Proportional fairness in wireless powered CSMA/CA based IoT networks
本文考虑在基于802.11的无线供电物联网网络中部署混合无线数据/电力接入点。在每个设备的能量中性和CPU能力的约束下，考虑了物联网节点之间按比例公平分配吞吐量。无线供电和数据通信资源的联合优化考虑了CSMA/CA随机信道接入特征，例如退避过程、冲突、协议开销。仿真结果表明，该优化方案能有效地平衡节点间的单个吞吐量，同时在能量约束下按比例最大化总吞吐量.
2018-10-24 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
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
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
An Axiomatic Theory of Fairness in Network Resource Allocation
我们提出了一套五个公理的公平措施，在资源分配。构造了满足公理的公平测度族。众所周知的概念，如阿尔法公平，Jain的指数，熵被证明是特殊情况。证明了满足公理的公平性度量的性质，包括Schur-Schurt。在工程上的影响是一个广义的Jain指数，调整公平性度量的分辨率，对alpha公平效用函数的新理解，以及对“较大的alpha更公平”的解释。我们还构建了一套替代的四个公理，以捕捉效率目标和可行性约束。
2009-10-07 cs.NI cs.PF
Fairness for ABR multipoint-to-point connections
在多点到点连接中，根（目的地）处的流量是源自叶子的所有流量的组合。在多个组播的情况下，一个关键的问题是如何定义一个组播组内的公平性和组之间和点对点连接。公平性定义可能很复杂，因为多点连接在每条链路上可能具有相同的标识符（VPI/VCI），并且在这种情况下可能无法区分。许多速率分配算法隐含地假设每个VC中只有一个发送方，这不适用于多点到点的情况。我们给出了各种可能性定义公平多点连接，并显示所涉及的权衡。此外，我们表明，ATM带宽分配算法需要适应多点到点连接的公平分配。
1998-09-23 cs.NI
Contention Based Proportional Fairness (CBPF) Transmission Scheme for Time Slotted Channel Hopping Networks
时隙信道跳变（TSCH）是IEEE802.15.4e标准中引入的媒体访问控制（MAC）协议，解决物联网（IoT）和低功率有损网络（LLN）的低功率要求。IEEE802.15.4e的6TiSCH操作子层（6top）定义了包括节点的休眠、发送和接收例程的调度。但是，标准中没有对进度计划的设计做出规定。在本文中，我们提出了一种基于竞争的比例公平（CBPF）传输方案TSCH网络，以最大限度地提高系统吞吐量解决公平分配资源的节点。我们提出了一个基于凸规划的方法来实现公平性和吞吐量的目标。我们模型TSCH MAC作为一个多信道时隙ALOHA和分析它的时间表给出的6顶层。性能指标，如吞吐量，延迟和能量消耗每成功的传输推导和验证通过模拟。所提出的CBPF传输方案已在物联网实验室公共测试平台中实现，以评估其性能并与现有的调度算法进行比较。
2021-12-14 cs.NI
Proportional Fair Rate Allocation for Private Shared Networks
在本文中，我们认为公平的隐私共享网络的流量分析攻击的窃听者。我们开始研究的隐私，吞吐量和延迟之间的联合权衡，在这样一个共享网络的效用公平性问题，并推导出比例公平速率分配网络的流量受隐私约束和延迟的最后期限。
2016-03-04 cs.NI
Dynamic Resource Allocation and Activity Management for Energy Efficiency and Fairness in Heterogeneous Networks
异构网络（HetNet）的能耗高于宏网络（MONET），这引起了人们对HetNet的能效的极大关注。在这项工作中，我们研究了一种动态激活策略，该策略根据动态变化的用户流量在Active和Idle之间改变小小区的状态，以提高HetNet的能量效率。此外，我们将动态层间带宽分配到我们的模型。所提出的动态带宽分配和动态激活（DBADA）策略应用于小小区的小区边缘部署，其中热点区域远离主基站。我们的目标是以最小的能量消耗最大化网络的总效用。为了保证用户之间的比例公平性，我们使用对数效用函数。为了评估所提出的策略的性能，通过仿真评估了用户数据率和网络能耗的中位数、10百分位数和总和。仿真结果表明，DBADA策略将单位用户数据率的能耗提高了$25\%$。与小型小区的始终活动场景相比，它还实现了至少$25\%$的较低能耗。
