Wireless Broadcast with Network Coding in Mobile Ad-Hoc Networks: DRAGONCAST
网络编码是最近提出的一种传输数据的方法，它已被证明具有改善无线网络性能的潜力。我们研究网络编码的一个特定的情况下，多播，广播，从一个源到网络的所有节点。我们使用网络编码作为一个损失容忍，节能，广播方法。我们的重点是移动网络。我们的贡献是建议的DRAGONCAST，协议执行网络编码在这样一个动态发展的环境。它基于三个构建块：允许网络编码的实时解码的方法，调整网络编码传输速率的方法，以及确保广播终止的方法。通过模拟实验探索了该方法的性能和行为，它们说明了该协议的优异性能。
2008-07-02 cs.NI
We consider a wireless network with a base station broadcasting and collecting time-sensitive data to and from spatially distributed nodes in the presence of wireless interference. The Age of Information (AoI) is the time that has elapsed since the most-recently delivered packet was generated, and captures the freshness of information. In the context of broadcast and collection, we define the Age of Broadcast (AoB) to be the amount of time elapsed until all nodes receive a fresh update, and the Age of Collection (AoC) as the amount of time that elapses until the base station receives an update…
2022-12-09 cs.NI
Quality-Aware Coding and Relaying for 60 GHz Real-Time Wireless Video Broadcasting
高清视频的无线流传输是60 GHz链路的一个有前途的应用，因为多千兆位/秒数据率是可能的。特别地，我们考虑一个体育场广播系统，其中来自多个摄像机的视频信号被传输到一个中央位置。由于在这种设置中遇到的长距离60 GHz辐射的高路径损耗，需要使用继电器。本文设计了一种质量感知的编码和中继算法，以最大限度地提高整体视频质量。我们考虑源可以将其数据流分成并行流，这些并行流可以通过不同的中继传输到目的地。为此，我们推导出相关的公式，并重新制定它作为凸规划，它可以保证最优解。
2013-04-19 cs.NI
Low-Complexity Energy-Efficient Broadcasting in One-Dimensional Wireless Networks
在本文中，我们研究了位于一条线（线性无线网络）上的N个无线节点的传输范围分配广播数据从一个特定的节点在网络中的所有节点以最小的能量。我们的目标是找到一个解决方案，具有低复杂性，但性能接近最佳。我们提出了一个算法来寻找最佳的分配（这导致最小的能源消耗）的复杂度为O（N^2）。提出了一个复杂度为O（N）的近似算法。结果表明，对于节点均匀分布的网络，该算法得到的线性时间近似解平均而言与最优分配几乎相同。最优和次优算法都需要网络拓扑的全部知识，因此是集中式的。我们还提出了一个分布式算法的可忽略的复杂性，即，其复杂度为O（1），其仅需要知道每个无线节点处的相邻邻居。我们的模拟表明，平均而言，分布式解决方案的性能几乎一样好的最佳网络均匀分布的节点。
2012-04-17 cs.NI
Minimum Latency Broadcast Scheduling in Single-Radio Multi-Channel Wireless Ad-Hoc Networks
研究了单无线电多信道无线自组织网络中的最小延迟广播调度问题。具有这种能力的节点具有其固定的接收信道，但是可以切换其传输信道以与其邻居通信。单无线电和多信道模型阻止了用于单信道网络的现有算法实现良好的性能。首先，一次传输到达所有相邻节点的常见假设自然不成立。第二，多信道维度提供了并行调度广播传输的新机会。我们证明了SR-MC广域网中的MLBS问题是NP难的，并提出了一个基准算法：基本传输调度（BTS），其近似比为4k + 12。这里k是SR-MC WAN中正交信道的数量。然后，我们提出了一个增强的传输调度（ETS）算法，提高近似比k + 23。仿真结果表明，ETS取得了更好的性能比BTS，ETS的性能接近下限。
2013-04-19 cs.NI
In Order Packet Delivery in Instantly Decodable Network Coded Systems over Wireless Broadcast
在本文中，我们研究了在无线广播网络的即时解码网络编码系统中的按顺序分组传输。我们感兴趣的应用程序，其中成功交付的数据包取决于正确接收这个数据包和所有它的前面的数据包。我们制定的问题，最小化未交付的数据包的数量，所有接收器在所有的传输，直到完成作为一个随机最短路径（SSP）的问题。虽然使用SSP找到最佳的数据包选择策略是计算复杂的，它使我们能够系统地利用问题的结构，并制定有效的数据包选择策略，可以减少所有接收器的未交付数据包的数量，直到完成的指导方针。根据这些准则，我们设计了一个简单的启发式数据包选择算法。仿真结果表明，我们提出的算法提供了更快的数据包传输到接收器相比，现有的算法在文献中。
2014-09-23 cs.NI
On the performance evaluation of wireless networks with broadcast and interference-limited channels
在这份报告中，我们提出了一个多目标（MO）的性能评估框架，无线ad hoc网络的标准，如容量，鲁棒性，能量和延迟同时优化。在这样的框架内，我们可以确定帕累托最优性能界限和提供这些界限的网络参数。这种方法的独创性在于它考虑了传输的固有广播特性，并对干扰分布进行了精细建模。在该模型中，当存在多个流（源-目的地传输）时，可以优化网络性能。我们的方法的一个好处是复杂性不会随着流的数量而增加。本文的另一个主要贡献是新的分析制定的性能指标。它依赖于由干扰受限和广播无线信道施加的约束的矩阵表示。由于该矩阵与马尔可夫转移矩阵的相似性，我们可以利用马尔可夫链理论的经典结果来推导相对于容量、鲁棒性、能量和延迟的稳态性能指标。这些新指标的另一个非常有趣的特征是，与它们相关的帕累托最优解提供了容量、鲁棒性、能量和延迟的严格约束。
