CS-DLMA旨在通过使用DRL来规避这个问题。特别地，本文采用α-公平性作为CS-DLMA的总体目标。通过alpha公平性，CS-DLMA可以通过改变alpha值与其他MAC共存时实现一系列不同的目标。CS-DLMA的一个显著特点是它可以通过基于DRL的学习过程在不知道共存MAC的情况下实现这些目标。CS-DLMA中的基础DRL技术是深度Q网络（DQN）。然而，传统的DQN算法不适合CS-DLMA，由于其均匀的时间步长假设。在CSMA协议中，时间步长是不均匀的，因为载波侦听所需的持续时间小于数据传输的持续时间。本文介绍了一种非均匀的时间步长制定的DQN来解决这个问题。我们的仿真结果表明，CS-DLMA可以实现一般的α-公平性目标时，共存的TDMA，ALOHA，WiFi协议，通过调整自己的传输策略。有趣的是，我们还发现，CS-DLMA是更帕累托效率比其他CSMA协议时，与WiFi共存。
2019-10-11 cs.NI
L-MAC: Location-aware MAC Protocol for Wireless Sensor Networks
提出了一种无线传感器网络定位MAC协议L-MAC的设计、实现和性能评估。L-MAC是TDMA和CSMA的组合，同时通过基于传感器节点的位置信息将时隙分配给传感器节点来抵消时隙分配的高开销。该设计避免了由于节点移动和节点故障而导致的时隙分配的高计算复杂度。无线传感器网络所占据的区域被划分为块，并且每个块与块间时隙和块内时隙相关联。在块间时隙中，传感器节点保持活跃并从块外的节点接收分组。在块内时隙中，传感器节点在CSMA下与同一块内的对等节点进行通信。传感器节点在所有其他时隙中保持睡眠，除非它们有流量要发送。L-MAC在NS-2中实现并进行了评估。
2022-03-21 cs.NI
Modeling wireless network routing using sheaves
本文介绍了如何构建一个层模型，用于通过具有单信道载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）介质访问模型的无线网络传递流量。
2016-06-28 cs.LO cs.NI math.AT
Spatial fairness in linear wireless multi-access networks
多址接入网络在吞吐量方面可能表现出严重的不公平性。最近的研究表明，这种不公平是由于邻域结构的局部差异：邻居较少的节点获得更好的访问。我们研究了饱和线性网络中的不公平性，并通过适当地选择节点的激活率作为邻居数目的函数，采用多址接入CSMA协议来完全消除不公平性。然后，我们调查的后果，这种选择的激活率的网络平均饱和吞吐量，我们表明，这些速率表现良好，在非饱和设置。
2010-04-07 cs.NI math.PR
Temporal starvation in multi-channel CSMA networks: an analytical framework
在本文中，我们考虑了一个随机模型的频率捷变CSMA协议的无线网络中，多个正交频率信道。即使当不同的信道上的可能的干扰是由不同的冲突图描述，我们表明，网络动态可以等效地描述为一个适当的虚拟网络上的单信道CSMA算法。我们的重点是渐近制度中，网络节点试图积极激活，以实现最大的吞吐量。特别令人感兴趣的是可用信道的数量不足以使网络的所有节点同时处于活动状态，并且单信道CSMA动态的充分研究的时间饥饿问题持续存在的情况。对于大多数网络，我们期望更多的可用信道可以缓解这些时间饥饿问题。然而，我们证明了总吞吐量是一个非增函数的可用通道的数量。为了研究总吞吐量和时间饥饿现象之间出现的这种权衡，我们提出了一个分析框架来研究多通道CSMA网络的瞬态动力学的首中时。我们的分析进一步表明，混合时间的活动过程并不总是正确地表征时间饥饿的多通道的情况下，往往会导致悲观的性能估计。
2018-08-09 cond-mat.stat-mech cs.NI math.CO
Optimal Tradeoff Between Exposed and Hidden Nodes in Large Wireless Networks