2019-10-18 cs.NI
A Mood Value for Fair Resource Allocations
在联网和计算中，资源分配通常使用经典共享协议来解决，例如，比例分配规则、最大-最小公平分配或由合作博弈论启发的其他解决方案。在本文中，我们认为，描述的资源分配问题作为一个合作的游戏，这种经典的资源分配的方法，以及相关的公平的概念，显示出重要的局限性。我们确定在个人满意率的关键方面的挑战，定义一个新的概念的公平性，因此，一个资源分配算法更适合于合作的背景下。我们推广了用户满意度的概念，考虑破产博弈的可接受解集。我们调整了Jain的公平性指数，以包括新的用户满意度。因此，我们提出了一个新的分配规则，我们称之为“情绪价值”。对于每个用户，它均衡我们的新的博弈论定义的用户满意度相对于分配的资源。我们测试的情绪值和新的公平性指数，通过广泛的模拟显示它们如何更好地支持公平性分析。
2017-04-24 cs.GT cs.NI
Adaptive Subcarrier and Bit Allocation for Downlink OFDMA System with Proportional Fairness
研究了OFDMA系统中的自适应子载波和比特分配算法。为了最小化总发射功率，我们提出了一种新的基于信道状态信息（CSI）和质量状态信息（QSI）的自适应子载波和比特分配算法。提出了一种分别进行子载波分配和比特加载的次优方法。结果表明，该算法具有较低的复杂度，与其他常规算法相比，获得了一个近最优解。我们将研究的问题，找到一个最佳的子载波和功率分配策略的下行链路通信多个用户在基于OFDMA的无线系统。假设所有用户的瞬时信道增益的知识，我们提出了一种多用户OFDMA子载波，和比特分配算法，以最小化总发射功率。这是通过为每个用户分配一组子载波并确定每个子载波的比特数和发射功率电平来完成的。其目标是最小化整个网络上的总发射功率，以满足应用层和物理层。我们制定这个问题作为一个约束优化问题，并提出集中式算法。仿真结果将表明，我们的方法的结果在一个有效的分配的子载波和发射机的功率电平方面所需的能量传输每个比特的信息，以解决这一需要，我们还提出了一个比特加载算法分配子载波和比特，以满足速率要求的链路。
2011-11-09 cs.NI
Distributed Learning for Proportional-Fair Resource Allocation in Coexisting WiFi Networks
在本文中，我们重新审视了广为人知的性能异常，导致严重的网络效用下降时，节点使用不同的调制和编码方案的WiFi网络。比例公平分配被证明可以缓解这种异常，并为站点提供良好的吞吐量。它可以通过基于优化问题的显式解选择竞争窗口值来实现，或者如最近提出的，通过遵循使用集中式梯度下降算法的基于学习的方法来实现。在本文中，我们利用我们最近的异步分布式优化的理论工作，并提出了一个简单的算法，允许WiFi节点独立调整其竞争窗口，以实现比例公平。我们比较的吞吐量和空中时间分配，该算法实现了标准的WiFi二进制指数回退，并显示改进。
2021-02-09 cs.NI
QoS-Aware Proportional Fairness Scheduling for Multi-Flow 5G UEs: A Smart Factory Perspective
针对智能工厂单UE多QoS流仿真不足的问题，本文扩展Simu5G支持QFI级建模并提出QoS-PF调度器，在真实工业场景中提升了截止时间遵守率与公平性且不影响吞吐量。
2025-08-29 cs.NI
Proportional Fair Resource Allocation on an Energy Harvesting Downlink - Part II: Algorithms
在本文中，按比例公平分配的时隙在一个帧中，以及在能量收集广播系统的多个接收机的功率电平，被认为是。假设帧中的能量收获时间在该帧的开始处是已知的。我们的目标是解决一个优化问题，旨在最大限度地提高基于吞吐量的效用函数，提供用户之间的比例公平。通过使用块坐标下降（BCD）方法在早期的工作（在本研究的第一部分）获得的问题的最优解。然而，找到最优分配需要计算复杂性，其在用户或时隙的数量方面急剧增加。本文推导了最优功率时间分配策略的某些结构特征。在此基础上，提出了两个简单的和计算可扩展的算法，PTF和ProNTO。仿真结果表明，PTF和ProNTO能够很好地跟踪BCD码的性能。
2012-05-23 cs.NI
Enhanced Cluster Computing Performance Through Proportional Fairness