2010-09-15 cs.NI
A Greedy link scheduler for Wireless Networks having Gaussian Broadcast and Multiple Access Channels
信息论广播信道（BC）和多址接入信道（MAC）分别使单个节点能够同时向多个节点发送数据，并且使多个节点能够同时向单个节点发送数据。在本文中，我们解决的问题，在多跳无线网络中包含BC和MAC能力的节点的链路调度。我们首先提出了一个干扰模型，扩展协议干扰模型，最初设计的点到点信道，包括BC和MAC的可能性。针对最优链路调度算法的高复杂度，本文提出了一种多用户贪婪最大权值算法，用于包含BC和MAC的多跳无线网络中的链路调度。给定一个网络图，我们开发了新的本地池条件，并表明，我们的算法的性能可以充分利用相关的参数，多用户本地池因子的特点。我们提供了一些网络图的例子，我们应用本地池条件，并推导出多用户本地池因子。我们证明了我们的算法在树型网络中的最优性，并表明，利用BC和MAC大大提高了多跳无线网络的吞吐量性能。
2011-08-31 cs.NI
Energy-Efficient Broadcasting for Cross Wireless Ad-Hoc Networks
在本文中，我们提出了解决方案的能源效率的跨网络广播，其中N个节点位于两个垂直的线。我们的解决方案包括在多项式时间（O（N^12））内找到最佳范围分配的算法、具有线性复杂度（O（N））的近似最佳算法和复杂度为O（1）的分布式算法。据我们所知，这是第一个研究提出了一个最佳的解决方案的最小能量广播问题的2-D网络（交叉配置）。我们比较我们的算法与广播增量功率（BIP）算法，最常用的方法之一，解决这个问题的复杂度为O（N^2）。我们证明了我们的近优算法优于BIP，而分布式算法的性能接近它。此外，所提出的分布式算法可以用于更一般的二维网络，其中节点位于由垂直线段组成的网格上。对于较大的网络，所提出的近优和分布式算法的性能往往更接近最佳解决方案。
2015-04-21 cs.NI
Packet Loss Recovery in Broadcast for Real-Time Applications in Dense Wireless Networks
无线广播中的分组丢失恢复是一个挑战，特别是对于实时的【形】应用，有严格的和短的交付期限。为了在短时间内恢复最大数量的丢失分组，现有的分组恢复解决方案通常依赖于即时可解码网络编码（IDNC）。其中一些解决方案可以恢复几乎最大数量的丢失数据包，但代价是收集所有（或大部分）用户的反馈。这在密集网络中是不切实际的。此外，它们的运行时间随着用户数量的增长而增长，由于实时的【形】应用程序的紧急交付期限，这是不可取的。在这项工作中，我们介绍RIDNC，IDNC的随机编码方法。我们提出RACE，一个轻RIDNC编码器，可以恢复几乎尽可能多的丢失数据包的最佳RIDNC编码器。我们比较RACE与CrowdWiFi编码器，一个高性能的数据包丢失恢复解决方案，用于在密集网络中直播视频的商业系统CrowdWiFi。我们表明，RACE比CrowdWiFi编码器快两个数量级，并在实践中恢复更多丢失的数据包，其中没有足够的时间收集来自许多用户的反馈。
2019-11-19 cs.NI
Cooperative Coded Data Dissemination for Wireless Sensor Networks
在这篇海报论文中，我们提出了一个数据传播传输抽象的空中编程（OAP）协议，这是从根本上不同于以前的逐跳传输协议。代替强加第i跳中的至少一个节点在将分组发送到下一跳及其邻居之前接收所有分组的贪婪要求，我们利用无线传输的空间分集和广播特性，采用一种协作的方法，即节点广播它收到的任何分组，并期望它能够通过偷听广播以高概率恢复丢失的分组它的邻居们。使用编码传输确保这不会导致广播风暴问题。我们验证了改进的性能，我们提出的传输方案相对于以前的最先进的OAP协议的概念验证两跳TelosB无线传感器网络测试平台。
2017-02-08 cs.NI
A Non-Monetary Protocol for Peer-to-Peer Content Distribution in Wireless Broadcast Networks with Network Coding
本文研究了无线对等网络中所有节点都是自私和非合作的情况下的内容分发问题。我们提出了一个模型，该模型同时考虑了无线信道的广播性质和节点的激励，每个节点的目标是增加自己的下载速率，并通过内容分发过程中减少其上传速率。然后，我们提出了一个协议，这些自私的节点交换内容。我们的协议是分布式的，不需要金钱、名誉等的交换，因此可以容易地实现而无需额外的基础设施。此外，我们表明，我们的协议可以很容易地修改，采用网络编码。研究了协议的性能。当系统中只有两个文件时，我们得到了纳什均衡的封闭表达式。无政府状态的代价，无论是从每个节点的角度来看，整个系统的角度来看，也有特点。此外，我们提出了一个分布式的机制，每个节点调整其策略只基于本地信息，并表明该机制收敛到一个纳什均衡。我们还介绍了一种方法来计算系统的纳什均衡，将网络编码时，有两个以上的文件。
2012-12-09 cs.NI
Throughput-Optimal Broadcast on Directed Acyclic Graphs
我们研究的问题，广播数据包在无线网络中。在每个时隙，网络控制器激活非干扰链路并以公共速率将数据包转发到所有节点;最大速率称为无线网络的广播容量。现有的策略通过在一组生成树上平衡流量来实现广播容量，这在大型且时变的无线网络中很难维护。我们提出了一个新的动态算法，实现广播容量时，底层网络拓扑结构是一个有向无环图（DAG）。该算法利用了局部报文长度信息，不使用生成树等全局拓扑结构，采用了分组按序分发的思想。虽然按顺序的数据包传输约束导致循环图中的吞吐量下降，但我们证明了它在DAG中是吞吐量最优的，可以用来简化最优算法的设计和分析。我们的仿真结果表明，该算法具有优越的延迟性能相比，基于树的方法。
2014-11-22 cs.NI
Throughput-Optimal Broadcast in Wireless Networks with Point-to-Multipoint Transmissions
我们认为，在无线网络中的点到多点的无线广播信道的有效的数据包传播的问题。我们提出了一个动态的策略，它实现了网络的广播容量。该策略首先将原始多跳网络转化为一个优先级松弛的虚拟单跳网络，然后为松弛的网络找到一个最优的广播策略。由此产生的政策是吞吐量最优的原始无线网络使用的样本路径参数。我们还证明了NP-完全的有限时域广播问题，这是在多项式时间可解性的点对点通道的问题相比。说明性的仿真结果表明，所提出的广播策略在实现低延迟的全广播容量的有效性。