配备有CSMA协议的无线网络由于干扰而遭受冲突。对于一个给定的干扰范围，我们调查冲突（隐藏节点）和未使用的容量（暴露节点）之间的权衡。我们发现，最大限度地提高吞吐量的传感范围关键取决于节点的激活率。对于无限线网络，我们证明了存在一个阈值：当激活率低于这个阈值时，最佳感知范围很小（以最大限度地提高空间重用）。当激活率高于阈值时，最佳感测范围刚好大到足以排除所有冲突。模拟表明，这种阈值策略扩展到更复杂的线性和非线性拓扑结构。
2010-04-07 cs.NI math.PR
EDRP: Enhanced Dynamic Relay Point Protocol for Data Dissemination in Multi-hop Wireless IoT Networks
University of California, Merced（加州大学默塞德分校）；Mitsubishi Electric Research Laboratories（三菱电机研究实验室）；Information Technology R&D Center, Mitsubishi Electric Corporation（三菱电机株式会社信息技术研发中心）
EDRP通过引入链路质量感知的CSMA和基于机器学习的块大小选择算法，提升了多跳无线物联网网络中的数据分发吞吐量性能。
2026-02-19 cs.NI
Efficient Queue-based CSMA with Collisions
近年来，无线网络中高效的载波侦听多址接入（CSMA）协议的设计引起了人们极大的兴趣。最近的结果的基本假设是完美的载波侦听信息的可用性。这允许设计连续时间算法，在该算法下避免冲突。本文的主要目的是说明在载波侦听信息可能不完美或等效延迟的情况下如何扩展这些结果。具体地，这里给出了Rajagopalan、Shah、Shin（2009）中的算法的适配，用于具有仅在时隙结束时可用的载波感测信息的时隙设置。为了建立其吞吐量最优性，除了Rajagopalan，Shah，Shin（2009）中开发的方法之外，理解特定不可逆马尔可夫链的平稳分布的性质以及其混合时间的界限是必不可少的。本说明介绍了这些关键结果。本说明的较长版本将详细说明如何将其与Rajagopalan，Shah，Shin（2009）的方法相结合，以提供底层网络马尔可夫过程的正递归。此外，这些结果将有助于在Jiang，Shah，Shin，Walrand（2009）的方法基础上，在存在冲突的情况下结合CSMA设计最佳速率控制。
2010-03-14 cs.IT cs.NI math.IT
Cross-Layer Designs for Body-to-Body Networks: Adaptive CSMA/CA with Distributed Routing
在本文中，我们提出了一种新的自适应载波侦听多址接入方案与冲突避免（CSMA/CA）进行有效和可靠的数据传输，增加吞吐量在多个共存的无线体域网（BAN）的分层架构。我们使用两种分布式跨层优化动态路由技术，即，最短路径路由（SPR）和协作多路径路由（CMR）。使用物理层和MAC层之间的自适应跨层载波侦听机制将来自物理层的信道状态信息传递到网络层，该自适应跨层载波侦听机制调整载波侦听阈值（例如，RSSI）。使用“日常”混合活动的开放获取实验数据集来分析跨层优化。我们提出的使用自适应载波侦听的优化比使用CSMA/CA的静态载波侦听的性能更好，因为它减少了连续的回退持续时间和延迟，并显着增加吞吐量（成功的数据包/秒）超过50%。自适应CSMA/CA还显示了20%和6%的改进，协调TDMA的方法，具有更高的占空比的吞吐量和频谱效率，分别，并提供可接受的数据包交付率和中断概率相对于SINR。
2018-03-15 cs.NI
Energy Efficient MAC Protocols in Wireless Body Area Sensor Networks -A Survey
