Area Coverage Under Low Sensor Density
本文提出了一种解决方案，使用一组节点，不足以达到所需的监测覆盖度的感兴趣的区域（RoI）的监测问题。特别是无线传感器网络（WSNs）的感知覆盖是一个至关重要的问题，在项目中，由于传感器故障。传感器设备资源的缺乏阻碍了使用移动机器人在RoI周围移动以收集读数的传统方法。相反，我们的解决方案采用监督神经网络，通过提取整个区域随机部署的传感器节点之间的非线性关系来产生未覆盖位置的值。此外，我们应用混合反向传播方法，以加快学习收敛到局部最小解的速度。我们使用一个真实世界的数据集，从气象部署的实验验证和分析。
2016-03-03 cs.NI
A Coverage Strategy for Wireless Sensor Networks in a Three-dimensional Environment
覆盖问题是无线传感器网络的基本问题之一。它反映了无线传感器网络检测感兴趣区域的能力。在实际的传感器网络应用中，探测区域往往是非理想的，三维传感器网络应用中探测区域的地形往往比较复杂。因此，许多现有的覆盖策略不能直接应用于三维空间。提出了一种新的三维传感器网络覆盖策略。传感器节点均匀分布。该算法利用代价因子构造感知概率，通过降维方法将三维空间的点变换到二维平面上，并采用经典分水岭算法，保持了非线性地形的拓扑特征。最佳呼吸路径中的检测概率被用作评估覆盖率的度量。仿真结果表明，该策略能够在满足网络覆盖要求的前提下，用较少的节点确定覆盖范围。
2013-12-24 cs.NI
On Balanced k-coverage in Visual Sensor Network
给定一组定向视觉传感器，$k$覆盖问题确定最小定向传感器的方向，使得每个目标至少被覆盖$k$次。由于问题是NP完全的，已经设计了一些算法来解决这个问题。然而，现有的探测器提供了目标的不平衡覆盖--一些目标被覆盖$k$次，而其他目标完全未被覆盖或被单独覆盖。覆盖不平衡在供应不足的网络中更加严重，其中不存在足够的传感器来覆盖所有目标$k$次。因此，我们解决的问题，覆盖每个目标至少$k$倍，以平衡的方式使用最少数量的传感器。我们研究了现有的线性规划（ILP）制定单一的覆盖和扩展的想法$k$覆盖。然而，这一扩展并没有平衡目标的覆盖范围。我们进一步提出了能够解决覆盖平衡的二次规划（IQP）和非线性规划（INLP）公式。由于所提出的配方是计算昂贵的，我们设计了一个更快的集中式贪婪$k$覆盖算法（CGkCA）近似的配方。最后，通过严格的模拟实验，我们表明所提出的配方和CGkCA的功效。
2015-12-23 cs.NI
Control over Skies: Survivability, Coverage, and Mobility Laws for Hierarchical Aerial Base Stations
空中基站（ABS）在下一代无线网络中具有重要的意义，可以方便和高质量地容纳移动地面用户和快速人群。然而，为了实现一个有效的ABS网络，许多因素有关的ABS飞行，管理法律和信息传输必须研究。本文从生存性、覆盖和移动性三个方面研究了多无人机通信，优化了多层ABS网络，避免了小区间干扰、能量不足、频繁切换和生命周期等问题。本文包括模拟结果的分层ABS分配处理一组用户在一个定义的地理区域。提出了几个开放的问题和挑战，提供深入了解ABS网络管理及其实用程序框架。
2021-04-16 cs.NI eess.SP
Sixsoid: A new paradigm for $k$-coverage in 3D Wireless Sensor Networks
三维无线传感器网络的覆盖问题一直是一个非常关键的问题。提出良好的覆盖模型意味着更节能的网络。$K$ -覆盖范围是一种模型，可确保$k$传感器覆盖给定三维感兴趣区域（FoI）中的每个点。当涉及到3D时，提出保证$k$覆盖的传感器部署变得比2D复杂得多。其基本思想是提出一个几何形状，保证是$k$ -通过采取传感器的特定安排覆盖，然后填充FoI将不重叠的副本，这个形状。在这项工作中，我们提出了一个新的形状的三维场景，我们称之为\textbf{Devilsoid}。在这项工作之前，提出用于3D覆盖的形状是所谓的\textbf{Reuleaux Tetrahedron}。我们的建设是出于建设，可以应用于2D版本的问题\cite{MS}，它暗示了更好的保证超过\textbf{Reuleaux Triangle}。我们在本文中的贡献是双重的，首先，我们展示了Devilsoid如何保证更多的覆盖体积超过Alleaux四面体，其次，我们展示了Devilsoid如何也保证更简单，更务实的部署策略的三维无线传感器网络。本文给出了Devilsoid的结构，计算了Devilsoid的体积，讨论了Devilsoid对无线传感器网络中$k$覆盖的影响。