2017-02-17 cs.IT cs.NI math.IT
Interference and Congestion Aware Gradient Broadcasting Routing for Wireless Sensor Networks
本文讨论了通过传感器网络的数据的可靠传输问题。我们专注于在恶劣环境中快速部署的网络。对于这些网络，重要的设计要求是快速数据传输和快速网络设置，以及最小化能耗以延长网络寿命。我们提出了一种新的广播解决方案，占干扰的影响和信道的拥塞程度，以提高鲁棒性，能源消耗和延迟性能，相比基准路由协议，GRAB算法。提出了三种解决办法：P-GRAB是一种用于干扰缓解的概率路由算法，U-GRAB是一种基于实用程序的算法，可根据实时拥塞进行调整，UP-GRAB是P-GRAB和U-GRAB的组合。结果表明，P-GRAB提供了最好的性能几何感知网络，而U-GRAB方法是不可靠和不稳定的网络的最佳选择。
2010-01-06 cs.NI
Broadcast Strategies and Performance Evaluation of IEEE 802.15.4 in Wireless Body Area Networks WBAN
传感器和超低功耗无线通信的快速发展使得新一代无线传感器网络成为可能：无线体域网（WBAN）。据我们所知，目前的文件是第一个解决广播WBAN。我们首先分析了几个广播策略的启发，从该地区的延迟容忍网络（DTN）。建议的策略进行评估，通过OMNET++模拟器，我们丰富了现实的人体流动性模型和通道模型发出的生物医学和健康信息学的最新研究。与普遍的期望相反，我们的研究结果表明，现有的研究在DTN不能转置没有显着的修改WBAN领域。也就是说，DTN的现有广播策略在人体移动性方面表现不佳。然而，我们广泛的模拟提供了宝贵的见解和方向，设计有效的广播WBAN。此外，我们提出了一种新的广播策略，在端到端延迟，网络覆盖和能量消耗方面优于现有的。此外，我们进行了调查的独立利益相关的能力，所有的研究策略，以确保总订单交付属性时，强调与各种数据包速率。这些研究开辟了新的和具有挑战性的研究方向。
2016-12-06 cs.NI cs.PF
Joint Network Coding and Machine Learning for Error-prone Wireless Broadcast
由于无线链路条件的异质性，在有损无线信道上向多个接收器可靠地广播数据是具有挑战性的。基于自动重传请求（ARQ）的重传方案由于在接收机处的数据重复而带宽效率低下。网络编码（NC）已被证明是一种很有前途的技术，用于提高网络带宽效率，通过合并多个丢失的数据包进行重传。然而，准确地确定由于中断的反馈信道而应当将哪些丢失的分组组合在一起是具有挑战性的。提出了一种在发送端结合网络编码和机器学习（NCML）的自适应数据编码方案，用于重传丢失的数据包。我们提出的NCML提取的重要特征，从历史反馈信号接收的发射机训练分类器。然后，所构造的分类器被用来预测在不同的接收机的损坏的反馈信号的基础上，有效的数据混合的传输数据包的状态。我们已经进行了广泛的模拟，以合作的效率，我们提出的方法。仿真结果表明，我们的机器学习算法可以有效和准确地训练。仿真结果表明，平均而言，所提出的NCML可以正确地分类90%的发送数据包在不同的接收机的状态。与基于ARQ和NC的方案相比，该方案在不同的传输地形、功率水平和收发距离下都获得了显著的带宽增益。
2016-12-28 cs.NI
Heuristics for Network Coding in Wireless Networks
多播是新兴的多跳无线架构（如无线网状网络）的核心挑战，因为其在带宽方面的巨大成本。在这份报告中，我们研究了一个特定的情况下，多播：广播，发送数据从一个源到所有节点，在一个多跳无线网络。我们关注的广播是基于网络编码，降低成本的一个有前途的途径，我们以前的工作表明，网络编码与简单的算法的性能是渐近最优的：每个传输是有益的，几乎每个接收器。这适用于该计划的同质和大型网络。但是对于小的、稀疏的或非均匀的网络，需要一些额外的算法。本报告提出了这样的额外的新的算法（选择率）与网络编码广播。我们的拓扑分析只打算使用简单的局部拓扑信息。我们详细介绍了该算法的逻辑，并结合实验结果说明了该算法的行为，展示了其优异的性能。
2007-07-04 cs.NI
Markovian model for Broadcast in Wireless Body Area Networks
无线体域网最近成为一个广阔的研究领域。该领域中的大量研究致力于各种通信协议的评估，广播或会聚广播，对抗人体移动性。大多数情况下，这种评估是通过模拟完成的，在许多情况下，只有合成数据用于人体移动性。在本文中，我们提出了第一次在无线体域网的马尔可夫分析模型，专门为WBAN网络。该模型的主要目的是评估在基于扩散的广播协议的情况下多跳传输相对于各种性能参数（例如，覆盖概率、平均覆盖次数、命中概率或平均覆盖时间）。我们通过将其结果与模拟结果进行比较来验证我们的模型，并显示其准确性。最后，但并非最不重要的是，我们展示了我们的模型可以用来分析评估传输功率和冗余之间的权衡，当同一消息广播几次，以增加广播的可靠性，同时保持低传输功率。
2019-06-12 cs.NI cs.PF
Latency Optimal Broadcasting in Noisy Wireless Mesh Networks
在本文中，我们采用了Censor-Hillel等人最近在[ACM PODC 2017，CHHZ 17]中介绍的一种新的噪声无线网络模型。更具体地，对于给定的噪声参数$p\in [0,1],$，任何发送方具有发送噪声的概率$p$，或者其邻域中的单个传输的任何接收方具有接收噪声的概率$p$。本文首先提出了一种新的渐近延迟最优近似算法（在无故障模型下），该算法可以在任意大小为$n,$和直径为$D$的WMN中以$D+O(\log^2 n)$时间单位/轮完成单消息广播任务.然后，我们表明，这种直径线性广播算法仍然是强大的嘈杂的无线网络模型下，也提高了目前最知名的结果CHHZ 17的一个$Θ(\log\log n)$因素。在本文中，我们还进一步扩展了我们的强大的单消息广播算法的$k$多消息广播的情况下，它可以广播$k$消息在$O(D+k\log n+\log^2 n)$时间轮。这种新的鲁棒多消息广播方案不仅是渐近最优的，而且肯定地回答了CHHZ 17中存在的问题，该问题是对发送方和接收方故障具有鲁棒性的，并且可以在$O(D+k\log n + polylog(n))$时间轮内广播$k$消息。
2017-08-30 cs.DC cs.NI
Broadcast Analysis for Large Cooperative Wireless Networks