在本文中，我们首先提出了一个分析讨论的能量效率的媒体访问控制（MAC）协议的无线体域传感器网络（WBASNs）。为了这个目的，不同的能源效率的MAC协议，其各自的能源优化技术，低功率监听（LPL），调度竞争和时分多址（TDMA），详细说明。我们还分析比较了WBASN中体内，体上和体外通信的路径损耗模型。在MATLAB中对这三种路径损耗情况进行了仿真，结果表明，由于用于照顾人体内组织和器官的能量水平较低，因此在体内通信中路径损耗更大。其次，给出了载波侦听多址接入与冲突避免（CSMA/CA）和信标模式下WBASN的功率模型。MATLAB仿真结果表明，CSMA/CA模式的功率小于信标模式。最后，我们建议混合模式更有助于实现功耗优化，从而实现高能效。
2013-03-08 cs.NI
Adaptive CSMA under the SINR Model: Efficient Approximation Algorithms for Throughput and Utility Maximization
我们考虑一个基于载波侦听多址（CSMA）的调度算法的单跳无线网络下的一个现实的信号干扰噪声比（SINR）模型的干扰。我们提出了两种基于局部优化的近似算法，以有效地估计某些尝试率参数的CSMA称为逸度。它是已知的，自适应CSMA可以实现吞吐量最优的抽样可行的时间表从吉布斯分布，适当的逸度。不幸的是，获得这些最佳逸度是一个NP-难问题。此外，现有的自适应CSMA算法使用基于随机梯度下降的方法，其通常需要不切实际地缓慢（网络大小的指数）收敛到最优逸度。为了解决这个问题，我们首先提出了一个算法来估计逸度，可以支持一组给定的期望的服务速率。该算法的收敛速度和复杂度与网络规模无关，仅与链路邻域大小有关。此外，我们表明，所提出的算法完全对应于执行著名的贝特近似的基本吉布斯分布。然后，我们提出了另一种局部算法估计效用最大化框架下的最优逸度，并表征其准确性。数值结果表明，所提方法具有良好的精度，能快速收敛到近优逸度，且收敛速度比随机梯度下降方法快几个数量级.
2017-02-23 cs.IT cs.NI math.IT
CSMA using the Bethe Approximation: Scheduling and Utility Maximization
以完全分布式方式解决无线网络上的争用的载波侦听多址接入（Carrier Sense Multiple Access，CSMA）最近获得了很多关注，因为已经证明对CSMA参数的适当控制保证了稳定性方面的最优性（即，调度）和系统范围的效用（即，调度和拥塞控制）。大多数基于CSMA的算法依赖于流行的MCMC（马尔可夫链蒙特卡罗）技术，它使人们能够找到最佳的CSMA参数，通过迭代循环的“模拟和更新”。然而，这种基于模拟的方法往往成为指数缓慢收敛的主要原因，对流/拓扑变化的适应性差。在本文中，我们开发了分布式迭代算法，产生近似解的收敛在多项式时间的稳定性和效用最大化问题。特别是，对于稳定性问题，所提出的分布式算法需要，有点令人惊讶的是，只有一个迭代之间的链接。我们的方法是由贝特近似（由Yedidia，Freeman和Weiss在2005年介绍），使我们能够通过一个特定的多项式大小的非线性系统来表达近似的解决方案。我们的多项式收敛保证来自直接解决非线性系统的分布式方式，而不是多个模拟和更新循环在现有的算法。我们提供的数值结果表明，该算法产生高精度的解决方案和收敛速度比以前的。
2015-01-15 cs.IT cs.NI math.IT
Accurate and Efficient Modeling of 802.15.4 Unslotted CSMA/CA through Event Chains Computation
针对事件驱动的802.15.4无线传感器网络（WSNs）在非信标模式（NBE）下的性能，已有许多分析模型被提出。然而，现有的模型不提供大规模的无线传感器网络的准确分析，由于易处理性问题和/或简化的假设。在本文中，我们提出了一种新的方法称为事件链计算（ECC）模型的非时隙CSMA/CA算法用于信道接入NBE模式。ECC依赖于这样的想法，即CSMA/CA算法的结果可以表示为随后在网络中发生的事件链。虽然ECC可以生成所有可能的结果，但它只考虑发生概率大于预定义阈值的链，以降低复杂性。此外，ECC通过不同的线程管理不同的链来并行计算。我们的研究结果表明，通过适当的阈值选择，可以大大减少获得性能指标的时间，对准确性的影响可以忽略不计。我们还表明，计算时间几乎线性减少所采用的线程数。我们通过仿真和测试台实验验证我们的模型，并使用它来研究不同参数对WSN性能的影响，包括传输率、延迟和能耗。