2014-09-03 cs.NI
Dwell Time Prediction Model for Minimizing Unnecessary Handovers in Heterogenous Wireless Networks, Considering Amoebic Shaped Coverage Region
多年来，垂直切换必要性估计吸引了众多研究人员的兴趣。尽管集成不同的无线平台的吸引人的好处，移动用户面临着有害的切换的问题。本文使用了广泛的几何和概率分析建模的WLAN小区的覆盖区域。因此，提出了一个现实的和新颖的模型，试图最大限度地减少不必要的切换和切换失败的移动节点（MN）穿越WLAN小区从第三代（3G）网络。估计停留时间以及阈值，以确保MN的最佳切换决策，同时将不必要的切换和切换失败的概率保持在可容忍的范围内。Monte-Carlo模拟进行了显示所提出的模型的行为。通过比较该模型与现有模型的不必要的切换最小化的结果进行了验证。
2014-12-05 cs.NI
Post-disaster 4G/5G Network Rehabilitation using Drones: Solving Battery and Backhaul Issues
基于无人机的通信是蜂窝网络中一个新颖且有吸引力的研究领域。它在时间（按需提供）、空间（移动）方面提供了多个自由度，并且可以用于多种目的（自我修复、卸载、覆盖范围扩展或灾难恢复）。这就是为什么基于无人机的通信的广泛部署有可能被集成到5G标准中。在本文中，我们利用无人机网格提供蜂窝覆盖受灾地区的地面基础设施完全损坏，由于地震，洪水等，我们提出了解决方案，无人机网络面临的最具挑战性的问题是有限的电池能量和有限的回程。我们提出的解决方案主要基于使用三种类型的无人机;系留回程无人机（提供高容量回程），无系留供电无人机（提供飞行电池充电）和无系留通信无人机（提供蜂窝连接）。因此，除了确定这些无人机的放置和保证用户的最小速率之外，还制定了优化问题以最小化无人机的能量消耗。仿真结果表明，我们可以提供无限制的蜂窝服务的受灾地区在一定的条件下，保证最低速率为每个用户。
2018-09-16 cs.NI
Nature-Inspired Algorithms for Wireless Sensor Networks: A Comprehensive Survey
为了解决无线传感器网络（WSNs）中的关键问题，与有限的传感器寿命的关注，自然启发的算法正在出现作为一个合适的方法。获得最佳的网络覆盖是在设置任何网络之前需要严格检查的挑战性问题之一。最优的网络覆盖不仅可以最大限度地减少电池驱动传感器的有限能量消耗，而且可以减少冗余信息的感知。在本文中，我们专注于自然启发的优化算法在无线传感器网络的最佳覆盖。在本文的前半部分，我们简要讨论了无线传感器网络中的优化算法的分类以及问题域。在论文的后半部分，我们比较了两种自然启发的算法在无线传感器网络中获得最佳覆盖的性能。第一种是改进的遗传算法和二进制蚁群算法的组合算法（IGABACA），第二种是狮子优化算法（LO）。仿真结果表明，LO算法具有更好的网络覆盖性能，且收敛速度比IGA-BACA算法快。此外，我们观察到，最佳的覆盖率是在LO中实现了更少的代数相比，IGA-BACA。这篇综述将有助于研究人员探索在这一领域以及超越这一领域的应用。关键词：最佳覆盖，仿生算法，狮子优化，无线传感器网络。
2020-12-24 cs.NE cs.NI
Coverage and Economy of Cellular Networks with Many Base Stations
蜂窝网络的性能可以通过采用许多基站（BS）来显著改善，这缩短了传输距离。然而，不存在关于量化来自部署许多BS的性能增益的已知结果。为了解决这个问题，我们采用随机几何模型的下行链路蜂窝网络和分析的移动中断概率。具体而言，给定泊松分布的BS，中断概率示出成反比减少BS和移动密度之间的比率。此外，我们分析了从增加BS密度的性能增益和由此产生的网络成本占能源消耗，BS硬件和回程电缆之间的最佳权衡。最佳基站密度被证明是成正比的移动密度的平方根和所考虑的成本因素的平方根的倒数。