当节点采用合作时，节点将其消息广播到整个无线网络的能力被考虑。我们采用的渐近分析，使用扩展的随机网络设置，并表明广播性能强烈依赖于介质的路径损耗指数。特别地，随着随机网络的大小增长，一维网络中的广播的概率对于大于1的路径损耗指数变为零，并且对于小于1的路径损耗指数变为非零值。在二维网络中，路径损耗指数分别大于和小于2时也会观察到相同的行为。
2011-04-16 cs.IT cs.NI math.IT
3D Wireless: Modeling Wireless Performance by Combining Spatial and Temporal Behaviors
性能表征是无线网络中用于实时的路由、无线网络仿真等的基本问题。有四种基本的无线操作需要建模，即，单播、任播、广播和多播。正如在许多最近的作品中所观察到的，分组接收的时间和空间分布可以对涉及多个链路（任播/广播/多播）的无线性能产生显著影响。然而，现有的性能模型和仿真忽略了这两个无线行为，导致偏颇的性能估计和仿真结果。在本文中，我们首先明确识别无线性能建模所需的“三维”信息，即，分组接收速率（PRR）、PRR空间分布和时间分布。然后，我们提出了一个综合的建模方法，考虑三维无线信息（称为3DW模型）。通过基于3DW的网络仿真和基于3DW的实时的路由协议两个实例，说明了3DW模型的通用性和广泛应用。已经进行了广泛的模拟和测试台实验。结果表明，3DW模型实现了更准确的性能估计的任播和广播/组播。基于3DW的仿真可以有效地保留输入经验轨迹的端到端性能度量。基于3DW的路由可以选择更有效的路由，实现更好的传输效率。
2015-06-03 cs.NI
Realizing the industrial Internet of Things, more andmore mobile use cases will emerge in the industrial landscape,requiring both novel concepts and smooth integration into legacydeployments.Since accurate time synchronization is particularly challengingfor wireless devices, we propose a concept for simple but accuratesynchronization in IEEE 802.11 wireless local area network thatextends the Reference Broadcast Infrastructure Synchronizationprotocol, and a suitable integration of IEEE 802.1AS that is partof the IEEE time-sensitive networking standards. In addition,the concept is evaluated with…
2021-06-07 cs.NI
Energy Efficient Broadcast in Mobile Networks Subject to Channel Randomness
由于高度动态的网络拓扑和无线信道的随机性，移动设备网络中的无线通信是一项具有挑战性和资源需求的任务。本文研究了二维移动自组织网络中的信息广播方案，其中节点最初是随机分布的，然后按照随机方向移动模型移动。本文在深入分析流行的易感-传染-传播流行病广播方案的基础上，提出了一种新的能量和带宽有效的广播方案--能量有效的广播方案，该方案能够适应快速变化的网络拓扑和信道随机性。分析结果被提供来表征所提出的方案的性能，包括可以接收信息的节点的分数和信息传播过程的延迟。分析结果的准确性进行了验证，使用模拟驱动的随机方向流动性模型和现实世界的痕迹。
2015-01-27 cs.NI
A Probabilistic Algorithm for Reducing Broadcast Redundancy in Ad Hoc Wireless Networks
在有线网络中，数据包只可以传输到指定的目的地，不需要广播。而在adhoc无线网络中，由于广播的作用，一个节点发送的数据包可以到达所有的邻居。这种广播引入了相同消息的不必要的重传。因此，传输（转发节点）的总数通常用作广播的成本标准。寻找最小转发节点数的问题是NP完全的。在本文中，目标是减少转发节点的数量，从而减少冗余传输。为此，分析了一些近似方法，特别是利用2跳邻域信息的优势剪枝和全优势剪枝方法，并提出了一种新的近似方法：基于概率的算法，以最小化转发节点数为目标。应用该算法的仿真结果表明，与显性剪枝和总显性剪枝算法相比，性能有所提高。
2013-04-08 cs.DS cs.NI
DQSB: A Reliable Broadcast Protocol Based on Distributed Quasi-Synchronized Mechanism for Low Duty-Cycled Wireless Sensor Networks
在负载循环的无线传感器网络中，部署的传感器节点通常会根据睡眠调度方法进入睡眠状态以提高能量效率。任何睡眠调度方案及其支持协议都确保数据始终可以从源路由到接收器。本文研究了随机休眠调度机制中的多跳广播和路由问题，提出了一种新的协议DQSB，通过准同步机制实现可靠广播和更少延迟的路由。DQSB既不假设时间同步，要求所有相邻节点在同一时间唤醒，也不假设占空比的意识，这使得它很难在异步无线传感器网络中使用。此外，用于从信宿到其他节点的广播的准同步机制的益处在于，由于没有休眠等待时间或休眠等待时间更少，所以用于反向数据汇集到信宿的延迟更少的路由路径。仿真结果表明，DQSB协议在广播次数性能上优于现有协议，并且即使在不可靠链路的情况下也能保持相对容忍的广播延迟性能。在本文中，建议的DQSB协议，可以被认为是广播时间和广播延迟之间的权衡。我们还探讨了假设中参数的影响以及获得支持DQSB的适当值的方法。
2012-07-11 cs.DC cs.NI
Wireless Broadcast with Physical-Layer Network Coding
研究了半双工节点约束下多跳无线网络的最大广播吞吐量及其可扩展性。我们允许使用物理层网络编码（PNC）。虽然PNC用于单播已经被广泛研究，但PNC用于广播的先前工作很少。我们的具体结果如下：1）对于单源广播，理论吞吐量上界为n/（n+1），其中n为网络的“最小割点”大小。2)通常，吞吐量上限并不总是可实现的。3)对于网格和许多其他网络，吞吐量上限n/（n+1）是可实现的。我们的工作可以被认为是试图了解最大流和最小割之间的关系，在半双工广播网络的周期（有以前的工作，网络的周期，但不是半双工广播网络）。