集群计算的性能取决于并发作业如何共享多个数据中心资源类型，如CPU，RAM和磁盘存储。最近的研究讨论了效率和公平性的要求，并确定了一些理想的调度目标，包括所谓的主导资源公平性（DRF）。我们认为，比例公平（PF），长期以来被认为是一个理想的目标，在正在进行的流量之间共享网络带宽，是更可取的DRF。PF的优越性是显而易见的现实建模假设下，人口的工作进展是一个随机过程。在随机业务中，DRF的防策略属性证明是不重要的，而PF的分析和仿真表明，提供了一个显着更好的效率公平的权衡。
2014-04-08 cs.DC cs.NI cs.PF
Resource Allocation and Fairness in Wireless Powered Cooperative Cognitive Radio Networks
我们集成了一个无线供电的通信网络与合作的认知无线电网络，其中多个次要用户（SU）无线供电的混合接入点（HAP）帮助一个主要用户中继数据。作为合作的奖励，次级网络获得频谱接入，其中SU使用时分多址向HAP发送。为了最大化SU的总吞吐量，我们提出了一个二级的总吞吐量最优资源分配（STORA）计划。在满足目标一次速率的约束下，STORA方案选择中继SU的最优集合，并联合执行SU的时间和能量分配。具体来说，通过利用最优解的结构，我们找到了SU优先中继主数据的顺序。由于STORA方案侧重于总吞吐量，它变得不考虑个人SU吞吐量，导致低公平性。为了提高公平性，我们研究了三种资源分配方案，它们是（i）等时间分配，（ii）最小吞吐量最大化，和（iii）成比例的时间分配。仿真结果揭示了吞吐量和公平性之间的权衡。最小吞吐量最大化方案是最公平的方案，因为每个SU获得相同的吞吐量，但产生最小的SU总吞吐量。
2016-06-12 cs.IT cs.NI math.IT
Hierarchical Beamforming: Resource Allocation, Fairness and Flow Level Performance
Centrale-Supelec（中央苏佩莱克）；L2S（L2S实验室）；Orange Labs（法国电信实验室）
本文提出高效的公平速率分配算法及流量层面性能的闭式公式，通过数值实验评估分层波束成形性能，表明其在低复杂度下具有未来蜂窝网络应用潜力。
2018-05-17 cs.IT cs.NI cs.PF
Quantum Machine Learning for Secure Cooperative Multi-Layer Edge AI with Proportional Fairness
School of Computing and Information Technology, University of Wollongong（计算机与信息科技学院，沃林戈恩大学）
本文提出一种通信高效的事件触发协作边缘AI推理框架，将双阈值提前退出策略扩展到多设备场景并引入比例公平约束，通过交替优化与Benders分解求解联合优化问题，实验证明其显著提升系统性能与资源分配公平性。
2025-07-20 cs.LG cs.NI
Fairness-Aware Caching and Radio Resource Allocation for the Downlink of Multi-Cell OFDMA Systems
互联网内容的空前增长，特别是社交媒体，对蜂窝网络的负载提出了挑战。另外，与服务质量（QoS）相比，用户体验质量（QoE）的需求成为了一个更实际的标准，下载延迟是影响用户体验质量的一个重要因素。为了满足这一需求，本文提出了两种资源分配（RA）算法，分别对社交媒体在基站（BS）缓存中的位置和无线资源（即，发射功率和子载波）。在第一种方案中，网络的总下载延迟被最小化，而在第二种方案中，提出了一种公平性感知的方案，其中最大下载延迟被最小化。我们提出迭代算法来解决每个问题，其中内容放置问题和联合子载波和发射功率分配问题将迭代优化。我们还证明了所提出的方法收敛到一个接近最优的解决方案，以及迭代次数的增加。
2021-06-26 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Proportional Fairness Scheduling Using Iterative Search for mmWave Concurrent Transmission
毫米波（mmWave）将在不久的将来面对日益增长的巨大数据速率需求时作为5G候选者发挥重要作用。传统的毫米波标准IEEE 802.11ad考虑在无线局域网（WLAN）中仅建立一个毫米波链路以提供多Gbps的数据速率。但是，毫米波具有脆弱的信道，这阻碍了它提供这样的速率。因此，有必要通过在5G网络中部署多个毫米波接入点（AP）来同时建立多个毫米波链路。不幸的是，在没有对毫米波并发传输进行任何修改的情况下应用常规标准阻碍了毫米波AP选择最佳毫米波并发链路。因为IEEE 802.11ad标准使用具有最大接收功率的链路将用户设备（UE）与毫米波AP相关联，而不考虑同时链路之间的相互干扰。本文提出了一种建立最优毫米波并发传输链路的联合比例公平调度（JPFS）优化问题。并且，为了找到这个非多项式（NP）时间问题的解决方案，我们使用穷举搜索（ES）计划。数值仿真证明了ES方案对提高系统性能的有效性。