2012-04-06 cs.NI
Adaptive Vision-Based Coverage Optimization in Mobile Wireless Sensor Networks: A Multi-Agent Deep Reinforcement Learning Approach
针对传统WSNs预部署重叠大、MWSNs需优化覆盖的问题，本文提出基于视觉监控与多智能体深度强化学习的自适应覆盖优化策略，实现传感器自主定位以最大化覆盖，相比传统方法覆盖提升26.5%、能耗降32%。
2025-08-20 cs.NI
Increasing the Network life Time by Simulated Annealing Algorithm in WSN with Point Coverage
由于无线传感器网络中的电池无法更换，因此能量和寿命问题是最重要的参数。在非对称网络中，使用具有各种能力的不同传感器。与普通传感器相比，超级节点具有更高的功率和更宽的通信范围，用于引起连接并将数据传输到这些网络中的基站。在点覆盖网络中，拟合函数参数的选择和监测传感器的优化是关键。在本文中，我们利用一种算法来选择监测传感器。选择是通过使用一种新的算法，使用模拟退火。这种选择考虑了剩余能量。仿真结果表明，该方法可以有效地延长寿命，降低能耗，平衡能耗.
2013-05-13 cs.NI
A Metropolis Approach for Mesh Router Nodes placement in Rural Wireless Mesh Networks
无线网状网络作为减少农村和城市地区之间的数字鸿沟的有吸引力的解决方案出现。然而，在规划这种类型的网络时，路由器节点的放置仍然是一个关键问题，特别是在农村地区，我们通常观察到低密度和稀疏的人口。在本文中，我们首先提供了一个网络模型绑定到农村地区，考虑到该地区覆盖分解成一组基本领域，可以是必需的或可选的覆盖范围和节点可以放置或不。之后，我们试图确定一个最佳的网状路由器节点的数量和位置，同时最大限度地提高感兴趣的区域的覆盖范围，最大限度地减少可选区域的覆盖范围，并确保所有网状路由器节点的连接。为此，我们提出了一个特殊的算法的基础上大都会的方法，以确保最佳的覆盖率和连通性与最佳数量的路由器。该算法在不同的区域实例上进行了评估。在最优路由器数目nr_max2 =1.3*nr_min（nr_min是路由器的最小数目，其是需要覆盖的总面积与路由器可以覆盖的面积之间的比率）的情况下，我们获得了94%和97%之间的所需覆盖率和小于16%的可选区域的覆盖率。
2015-04-30 cs.NI
Coverage in mmWave Cellular Networks with Base station Cooperation
由于遮蔽和阻塞而导致的信号中断的存在预计将成为毫米波（mmWave）网络中的主要瓶颈。此外，在毫米波网络将具有密集基站部署的预期愿景下，来自强视距基站的干扰也会增加，从而进一步增加中断的概率。为了解决减少中断的问题，本文探讨了在毫米波异构网络的下行链路中基站协作的可能性。这项工作的主要重点是表明，在一个随机的几何框架，从随机定位的基站的合作降低中断概率。由于高度定向的传输将经历较不严重的衰落，人们可能会期望合作将增加覆盖概率，我们的数值例子表明，事实上是这样的。覆盖概率的会计得出：不同的衰落分布，天线方向性和阻塞。数值结果表明，在密集的毫米波系统中，基站合作的覆盖范围，并没有小规模的衰落大大超过没有合作的覆盖范围。相比之下，当毫米波网络密度较低时，信号阻塞的概率较高，并且具有瑞利衰落，则报告了不显著的增加。
2015-03-18 cs.IT cs.NI math.IT
Detecting Coverage Holes in Wireless Sensor Networks Using Connected Component Labeling and Force-Directed Algorithms
University of Macau（澳门大学）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