2013-08-04 cs.IT cs.NI math.IT
Approximately Optimal Wireless Broadcasting
我们研究了一个无线广播网络，其中一个单一的源可靠地将独立的消息传递到多个目的地，借助中继和目的地之间的合作。介质的无线性质由传输的广播性质以及所有发射信号加上在任何无线电接收信号处的独立高斯噪声的叠加来捕获。我们提出了一个方案，可以实现率元组内的一个常数的间隙远离割集界，其中常数是独立的信道系数和功率约束。拟议的计划分两步进行。内码，其中继电器执行量化和编码操作，构造通过提升一个计划，设计相应的离散叠加网络。外码是用于由中继方案引起的非高斯矢量广播信道的Marton码，并且通过采用“接收器中心”的观点来构造。
2010-11-12 cs.IT cs.NI math.IT
Quality-Aware Popularity Based Bandwidth Allocation for Scalable Video Broadcast over Wireless Access Networks
在无线接入网络上进行视频广播/组播是无线通信领域的一个研究热点。随着各种无线网络技术的快速发展，现在可以通过无线网络提供高质量的视频传输。高质量的视频流需要更高的带宽。因此，在通过无线网络进行视频传输时，最大限度地利用有限的带宽是非常重要的。因此，当许多广播视频会话是活动的时，可以基于视频会话（节目）的流行度来分配每个视频会话的带宽。而不是分配相等的带宽给他们中的每一个，我们提出的方案分配带宽每个广播视频会话的基础上流行的视频节目。当系统带宽不足以为所有活动视频会话分配所需的带宽时，我们提出的方案有效地在所有可伸缩活动视频会话之间分配总系统带宽，以这样一种方式将更高的带宽分配给更高的流行度。通过数学和仿真分析，我们证明了该方案最大化了平均用户满意度，并实现了最佳的带宽利用率。仿真结果表明，大量的用户可以接收到显着改善的视频质量。为了提高大量订户的视频质量，唯一的折衷是极少数订户接收略微降级的视频质量。
2015-10-14 cs.MM cs.NI
Peak Transmission Rate Resilient Crosslayer Broadcast for Body Area Networks
无线体域网（WBAN）开辟了无线传感器网络（WSN）研究的一个跨学科领域，在医疗保健领域具有巨大的影响，传感器用于监测、收集和传输人体的生物参数。提出了WBAN中第一个网络-MAC跨层广播协议。我们的协议，在OMNET++模拟器中进行评估，丰富了现实的人体移动模型和信道模型，从最近的研究生物医学和健康信息学，优于现有的广播策略的覆盖节点的百分比，能源消耗和正确接收的因果顺序的数据包（即数据包被接收的顺序相同，因为它们被发送的汇）。此外，我们调查现有的广播策略和我们的新协议面对各种传输速率和人体流动性的弹性。现有的广播策略无一例外地在传输速率超过11 Kb/s时性能开始急剧下降，而我们的跨层协议性能在传输速率达到190 Kb/s时仍保持良好的性能。
2017-02-16 cs.NI
Maximizing the Probability of Delivery of Multipoint Relay Broadcast Protocol in Wireless Ad Hoc Networks with a Realistic Physical Layer
现在普遍认为，用于模拟无线网络物理层的单位圆盘图并不能反映真实的无线电传输，对数正态阴影模型更适合于实验模拟。以前的工作集中在单播的现实情况下，而广播的要求是根本不同的，不能从单播的情况下。因此，广播协议必须适应，以便在现实的假设下仍然是有效的。本文研究了著名的多点中继协议（MPR）。在后者中，每个节点必须选择一组邻居作为中继，以覆盖整个2跳邻居。我们给出的实验结果表明，原来的方法提供的选择一套继电器不给现实的模型与良好的效果。我们还提供了三个新的替代和他们的表现，表明他们更好地适合所考虑的模型。第一个最大化节点和所考虑的中继之间的正确接收的概率乘以它们在2跳邻域中的覆盖范围。第二种方法用所考虑的邻居和它所覆盖的2跳邻居之间的正确接收概率的平均值来代替覆盖。最后，第三个启发式算法保持与第二个启发式算法相同的概念，但试图最大化2跳邻居的覆盖水平：当2跳邻居的覆盖水平不高于给定的覆盖阈值时，它们仍然被认为是未覆盖的，因此可以选择许多邻居来覆盖相同的2跳邻居。
2007-01-16 cs.NI
Near Optimal Broadcast with Network Coding in Large Sensor Networks
我们研究无线传感器网络的有效广播，网络编码。我们解决这个问题的同构传感器网络在飞机上。我们的结果是基于一个简单的原则（IREN/IRON），它设置相同的速率对大多数节点（无线链路）的网络。有了这个速率选择，我们给出了一个值的源的最大可实现的广播速率：我们的中心结果是证明了这种网络的最小割的值，被视为超图。我们的效率指标是从源发送一个数据包到每个目的地所需的传输次数：我们表明，IREN/IRON实现大型网络的近最优性，也就是说，渐近，几乎每一个传输带来新的信息从源到接收器。因此，网络编码渐近优于任何不使用网络编码的方案。
2007-08-07 cs.NI
A Tutorial on Broadcasting Packets over Multiple-Channels in a Multi-Inferface Network Setting in NS-2
随着更便宜的电子设备的激增，现在可以在多接口网络中通过多信道进行无线通信。例如，无线传感器节点现在可以在多个信道上运行。此外，认知无线电传感器网络也在不断发展，它也在多信道上运行。在市场上，我们可以找到可以支持多通道操作的天线，例如用于无线传感器节点之间通信的cc 2420天线由16个可编程通道组成。多信道的合理利用降低了节点间的干扰，提高了网络的吞吐量。最近，一个认知无线电认知网络（CRCN）补丁NS-2模拟器提出了支持多信道多接口能力在NS-2。在本教程中，我们考虑如何使用NS-2模拟器模拟多通道多接口无线网络。本教程是为初学NS-2的用户准备的，希望了解NS-2中多通道多接口的实现。我们采取认知无线电认知网络（CRCN）补丁NS-2模拟器，并演示了在多接口网络设置多信道广播。在我们的设置中，节点braodcast的问候数据包到它的邻居。当且仅当相邻节点调谐到相同的信道时，它们才接收Hello数据包。我们通过例子证明接收器的调谐可以以两种方式完成。
2010-07-26 cs.NI
Efficient Packet Forwarding in Mesh Network
