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
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
Quadrant Based DIR in CWin Adaptation Mechanism for Multihop Wireless Network
在多跳无线网络中，每个节点的业务转发能力根据其竞争水平而变化。每个节点都可以将自己的信道接入机会让给相邻的节点，这样所有的节点都可以均匀地共享信道，并具有相似的转发能力。以这种方式，无线信道被有效地利用，这是使用竞争窗口自适应机制（CWAM）来实现的。这种机制实现了更高的端到端吞吐量，但消耗了更高的网络功率。因此，一种新提出的算法基于象限的定向路由协议（Q-QRP）被实现为与CWAM的跨层，以通过有限的洪泛来降低总网络功耗，并且还降低路由开销，这最终增加了总网络吞吐量。该算法将广播区域限制在源节点和目的节点所在的象限内。该算法在基于Linux的NS-2仿真器上实现。
2015-05-30 cs.NI
Trajectory-Aware Rate Adaptation for Flying Networks
针对飞行网络中节点高移动性导致的链路配置问题，本文提出利用轨迹预测信道状况的TARA速率自适应方法，在100条轨迹仿真中较Minstrel-HT最高提升53%吞吐量。
2023-07-13 cs.NI
Distributed Power Control and Coding-Modulation Adaptation in Wireless Networks using Annealed Gibbs Sampling
在无线网络中，链路的传输速率由接收信号强度、来自同时传输的干扰和可用的编码调制方案决定。速率分配是无线网络设计中的关键问题，但是是非常具有挑战性的问题，因为：（i）无线干扰是全局的，即，传输干扰所有其它同时传输，以及（i i）速率-功率关系是非凸的和非连续的，其中不连续性是由于实际系统中有限数量的编码调制选择。在本文中，我们提出了一种分布式功率控制和编码调制自适应算法，使用退火吉布斯采样，实现吞吐量最优的任意网络拓扑结构。我们考虑一个现实的信号干扰噪声比（SINR）为基础的干扰模型，并假设连续的功率空间和有限的速率选项（编码调制选择）。我们的算法首先分解网络范围内的干扰本地干扰，通过适当地选择一个“邻居”为每个发射机和绑定的干扰，从非邻居节点。功率更新策略，然后精心设计，以模拟一个吉布斯采样器在马尔可夫链与连续的状态空间。我们进一步利用模拟退火的技术，以加快算法的收敛到最佳的功率和编码调制配置。仿真结果表明了该算法的优越性能。
2012-10-23 cs.NI
Efficient User Association and Wireless Scheduling with Shorter Time-Scale Rate Adaptation
针对无线网络中速率自适应时间尺度远短于用户关联调度的问题，提出集成虚拟队列与UCB的MaxWeight型联合算法及低复杂度PC替代方案，实现吞吐量最大化与公平性，理论保证次线性遗憾和零公平违规。
2026-09-10 cs.NI
Network-aware Adaptation with Real-Time Channel Statistics for Wireless LAN Multimedia Transmissions in the Digital Home
Intel Corporation（英特尔公司）；Qualcomm（高通公司）
本文建议在无线局域网驱动程序中使用智能网络感知处理代理，根据实时的【形】信道统计数据生成带宽估计指标，以实现无线多媒体应用程序自适应。在无线数字家庭的各种配置进行了研究，并与性能变化的实验结果。
2009-07-13 cs.LG cs.NI
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
Scheduling Heterogeneous Real-Time Traffic over Fading Wireless Channels