2022-07-21 cs.NI eess.SP
Fairness Guaranteed and Auction-based x-haul and Cloud Resource Allocation in Multi-tenant O-RANs
CONNECT Centre for Future Networks and Communication（CONNECT未来网络与通信中心）；Trinity College Dublin, University of Dublin（都柏林大学圣三一学院）
开放式无线电接入网络（O-RAN）包括云化和网络功能虚拟化，用于通过分解的无线电单元（RU）、分布式单元（DU）和集中式单元（CU）进行基带功能处理。这些实现了云RAN愿景，其中多个移动网络运营商（MNO）可以安装其专有或开放RU，但通过开放的x-haul接口从常用的开放云租赁用于DU-CU功能的按需计算资源。在本文中，我们提出并比较了最小-最大公平性和Vickrey-Clarke-Groves（VCG）拍卖为基础的x-haul和DU-CU资源分配机制的性能，以创建一个多租户的O-RAN生态系统，是可持续的小型，中型和大型移动网络运营商。最小-最大公平方法通过与RU的需求成比例的成本分摊来最小化RU的最大OPEX，而基于VCG拍卖的方法在从RU提取真实需求的同时最小化所利用的所有资源的总OPEX。我们考虑基于时分波分复用（TWDM）无源光网络（PON）的x-haul接口，其中PON虚拟化技术用于灵活地提供宏小区RU位置处的RU和边缘云以及中心局位置处的开放云之间的光连接。此外，我们设计了有效的算法，产生显着更好的经济效率和网络资源利用率比传统的贪婪资源分配算法和基于强化学习的算法。
2023-03-15 cs.AI cs.NI
Controlling congestion on complex networks: fairness, efficiency and network structure
我们考虑两个基本的（最大流和均匀流）和两个现实的（最大-最小公平和比例公平）拥塞控制方案，并分析算法和网络结构如何影响吞吐量，流量分配的公平性，以及瓶颈边缘的位置。更现实的比例公平和最大最小公平算法具有相似的吞吐量，但路径流分配是更不平等的无标度比随机规则的网络。无标度网络的吞吐量低于均匀流算法中的随机规则网络，这在复杂网络文献中是受欢迎的。然而，我们发现，这种关系是相反的所有其他拥塞控制算法的度指数$γ$和平均度${k}$的参数空间的区域。此外，均匀流算法严重低估了拥塞网络的网络吞吐量，并且路径流分配的丰富现象学仅存在于更现实的$α$ -公平算法族中。最后，我们表明，通过一个边缘的路径数的特点，在这些算法中的瓶颈边缘的位置范围很广。这种瓶颈识别可以在复杂网络和拥塞控制这两个领域之间架起一座桥梁。
2017-08-23 cs.NI math.OC physics.soc-ph
Proportional Fairness in Multi-channel Multi-rate Wireless Networks-Part II: The Case of Time-Varying Channels
这是两部分论文系列的第二部分，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。第二部分的贡献是双重的。(i)首先，我们扩展的问题制定，理论结果和算法的情况下，随时间变化的信道，机会的容量分配和调度可以利用，以提高系统性能。我们奠定了优化的理论基础，“耦合”的时变特性的通道与底层应用程序的要求到一个考虑。特别是，机会优化的程度是可能的，不仅是如何快速的信道特性变化的函数，但也延迟容量分配的基础应用程序的弹性的函数。(ii)第二，基于我们的理论框架和结果，我们研究了正交频分复用（OFDM）蜂窝无线网络中的子载波分配和调度。我们引入了W-归一化多普勒频率的概念，以捕获机会调度可以被利用来实现吞吐量公平性能增益的程度。我们表明，“回看PF”调度可以取得良好的平衡系统吞吐量和公平性，同时考虑到底层应用程序的要求。
2008-02-23 cs.IT cs.NI cs.PF
Resource Allocation: Realizing Mean-Variability-Fairness Tradeoffs
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文提出网络效用最大化（NUM）框架的推广，显式考虑用户分配奖励的时间变异性影响，并设计在线算法实现均值、变异性和公平性之间的最优权衡。
2012-10-09 cs.NI cs.SY eess.SY