无线Mesh网络是一种多跳、低成本、易维护、健壮的网络，能够提供可靠的服务覆盖。WMN由网状网路由器和网状网客户端组成。在这种架构中，静态网状路由器形成无线骨干网，网状客户端通过网状路由器访问网络，并直接相互啮合。与传统的无线网络不同，WMN是动态自组织、自配置的。换句话说，网状网络中的节点自动地建立和维持网络连接。多年来研究人员一直致力于减少无线域网状网络中广播数据包的冗余，以提供可靠的服务覆盖，源节点应该广播或洪泛控制数据包。冗余控制分组消耗无线介质的带宽，并且显著降低平均吞吐量，从而降低整体系统性能。本文主要研究无线Mesh网络中的优化问题。我们提出了一种新的方法来减少无线网状网络中的广播冗余数据包。我们还展示了一种新的过程，将控制分组转发到目的地节点，并有效地最小化覆盖域的无线网状云中的传输控制分组。
2012-05-12 cs.NI
Cost Sharing Games for Energy-Efficient Multi-Hop Broadcast in Wireless Networks
研究了具有一个源节点和多个接收节点的无线网络中的多跳广播。从源到接收器的消息流可以被建模为树图，称为广播树。寻找最小功率广播树（MPBT）问题是NP完全问题。与大多数现有的集中式方法不同，我们提出了一个分散的算法，基于非合作成本分摊游戏。在这个游戏中，每个接收节点，作为玩家，选择网络的另一个节点作为其各自的发送节点来接收消息。因此，基于施加在接收节点所选择的发送节点上的功率，将成本分配给接收节点。在我们的模型中，发送节点处所需的总功率包括（i）发送功率和（ii）通信硬件模块所需的电路功率。我们开发我们的算法使用边际贡献（MC）的成本分摊计划，并表明，最佳的广播树总是一个纳什均衡（NE）的游戏。仿真结果表明，我们提出的算法优于传统的MPBT问题的算法。此外，我们表明，电路功率，这通常是被忽略的现有算法，显着影响网络的能量效率。
2020-01-17 cs.GT cs.NI
Decentralized Learning over Wireless Networks: The Effect of Broadcast with Random Access
Linköping University（林雪平大学）
本文研究无线网络中广播传输与概率随机接入对去中心化随机梯度下降（D-SGD）收敛性能的影响，证明优化接入概率以最大化成功链路期望数能有效加速系统收敛。
2023-07-07 cs.LG cs.NI cs.SY
Throughput-Optimal Broadcast in Wireless Networks with Dynamic Topology
我们考虑时变无线网络中的吞吐量最优广播问题，其底层拓扑结构被限制为有向无环图（DAG）。先前的广播算法沿着生成树路由分组。在具有时变连通性的大型网络中，这些树很难计算和维护。在本文中，我们提出了一个新的在线吞吐量最优广播算法，使分组的分组调度和路由决策，避免了需要维护任何全局拓扑结构，如生成树。我们的算法依赖于系统状态信息进行传输决策，因此，可以被认为是一个众所周知的背压算法，使点到点单播传输决策的基础上，不需要的知识，端到端的路径的长度信息的概括。在技术上，反压算法是通过随机稳定网络队列来实现的。然而，由于与广播相关的数据包重复，违反了工作守恒原则，排队过程很难在广播问题中定义。为了解决这个基本问题，我们确定了某些状态变量，其行为类似于广播设置中的虚拟队列。通过随机稳定这些虚拟队列，我们设计了一个吞吐量最优的广播策略。我们还得到了新的时变无线DAG的广播容量的特征，并推导出一个有效的算法来计算的容量准确地在一定的干扰模型的假设下，和多时间的近似算法计算的容量在较少的限制性假设。
2016-04-03 cs.DS cs.IT cs.NI
On the Scalability and Message Count of Trickle-based Broadcasting Schemes
随着无线传感器网络使用的增加，对高效可靠的广播算法的需求也在增长。理想情况下，广播算法应该具有快速传播数据的能力，同时保持低传输次数。在本文中，我们分析了流行的涓流算法，这已被提出作为一个合适的通信协议，在无线传感器网络中的代码维护和传播。我们表明，使用涓流的网络的广播过程可以建模的马尔可夫链，这条链属于一类马尔可夫链，密切相关的剩余寿命分布。证明了这类马氏链存在一个特殊形式的平稳分布。这些结果用于分析涓流算法及其消息计数。我们的结果证明了文献中关于只听时间影响的猜测。除了提供一个数学分析的算法，我们提出了一个广义版本的涓流，与一个额外的参数定义的长度的一个唯一的周期。
2015-09-29 cs.NI
A Simple Cooperative Transmission Protocol for Energy-Efficient Broadcasting Over Multi-Hop Wireless Networks
本文分析了无线多跳传感器网络的广播技术，使用一种称为机会大阵列（OLAs）的合作分集形式。我们提出了一种自主调度的节点，它限制了中继节点，并节省了多达32%的传输能量相比，其他广播方法，而不需要全球定位系统（GPS），单个节点寻址，或节点间的互动。这种节能是跨层交互的结果，在这个意义上，媒体访问控制（MAC）和路由功能部分地在物理（PHY）层中执行。我们提出的方法被称为OLA与传输阈值（OLA-T），其中节点将其接收功率与阈值进行比较，以决定是否应该转发。我们还研究了OLA与可变阈值（OLA-VT），它优化了阈值作为电平的函数。OLA-T和OLA-VT与OLA广播相比，没有传输阈值，每个在其最小能量配置，使用正交和连续假设下的分析方法。OLA水平（或跳），以实现成功的网络广播和传输能量节省所需的数量之间的权衡进行了研究。基于分析假设的结果证实了Monte Carlo模拟。
2009-03-10 cs.IT cs.NI math.IT
A Novel Adaptive Caching Mechanism for Video on Demand System over Wireless Mobile Network
无线移动网络视频点播系统是一种向移动用户提供视频服务的系统，其主要问题是用户在观看自己喜欢的电影时需要等待很长时间才能获得视频服务。如何降低视频点播系统中的延迟时间是本文研究的重点。本文提出了一种新的缓存机制--代理服务器缓存机制，该缓存机制能够有效地降低视频点播系统中的延迟时间，从而提高视频点播系统的性能解决服务延迟的问题。当客户端从当前广播频道错过与第一段相关的广播阶段时，会发生这种延迟。当客户端从当前广播频道错过与第一段相关的广播阶段时，发生该延迟。延迟的客户端将直接从代理服务器获取第一段，而不是等待属于第一段的后续广播频道。所提出的方案，确保从移动客户端到达时，他们获得的第一段。此外，所提出的方案的性能进行了验证，通过应用VOD系统，这可以涉及到平衡机制，以保持特定的请求通过本地代理服务器，以提供一个公平的传播这些请求。所得到的结果证实，所提出的方案减少了系统的时间延迟与现有的最佳方案相比。当每分钟有10个客户端到达时（客户端/分钟），代理缓存方案中的平均时间延迟的结果为179.2505毫秒，当视频长度为30、60和90时，平均时间延迟为140毫秒。同时，当到达请求的数量被设置为2、4、6、8和10时，用于获得视频的第一片段的失败概率保持为零。