我们开发了一种通用的方法来设计调度策略的实时的【形】流量在无线信道上。我们扩展以前的工作，其特点是实时的【形】流的流量模式，延迟范围，及时的吞吐量要求，和信道的可靠性，允许时变信道，允许客户端有不同的最后期限，并允许可选的就业率自适应。因此，我们的模型允许治疗更现实的衰落信道以及移动节点的情况下，和使用更一般的传输策略。我们得到了调度策略可行最优的充分条件，从而建立了一类可行最优策略。我们证明了所确定的类的效用，推导出一个可行性的最优策略的情况下，与速率自适应，时变信道，和异构的延迟界限。当速率自适应不可用时，我们也得到了一个可行的时变信道的最优策略。对于速率自适应不可用，但客户端有不同的延迟范围的情况下，我们描述了一个启发式。仿真结果也表明更现实和复杂的情况下的调度策略的实用性。
2009-08-05 cs.NI
An Energy Efficient Self-healing Mechanism for Long Life Wireless Sensor Networks
在本文中，我们提出了一种能量有效的无线传感器网络自愈机制.所提出的解决方案是基于我们的概率哨兵计划。为了降低能耗，同时保持良好的连接之间的哨兵节点，我们组成我们的解决方案上的两个主要概念，节点自适应和链路自适应。第一个算法使用节点自适应技术，允许分布式调度节点的活动，并选择一个最小的活动节点（哨兵）的子集来监视感兴趣的区域。其次，我们介绍了一个链路控制算法，以确保更好的连接性的哨兵节点，同时避免离群值的出现。在不增加控制消息开销的情况下，性能评估表明，我们的解决方案是可扩展的，具有稳定的能量消耗。仿真结果还表明，该机制确保了哨兵节点之间的良好连接，同时大大减少了总能量消耗。
2014-09-30 cs.NI
Delay Adaptation Method for Relay Assisted Optical Wireless Systems
在本文中，我们研究的光无线中继器之间的发射机和用户的红外光无线通信（IROWC）系统的中继终端。针对不同中继终端信号到达时间不一致的问题，提出了一种时延自适应方法。在典型的两阶段中继IROWC系统中，三种不同的中继终端部署方案进行了研究，提出的延迟自适应方法。仿真结果表明，与传统系统相比，该系统具有更好的脉冲响应，采用时延自适应方法的中继系统的均方根时延扩展平均比传统系统小30%。
2020-04-30 cs.NI eess.SP
Cooperative Topology Control with Adaptation for Improved Lifetime in Wireless Sensor Networks
拓扑控制算法允许无线多跳网络中的每个节点调整其进行传输的功率，并选择与其直接通信的邻居集合，同时保持全局目标，例如连接性或覆盖范围。这允许每个节点节省能量并有助于增加网络的寿命。在本文中，与大多数以前的工作相比，我们考虑（i）通信的能量成本以及每个节点处的可用能量的量，（ii）不同节点处的能量消耗率不同的现实情况，以及（iii）节点之间的合作，其中一些节点通过增加能量消耗来牺牲以帮助其他节点减少其消耗，可用于延长网络寿命。本文介绍了一种新的分布式拓扑控制算法，称为自适应协同拓扑控制（CTCA），基于博弈论的方法，映射到一个有序的潜在游戏的问题，最大化网络的生命周期。我们证明了博弈的纳什均衡的存在性。我们的仿真结果表明，CTCA算法延长了超过50%的网络的寿命相比，以前已知的最好的算法。我们还研究了分布式CTCA算法的性能相比，最佳的集中式算法作为节点的通信范围和节点密度的函数。
2013-09-12 cs.NI
Federated Parameter-Efficient Adaptation for Interference Mitigation at the Wireless Edge
Virginia Tech National Security Institute（弗吉尼亚理工大学国家安全研究所）；Virginia Polytechnic Institute and State University（弗吉尼亚理工学院暨州立大学）
本文提出在无线边缘使用联邦学习与参数高效微调技术，通过在时序卷积神经网络中部署低秩适配器，实现干扰抑制。实验表明，Fed-LoRA在数据稀缺节点上表现优于本地适应，同时避免了全模型联邦学习下的灾难性退化。
2026-04-17 cs.NI
Fast Adaptation for Deep Learning-based Wireless Communications