2022-05-30 cs.NI
Exploiting the Past to Reduce Delay in CSMA Scheduling: A High-order Markov Chain Approach
最近几个基于Glauber动力学模型的CSMA算法已被提出用于多跳无线调度，作为可行的解决方案，以实现吞吐量最优，但实现简单。然而，它们的延迟性能仍然不能令人满意，这主要是由于底层马尔可夫链的性质，它对链路状态如何随时间演变施加了基本约束。在本文中，我们提出了一种新的方法，以更好的路由和延迟性能，基于我们的观察，该算法不需要是马尔可夫的，只要它可以实现在一个分布式的方式，实现相同的吞吐量最优，同时提供更好的延迟性能一般的网络拓扑结构。我们的方法取决于利用过去的状态信息观察到的本地链路，然后构建一个高阶马尔可夫链的可行的链路时间表的演变。我们表明，在理论和仿真，我们提出的算法，命名为延迟CSMA，增加了几乎没有额外的开销到现有的基于CSMA的算法，实现了吞吐量最优的链路权重作为本地队列长度的函数通常的选择下，也提供了更好的延迟性能，有效地“去相关”的链路状态过程（从而消除链路饥饿）在任何任意的网络拓扑结构。从我们广泛的模拟中，我们观察到，在我们的算法下的延迟往往可以减少20倍，在广泛的情况下，相比标准的基于Glauber动力学的CSMA算法。
2013-07-31 cs.NI cs.PF
Fresh-CSMA: A Distributed Protocol for Minimizing Age of Information
本文提出 Fresh-CSMA 分布式协议，在单跳无线网络中以高概率逼近集中式 max-weight 的 AoI 最优调度，并扩展到 AoII 与现实碰撞开销场景。
2023-07-12 cs.IT cs.NI math.IT
Adaptive flow-level scheduling for the IoT MAC
在过去的十年中，分布式CSMA（构成WiFi的基础）已被广泛部署，以提供无缝和高速的移动互联网接入。然而，分布式CSMA对于未来的IoT/M2M应用可能并不理想，其中连接的设备/传感器/控制器的密度预计将比目前的无线网络高出几个数量级。在这样的高密度网络中，与完全分布式MAC协议相关联的开销将成为瓶颈。此外，物联网通信可能具有严格的QoS要求，目前WiFi网络的“尽力而为”调度可能不适合。这需要重新设计无线MAC，同时考虑到未来物联网/M2M网络的要求。在本文中，我们提出了一种基于预留的（最小开销）无线MAC，专门针对IoT/M2M应用而设计。主要功能包括：（i）流级，而不是分组级竞争，以最小化开销，（ii）最后期限感知的、基于预留的调度，以及（iii）随着变化的工作负载动态地适配MAC参数的能力。
2019-12-23 cs.NI
Balancing Lifetime and Classification Accuracy of Wireless Sensor Networks
无线传感器网络由分布式传感器组成，可用于信号检测或分类。假设的似然函数通常事先不知道，并且决策规则必须通过监督学习来学习。一个具体的这样的算法是Fisher判别分析（FDA），其分类精度已经在无线传感器网络的背景下进行了研究。然而，以前的工作，没有考虑到传感器网络的通信协议或电池寿命，在本文中，我们扩展了现有的研究，提出了一个模型，捕捉电池寿命和分类精度之间的关系。为了做到这一点，我们将FDA与捕获载波侦听多路访问（CSMA）算法动态的模型相结合，该算法是用于调节传感器网络通信的随机访问算法。这使我们能够研究分类精度，电池寿命和学习努力之间的相互作用，以及CSMA的回退率对精度的影响。我们的特征之间的权衡的长度的训练阶段和准确性，并表明，准确性是非单调的回退率由于训练样本大小和过拟合的变化。
2012-08-10 cs.NI stat.ML