2018-12-03 cs.NI
Network Coding with Link Layer Cooperation in Wireless Mesh Networks
近年来，网络编码作为一种创新的方法出现，通过将多个单播合并在一个广播中，帮助无线网络接近其最大容量。然而，在这一领域进行的大多数研究尚未充分利用无线网络的广播性质，并且仍然假设每个数据包应该通过的源和目的地之间的固定路由。这种假设不仅限制了编码机会，而且还可能在某些特定的中间结点中导致缓冲区溢出。虽然一些研究考虑了网络中流的动态散射，但仍然面临着一些局限性。本文介绍了网络编码中一些突出研究的优点和缺点，并提出了FlexONC（灵活和抽象的网络编码）作为这些问题的解决方案。性能结果表明，FlexONC优于以前的方法，特别是在质量较差的网络，通过更好地利用冗余数据包在网络中传播。
2018-01-07 cs.NI
Joint Coding and Scheduling Optimization in Wireless Systems with Varying Delay Sensitivities
吞吐量和每包延迟可以提出强的权衡，是重要的延迟敏感的applications.We调查这样的权衡使用随机线性网络编码方案的一个或多个接收器在单跳无线数据包擦除广播信道的情况下。我们捕捉不同类型的网络应用程序的延迟敏感性，使用一类基于数据包到达时间的范数的延迟度量。利用这些时延度量，我们建立了一个统一的框架来描述应用的速率和时延要求，并优化系统参数。在单接收机的情况下，我们证明了平均数据包延迟之间的权衡，我们认为作为吞吐量的倒数，和最大有序的到达间隔延迟的各种系统参数。对于一个单一的广播信道与多个接收机具有不同的延迟约束和反馈延迟，我们共同优化的编码参数和时分调度参数的发射机。我们制定的优化问题作为一个广义几何规划（GGP）。该方法允许发射机自适应地调整编码和调度参数，以在不同的延迟约束下有效地分配网络资源。在接收器由多个非干扰无线广播信道服务的情况下，相同的优化问题被公式化为符号规划，其通常是NP难的。我们提供的近似方法，使用连续制定的几何规划，并显示近似的收敛性。
2012-02-03 cs.NI
Virtual Full Duplex Wireless Broadcasting via Compressed Sensing
提出了一种新的解决方案，以承担在无线网络中的一个频繁的任务，这是让所有的节点广播信息，并从各自的一跳邻居节点接收信息。贡献是双重的。首先，由于每个邻居选择一个消息承载码字从其独特的码本传输，它示出，解码他们的消息的基础上叠加的那些码字通过多址信道从根本上是一个问题的压缩感知。在每个消息由少量比特组成的情况下，开发了一种基于置信传播的迭代算法以实现有效的解码。第二，为了满足半双工约束，每个码字由随机分布的时隙和非时隙组成。节点在其开启时隙期间发送，并且仅通过其自己的关闭时隙来监听其邻居。在一个帧间隔上，每个节点向邻居广播消息，并且基于通过其自己的非时隙接收的叠加信号同时解码邻居的消息。因此，该解决方案充分利用了无线介质的多址接入特性，并在基本级别上解决了半双工约束。在泊松分布节点组成的网络中，数值结果表明，所提出的方案往往达到几倍的速率时隙ALOHA和CSMA相同的分组出错率。
2013-08-11 cs.IT cs.NI math.IT
Scheduling Policies for Minimizing Age of Information in Broadcast Wireless Networks
我们考虑一个无线广播网络，其中一个基站通过不可靠的信道向多个客户端发送时间敏感信息。信息年龄（AoI），即自最近交付的数据包生成以来经过的时间量，捕获信息的新鲜度。我们制定了一个离散时间的决策问题，找到一个传输调度策略，最大限度地减少了预期的加权和AOI的客户端在网络中。我们首先表明，在对称网络中的贪婪的政策，传输数据包的最高当前年龄，是最佳的。对于一般的网络，我们开发了三个低复杂度的调度政策：随机化的政策，最大权重的政策和惠特尔的指数政策，并获得性能保证的网络配置的函数。据我们所知，这是第一个工作，以获得性能保证的调度策略，试图尽量减少在无线网络中的AOI不可靠的信道。数值结果表明，最大权重和惠特尔指数策略优于其他调度策略在每一个模拟的配置，并达到接近最优的性能。
2018-01-05 cs.IT cs.NI math.IT
A VLAN is a logical connection that allows hosts to be grouped together in the same broadcast domain, so that packets are delivered only to ports that are combined to the same VLAN. We can improve wireless network performance and save bandwidth through the characteristic VLAN network. In addition, the implementation of VLAN greatly improves wireless network security by reducing the number of hosts receiving copies of frames broadcast by switches, thus keeping hosts holding critical data on a separate VLAN. In this paper we compare wireless network with VLAN via wireless network. The proposed n…
2020-07-14 cs.NI
Three Schemes for Wireless Coded Broadcast to Heterogeneous Users
我们研究和比较三种编码方案的单服务器无线广播的多描述编码的内容，异构用户。用户（汇聚节点）在不同的丢包率的链路上需要不同数量的描述。这三种编码方案分别基于LT码、增长码和随机组块码。该计划进行比较的基础上，所需的传输总数，以提供所有用户的需求，我们称之为服务器（源）的交付时间。我们设计的LT码的度分布，通过解决适当定义的线性优化问题，并数值表征不同的编码方案的可实现的交付时间。我们发现，包括一个系统的阶段（未编码的传输）是非常有益的低需求的情况下，编码是必要的，有效地提供高需求。不同的需求和出错率情况可能需要非常不同的编码方案。在异构通信场景中，增长码和分块码的性能不如优化的LT码。