本文研究基于深度学习的无线通信难以快速适应动态环境的问题，利用少样本学习并结合领域知识，以MU-MIMO预编码为例综述方法并指出未来研究方向。
2024-09-06 cs.ET cs.NI eess.SP
Rate Adaptation Aware Positioning for Flying Gateways using Reinforcement Learning
本文提出RARL算法，利用深度Q学习为飞行网关定位，考虑速率自适应算法的影响，以最大化飞行链路吞吐量，并在静态和移动场景中达到最优性能。
2023-10-10 cs.NI
Cross-layer Energy-Efficiency Optimization of Packet Based Wireless MIMO Communication Systems
在当今的短距离无线通信中，能量主要消耗在模拟和数字硬件上，而不是辐射功率上。因此，纯粹的信息理论考虑不能实现每信息比特的最低能量，并且优化过程必须仔细考虑整个收发器。在本文中，我们建议执行跨层优化，基于能量感知速率自适应方案结合物理层，能够适当地调整其处理工作的数据率和信道条件，以最大限度地减少每个信息位的能量消耗。这种能量成比例的行为是通过扩展经典的系统模式与其他配置参数在各个层。开发了硬件功耗的细粒度模型，以向媒体访问控制层提供对物理层能力的感知。所提出的能量感知速率自适应和对IEEE 802.11n系统的物理层的修改的联合应用在所有考虑的场景中将能量效率（在许多噪声和信道实现上的平均值）提高了高达44%。
2015-04-01 cs.NI
Practical Rate and Route Adaptation with Efficient Link Quality Estimation for IEEE 802.11b/g Multi-Hop Networks
准确、快速的分组投递率（PDR）估计用于评估无线链路质量，是提高移动、多跳、多速率无线adhoc网络性能的前提。不幸的是，当代PDR估计方法，即估计传输时间和预期传输计数度量中的基于信标的分组计数，具有不令人满意的性能。因此，在本文中，我们提出了一种新的PDR估计方法的基础上的SNR档案。我们对所有可能的链路质量估计方法进行分类，并对我们的设计进行分析比较。结果表明，它导致一个更有效的链路质量估计。进一步的调查与我们的方法在IEEE 802.11b/g测试平台的原型实现显示，在移动场景中的PDR估计的准确性可以提高到50%，相比，通用的基于分组的PDR。在不同测量场景下，使用相同的原型在链路层和路由层进行实验，结果表明，与传统的数据包计数方法相比，该方法能够以端到端吞吐量增加的形式实现更好的速率自适应和路由选择。
2010-02-18 cs.NI
Analysis of Non-Pilot Interference on Link Adaptation and Latency in Cellular Networks
诸如长期演进（LTE）和5G新无线电（5G NR）之类的现代无线系统使用导频辅助的SINR估计来适配数据传输的传输模式和调制和编码方案（MCS），从而最大化无线信道容量的效用。然而，当干扰仅局限于非导频资源时，导频辅助的SINR估计变得不准确。我们表明，这会导致拥塞，由于重传，并在最坏的情况下，中断，由于非常高的块出错率（BLER）。我们通过4G LTE下行链路的数值和实验结果证明了这种行为，这些结果显示出在存在非导频干扰（NPI）的情况下的高BLER和显著的吞吐量损害。为了提供有用的见解NPI对低延迟通信的影响，我们推导出重传引起的延迟和BLER之间的近似关系。我们的研究结果表明，NPI可能严重影响低延迟应用，如车对车（V2V）通信和5G NR。我们确定强大的链路自适应方案的关键可靠的通信。
2019-01-09 cs.NI
Performance Analysis of Reliable Video Streaming with Strict Playout Deadline in Multi-Hop Wireless Networks