针对WSNs中覆盖空洞检测依赖坐标且不准确、低效的问题，提出无需坐标的FD-CCL方法，结合CCL与FD算法检测并定位空洞，实验证明其在处理时间与准确性上优于传统方法。
2025-11-02 cs.GR cs.NI
UAV Swarm Deployment and Trajectory for 3D Area Coverage via Reinforcement Learning
本文针对考虑障碍物的大规模三维区域覆盖问题，提出分层无人机集群部署与轨迹规划框架，并设计基于Q-learning的算法加速求解，仿真验证其性能优于其他方法。
2023-09-21 cs.NI eess.SP
Maximizing Mobile Coverage via Optimal Deployment of Base Station and Relays
部署中继和/或移动基站是扩展无线网络覆盖的主要手段。本文提出了模型，分析结果和算法来回答两个相关的问题：第一个是在哪里部署中继，以延长从基站的范围到最大;第二个是在哪里部署移动基站，需要多少中继到达任何点在一个给定的区域。假设简单的时分和频分调度方案以及端到端数据率要求。结果的一个重要用例是在公共安全宽带网络中，其中部署中继和移动基站通常对于为事件现场提供覆盖至关重要。
2014-08-28 cs.IT cs.NI math.IT
Interference and Coverage Analysis in Coexisting RF and Dense TeraHertz Wireless Networks
本文基于随机几何框架，推导并分析了共存太赫兹与射频网络中典型用户的下行干扰与覆盖概率，证明了偏置接收信号功率关联相比传统关联方式的优势。
2020-06-15 cs.NI eess.SP
Coverage-aware and Reinforcement Learning Using Multi-agent Approach for HD Map QoS in a Realistic Environment
University of Northumbria（诺森比亚大学）；University of Warwick（华威大学）
本文针对车载自组织网络中高清地图数据传输的时延与吞吐量保障问题，提出一种应用层 Q-Learning 算法，通过多智能体覆盖感知优化竞争窗口分配，在真实环境中以较少优化需求取得优于 DQN 和 Actor-Critic 的网络性能。
2024-07-19 cs.AI cs.LG cs.NI
Coverage Analysis of Multi-Environment Q-Learning Algorithms for Wireless Network Optimization
University of Southern California（南加州大学）
本文针对多环境混合Q学习算法进行覆盖分析，建立覆盖系数期望与方差上界，提出高效初始化算法，并在真实无线网络上验证其可降低50%策略误差和40%运行时复杂度。
2024-08-29 cs.LG cs.NI eess.SP
Coverage probability in wireless networks with determinantal scheduling
Inria（法国国家信息与自动化研究所）；ENS（巴黎高等师范学院）；Huawei（华为）；University of Melbourne（墨尔本大学）；ACEMS（澳大利亚数学与统计前沿中心）
我们提出了一类新的算法随机调度网络传输。其思想是使用（离散）决定点过程（子集）来随机地将介质访问分配给潜在发射机的各种{ \em排斥}子集。这种方法可以被视为（空间）Aloha的自然扩展，它独立地调度传输。根据一般的路径损耗模型和瑞利衰落，我们表明，类似于Aloha，他们也受到优雅的分析的覆盖概率和传输尝试（也称为本地延迟）。这主要是由于明确的，决定性的形式的条件（棕榈）分布和封闭形式的表达式拉普拉斯功能的决定性过程。有趣的是，所得到的网络的性能特性是服从各种优化的调度参数，这是决定性的内核，允许使用的技术开发的统计学习与决定性的过程。确定性过程的成熟采样算法可以用来处理实现问题，这超出了本文的范围，但它为进一步的研究创造了路径。
2020-06-09 cs.LG cs.NI math.PR