出于新兴的基于视觉的智能服务，我们考虑的问题，高质量和低延迟的视觉信息传输在无线网络中使用可伸缩视频编码的速率自适应。由于无线信道的可变性、网络节点处的排队以及接收器处以非常短的时间尺度对视频内容进行的基于帧的解码和回放之间的相互作用，该设置中的速率自适应固有地具有挑战性。为了解决这个问题，我们提出了一个低复杂度，基于模型的速率自适应算法的可伸缩视频流系统，建立在一个新的性能模型的基础上随机网络演算。我们使用广泛的模拟验证模型。我们表明，它允许快速，接近最佳的速率适应固定的传输路径，以及跨层优化的路由和视频速率适应网状网络中，小于$10$ \%的质量下降相比，最好的可实现的性能。
2017-04-10 cs.MM cs.NI cs.PF
Context-aware Rate Adaptation for Predictive Flying Networks using Contextual Bandits
本文提出基于上下文赌博机的 LinRA 方法，利用已知飞行轨迹和实时链路上下文主动优化传输速率，在预测性飞行网络中实现比基准快 5.2 倍的收敛速度和 NLoS 条件下 80% 的吞吐量提升。
2025-04-08 cs.NI
Restless Video Bandits: Optimal SVC Streaming in a Multi-user Wireless Network
在本文中，我们考虑的问题，最佳的可伸缩视频传输到移动用户在无线网络中的任意质量自适应（QA）机制。在当前的实际系统中，QA和调度分别由内容提供方和网络运营商独立地执行。虽然大多数研究都集中在联合优化这两个任务，但联合方法带来的高复杂性使得实现不切实际。因此，我们提出了一个调度机制，每个用户的QA逻辑作为输入，并相应地优化调度。因此，不需要集中式QA，跨层交互也被最小化。我们模型的QA-自适应调度和联合最优问题作为一个不安分的强盗和多用户半马尔可夫决策过程，分别为了比较不采用联合最优方案所产生的损失。然后，我们提出了启发式算法，以实现最佳的结果不安分的强盗解决方案假设基站的基本质量适应每个用户（QA-意识）的知识。我们还提出了一个简化的启发式算法，而不需要在基站（QA盲）的任何高层知识。我们表明，我们的QA感知策略可以实现高达2倍的用户网络利用率相比，流行的基线算法，如比例公平。我们还提供了一个测试平台实现的QA盲方案，以比较它与基线算法在一个真实的网络设置。
2017-08-24 cs.NI
Utility-Based Wireless Resource Allocation for Variable Rate Transmission
对于大多数具有可变速率传输的无线服务，平均速率和速率振荡都是重要的性能指标。传统的性能标准，平均传输速率的效用，提高了平均速率，但也导致高速率振荡。我们引入了瞬时传输速率的效用函数。它能够促进资源分配与平均速率和速率振荡的灵活组合。基于新的效用，我们考虑了时间共享无线网络中的时间和功率分配。提出了分时（TS）和联合分时和功率控制（JTPC）两种自适应策略。扩展到量化分时有限信道反馈（QTSL）的实际系统进行了讨论。仿真结果表明，通过控制效用函数的大小，可以很容易地在平均速率和速率振荡之间进行权衡。
2007-10-18 cs.NI
Proportional Fairness in Multi-channel Multi-rate Wireless Networks-Part I: The Case of Deterministic Channels
这是两部分论文系列的第一部分，研究使用比例公平（PF）效用函数作为多信道多速率无线网络中容量分配和调度的基础。第一部分的贡献有三个方面。(i)首先，我们为PF奠定了理论基础，具体地，我们给出了PF的基本属性和物理/经济解释。我们通过一般的数学论证表明，PF导致平等的通话时间分配给用户的单通道的情况下;以及对于多信道情况向用户分配相等的等效通话时间，其中用户所享受的等效通话时间是用户在所有频道上所享受的通话时间的加权和，频道的权重是该频道的价格或价值。我们还建立了PF解决方案的帕累托效率。(ii)其次，我们推导出PF解决方案的特点，是有用的PF优化算法的建设。我们提出了几个PF优化算法，包括一个快速算法，是适合并行实现。(iii)第三，我们研究了使用PF效用的容量分配在大规模的WiFi网络，包括许多相邻的无线局域网。我们发现，PF解决方案同时实现更高的系统吞吐量，更好的公平性，和较低的中断概率相对于默认的解决方案，今天的802.11商业产品。本文系列的第二部分将我们的研究扩展到时变信道的情况，其中用户在信道上享受的数据率随时间动态变化
2008-02-22 cs.IT cs.NI cs.PF
Digital Twin-Enabled Domain Adaptation for Zero-Touch UAV Networks: Survey and Challenges
在现有的无线网络中，控制程序是手动设计的，并且用于某些预定义的场景。这个过程是复杂和容易出错的，并且产生的控制程序对破坏性的变化没有弹性。基于人工智能和机器学习（AI/ML）的数据驱动控制已经被设想为复杂无线系统的自动化建模、优化和控制的关键技术。然而，现有的AI/ML技术依赖于足够的标记良好的数据，并且可能存在收敛速度慢和泛化能力差的问题。在这篇文章中，专注于数字孪生辅助无线无人机（UAV）系统，我们提供了一个调查的新兴技术，可以使快速收敛的数据驱动控制的无线系统与增强的泛化能力，以新的环境。其中包括用于数字孪生构建的基于SLAM的传感和网络软件化，用于领域自适应的鲁棒强化学习和系统辨识，以及测试设施共享和联邦。同时也讨论了相应的研究机会。
2022-12-31 cs.NI cs.SY eess.SY
Competitive Multi-Agent Load Balancing with Adaptive Policies in Wireless Networks
由于机器学习（ML）算法具有很强的学习和自适应能力，近年来，ML技术在下一代无线网络中的应用已经取得了可喜的成果。更具体地，ML技术已经用于自组织网络（SON）中的负载均衡。在负载均衡和ML的背景下，一些研究从单个集中式代理的角度提出了网络管理自动化（NMA）。然而，单代理域不考虑代理之间的交互。在本文中，我们提出了一个更现实的负载均衡方法，使用新的多代理深度确定性策略梯度与自适应策略（MADDPG-AP）计划，考虑吞吐量，资源块利用率和网络延迟。我们将我们的建议与名为Clipped Double Q-Learning（CDQL）的单代理RL算法进行了比较。仿真结果表明，该算法在时延、丢包率和收敛时间上都有明显的改善
2021-10-13 cs.NI
Class-Based Service Connectivity using Multi-Level Bandwidth Adaptation in Multimedia Wireless Networks
由于对所有业务类型的服务质量要求不是非常严格的事实，通过减少带宽自适应呼叫的一些带宽分配，可以容纳更多的较高优先级的呼叫。接受较高优先级呼叫的带宽适应性大于接受较低优先级呼叫的带宽适应性。因此，多级带宽自适应技术提高了总的强制呼叫终止概率，并在不降低带宽利用率的情况下，根据呼叫阻塞概率提供业务类别的优先级。我们提出了一种新的带宽自适应模型，从现有的多媒体业务呼叫释放多层次的带宽。释放的带宽量基于请求业务呼叫的优先级和现有带宽自适应呼叫的数量来决定。流量类别的这种优先级排序不会降低带宽利用率。此外，我们的计划降低了整体强制呼叫终止概率显着。所提出的方案是使用马尔可夫链建模。数值结果表明，该方案是能够提供可以忽略不计的切换呼叫丢弃概率，以及显着降低新的呼叫阻塞概率较高的优先级呼叫，而不增加整体的强制呼叫终止概率。
2014-12-11 cs.MM cs.NI cs.PF
Distributed MAC and Rate Adaptation for Ultrasonically Networked Implantable Sensors
植入人体并无线互联的微型生物医学设备的使用有望在许多普遍疾病的医疗方面实现重大飞跃。认识到传统的射频无线通信的局限性，在人体内的互连设备，在本文中，我们首次提出开发基于超声波传输的植入式设备的网络协议。我们开始评估的可行性，使用超声波在人体组织中的传播，并推导出一个准确的超声波体内通信的信道模型。然后，我们提出了一种新的超声传输和多址技术，我们称之为超声宽带（UsWB）。UsWB基于在遵循时间跳变模式的非常短的脉冲上传播信息比特的思想。短脉冲持续时间导致有限的反射和散射效应，并且其低占空比减少了对人体健康有害的热效应和机械效应。然后，我们开发了一种多址接入技术与分布式控制，使有效的同时访问的干扰设备的基础上最小的和本地化的信息交换和测量在接收器上。最后，我们展示了UsWB的性能，通过一个多尺度的模拟器，该模拟器在声波级别，在物理（位）级别，并在网络（数据包）级别的拟议的通信系统。
2013-02-06 cs.NI
Wi-Fi Rate Adaptation using a Simple Deep Reinforcement Learning Approach
最近Wi-Fi修订的复杂性不断增加，使得最佳速率自适应（RA）成为一项挑战。由于配置参数的大组合以及无线信道的可变性，使用经典算法或启发式模型来解决RA变得不可行。在现有技术中已经提出了基于机器学习的解决方案来处理这种复杂性。然而，它们通常使用复杂的模型，并且在实际场景中难以实现。我们提出了一种简单的深度强化学习方法用于Wi-Fi网络中的自动RA，称为数据驱动的速率自适应算法（DARA）。DARA符合标准。它仅根据对发射机接收帧的信噪比（SNR）的观察来动态调整Wi-Fi调制和编码方案（MCS）。我们的仿真结果表明，DARA实现高达15%的吞吐量相比，Minstrel高吞吐量（HT），等于理想的Wi-Fi RA算法的性能。
2022-02-11 cs.NI
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
Scheduling with Rate Adaptation under Incomplete Knowledge of Channel/Estimator Statistics
在时变无线网络中，通信信道的状态会受到随机变化的影响，因此需要对通信信道的状态进行估计，以便进行有效的速率自适应和调度。估计机制具有需要在概率框架中解决的不准确性。在这项工作中，我们研究调度与速率自适应在单跳路由网络下两个层次的信道不确定性：当信道估计是不准确的，但完整的知识的信道/估计器联合统计是可用的调度器;和当知识的联合统计是不完整的。在前一种情况下，我们描述了网络的稳定区域，并表明，最大权重型调度策略是吞吐量最优的。在后一种情况下，我们提出了一个联合信道统计学习调度策略。与相关的平均分组延迟和收敛时间的权衡，所提出的政策有一个稳定区域任意接近的稳定区域的网络信道/估计器联合统计的充分知识下。
2010-10-03 cs.NI
CapEst: A Measurement-based Approach to Estimating Link Capacity in Wireless Networks
估计无线网络中的链路容量是一项复杂的任务，因为链路处的可用容量不仅是该链路处的当前到达速率的函数，而且是干扰该链路的链路处的到达速率以及这些链路之间的干扰的性质的函数。准确描述这种依赖关系的模型要么计算复杂，要么缺乏准确性。此外，它们具有很高的实现开销，并进行限制性假设，这使得它们不适用于真实网络。在本文中，我们提出了CapEst，一个通用的，简单而准确的，基于测量的方法来估计在无线网络中的链路容量。为了计算量小，CapEst允许估计不准确;然而，使用测量，它可以以迭代的方式纠正这种不准确，并收敛到正确的估计。我们的评估表明，CapEst总是在不到18次迭代中收敛到正确值的5%以内。CapEst与模型无关，因此适用于任何MAC/PHY层，并与自动速率适配一起工作。此外，它具有较低的实现开销，可以与需要估计无线链路上的剩余容量的任何应用一起使用，并且可以完全在网络层实现，而无需底层芯片组的任何支持。
2010-07-27 cs.NI
Explainable Multi-Agent Reinforcement Learning for Extended Reality Codec Adaptation
本文提出基于价值函数分解的可解释多智能体强化学习算法，通过奖励分解、多头结构和自适应损失函数改进XR编解码器自适应，其中MHA-QMIX在多项指标上显著优于基线。
2024-11-21 cs.NI
A deep-learning-based MAC for integrating channel access, rate adaptation and channel switch
针对非授权无线网络中传统MAC协议性能下降问题，提出基于深度学习的DL-MAC，利用频谱感知数据联合实现信道接入、速率自适应和信道切换，实验证明其在单/多信道环境中均优于传统算法且性能稳健。
2024-06-04 cs.NI eess.SP
Resilience Characterization of AI-Native Wireless Receivers via Persistent Homology
CEA-Leti（CEA-莱提）
针对深度学习无线接收机在非平稳信道下韧性评估不足的问题，提出基于持续同调的拓扑韧性指数（TRI），从验证损失韧性、信道冲激响应分布偏移和信道流形拓扑三个维度量化结构稳定性，理论证明其有界性、单调性和Lipschitz稳定性，仿真表明TRI比梯度范数基线提前一个OFDM符号预警，并引导突发重适应将误码率降低80%。
2026-05-21 cs.IT cs.LG cs.NI
NANCY: Neural Adaptive Network Coding methodologY for video distribution over wireless networks
BITS Pilani Hyderabad（比尔拉理工学院海得拉巴分校）；University Of Oulu（奥卢大学）；Microsoft Corporation（微软公司）
本文介绍了NANCY，一个系统，产生自适应比特率（ABR）的视频和自适应网络编码率（ANCR）使用强化学习（RL）的视频分布在无线网络上。NANCY训练一个神经网络模型，其奖励被公式化为体验质量（QoE）度量。它执行联合优化以便选择：（i）用于未来视频块的自适应比特率以对抗可用带宽的变化，以及（ii）用于编码视频块切片的自适应网络编码速率以对抗无线网络中的分组丢失。我们提出了NANCY的设计和实现，并评估其性能相比，国家的最先进的视频速率自适应算法，包括Pensieve和robustMPC。我们的研究结果表明，NANCY提供了29.91%和60.34%的平均QoE比Pensieve和robustMPC，分别。
2020-08-21 cs.LG cs.MM cs.NI
Robust Rate-Adaptive Wireless Communication Using ACK/NAK-Feedback
为了对抗无线信道中的可变性的不利影响，我们考虑基于有限反馈的跨层速率自适应。特别是，基于有限的反馈形式的链路层应答（ACK）和否定应答（NAK），我们最大限度地提高物理层传输速率的上限上的预期数据包出错率。\textr{We take a robust approach in that we do not assume}信道状态上的任何特定先验分布。我们首先分析了这种系统的基本限制，并推导出一个上限的基础上未编码的QAM和随机高斯系综的信令方案的可实现的速率。我们表明，对于基于二进制ACK/NAK反馈的信道估计，最好是在高出错率下使用单独的训练序列，而不是利用低差错率数据包本身。我们还开发了一个自适应递归估计，这是证明渐近最优和渐近有效的。
2011-11-17 cs.IT cs.NI math.IT
Optimal Power Control and Rate Adaptation for Ultra-Reliable M2M Control Applications
Koc University（科奇大学）
本文针对超可靠M2M控制应用中的严格时延和可靠性要求，提出基于离散速率传输模型的最优功率控制与速率适应方法，通过多项式时间算法实现时间最小化，结合调度算法进行仿真验证。
2015-09-22 cs.IT cs.NI cs.SY
Robust Rate Adaptation and Proportional Fair Scheduling with Imperfect CSI
在无线衰落信道中，多用户调度具有利用分集增益提高频谱效率的潜力。在这方面，比例公平（PF）调度提供了一种通过在系统吞吐量最大化和用户公平性之间找到平衡来提高用户体验质量的解决方案。为此，需要在发射机侧获得精确的瞬时信道状态信息（CSI）以执行速率适配和调度。然而，在实际设置中，CSI受到例如以下因素的损害：信道估计误差、量化和反馈延迟。特别是在集中式的基于云的通信系统中，其中较低层处理的主要部分被转移到中央实体，高回程延迟可能导致实质的CSI缺陷，从而导致显著的性能降级。在这项工作中，鲁棒的速率自适应以及鲁棒的PF调度，占CSI损伤。所提出的速率自适应解决方案保证了固定的目标中断概率，这对于诸如视频会议系统之类的延迟关键和数据密集型应用是有意义的。除了CSI缺陷之外，所提出的调度器能够考虑来自接收器的延迟的解码确认。
2015-04-15 cs.IT cs.NI math.IT