2012-05-18 cs.IT cs.NI math.IT
Using Orthogonal Channels for Supporting Multicast Service in Multi-channel Wireless Mesh Networks
与有线网络不同，无线网络的容量由于无线介质的广播性质而受到干扰限制。一些多播无线网络协议没有考虑信道分配问题，这会在传输节点处造成干扰，因此没有充分利用网络的容量。通过使用多信道特性，可以减少干扰并提高吞吐量。因此，本文采用正交信道作为网络中发送和接收节点。提出了一种在多信道多接口无线网状网络（MIMC-WMN）中构造多播树的分布式方法EWM（Efficient Wireless Multicast），该方法选择中继节点，并以分布式的形式为中继节点分配正交的无线信道。为了进一步减少增加分支时的干扰，选择从源到接收端的端到端时延最小的路由。因此，该树适合于多媒体应用程序。我们还采用无线媒体的广播性质，以减少中继节点的数量。将该算法与NS 2中的MCM算法进行了比较。
2012-10-10 cs.NI
Free Side-channel Cross-technology Communication in Wireless Networks
实现无线技术之间的直接通信会立即带来显著的好处，包括但不限于跨技术干扰缓解和上下文感知智能操作。为了探索这些机会，我们提出了FreeBee -一种新的跨技术通信技术，用于直接单播以及WiFi，ZigBee和蓝牙三种流行技术之间的跨技术/信道广播。FreeBee的关键概念是通过移动已经强制用于各种无线标准的周期性信标帧的定时来调制符号消息。这使我们的设计在技术上通用，并避免了额外的带宽消耗（即，不引起额外的业务），从而允许连续广播安全地到达移动和/或工作循环设备。提出了一种新的\emph{interval multiplexing}技术，以使多个发送方能够同时广播或提高单个发送方的传输速率。理论和实验探索表明，FreeBee在一秒内提供可靠的符号传输，支持30英里/小时的移动性和低于5%的低占空比操作。
2017-07-10 cs.NI
Scheduling to Minimize Age of Synchronization in Wireless Broadcast Networks with Random Updates
在这项工作中，一个无线广播网络与基站（BS）发送随机的时间-敏感信息更新到多个用户的干扰约束。从网络用户的角度来看，采用同步年龄（AoS），即自存储在网络用户处的信息变得去同步化以来所经过的时间量来测量数据新鲜度。与目前应用较为广泛的信息时代（AoI）指标相比，AoS反映了随机变化内容的新鲜度。将AoS最小化调度问题转化为离散时间马尔可夫决策过程，通过结构化有限状态策略迭代逼近最优解。为了进一步降低计算复杂性，提出了一种基于不安分多臂强盗（RMAB）的索引启发式调度策略。仿真结果表明，该索引策略可以实现兼容的性能与MDP和接近的AoS下界。此外，理论分析和仿真揭示了AoS和AoI之间的差异。AoI最小化调度策略不能保证良好的AoS性能。
2020-03-05 cs.IT cs.NI math.IT
Applying physical layer network coding in wireless networks
与有线网络相比，无线网络的主要区别特征是其广播性质，其中由节点发送的信号可以到达若干其他节点，并且节点可以同时从若干其他节点接收信号。在当今的大多数无线网络中，该特征更多地被视为引起干扰的滋扰（例如，IEEE 802.11）。本文表明，网络编码的概念可以应用在物理层，把无线自组织网络的广播属性到一个容量提升的优势。具体来说，我们提出了一个物理层网络编码（PNC）计划，以协调节点之间的传输。与在数字比特流被接收之后对数字比特流执行编码算法的“直接”网络编码相比，PNC利用同时到达的电磁（EM）波的加性来进行等效编码操作。在这样做的过程中，PNC可以实现100%和50%的吞吐量增加相比，传统的传输和直接的网络编码，分别在1-D规则的线性网络与多个随机流。在2-D规则网络中，吞吐量的提高甚至更大：分别为200%和100%。
2009-10-14 cs.NI
Modeling Routing Overhead Generated by Wireless Proactive Routing Protocols
在本文中，我们提出了一个详细的框架，包括建模的路由开销产生的三个广泛使用的主动路由协议：目的地顺序距离矢量（DSDV），鱼眼状态路由（FSR）和优化链路状态路由（OLSR）。这些协议如何在实现不同路由策略的基础上相互区别，邻居估计错误如何影响路由请求的广播，如何减少广播开销实现带宽，如何应对移动性和密度问题等问题，试图做出回应。在所有上述情况下，路由开销和所选择的协议产生的延迟可以准确地计算从我们的模型方程。最后，我们分析了所选的路由协议的性能，使用我们提出的框架在NS-2考虑不同的性能参数;路由请求（RIPH）数据包生成，端到端延迟（E2ED）和归一化路由负载（NRL）相对于不同的移动性和密度的节点在底层无线网络。
2011-09-09 cs.NI
Benchmarking OpenWiFiSync on ESP32: Towards Cost-Effective Wireless Time Synchronization
针对工业4.0应用中移动设备无线时间同步的需求，本研究基于参考广播基础设施同步协议，在ESP32模块与商用Wi-Fi接入点构建的低成本测试平台上实现并验证，开源代码且实现±30微秒内同步精度，为高性价比无线时间同步提供基准。
2025-11-18 cs.NI
Analysis of Interference in Wireless Networks
随着无线系统在全球范围内的快速发展，无线系统设计人员和服务提供商面临的最重要的事情之一就是干扰。干扰会降低覆盖范围和容量，并限制新系统和现有系统的有效性。这是很难避免的，因为无线通信系统必须在极其复杂的信号环境中共存。这些环境由多个运行的无线网络组成[2]。与此同时，无线局域网（WLAN）和数字视频广播中的新技术和新信号源对无线通信业务构成了威胁。本文对无线网络中的干扰进行了调查和分析，并提供了一个分类。
2018-10-31 cs.NI
Broadcasting Real-Time Flows in Integrated Backhaul and Access 5G Networks
研究了多跳无线网络中实时的【形】流的广播问题。我们认为，每个数据包有一个严格的最后期限，网络中的每个节点获得一些效用的基础上的数据包的数量按时交付给它的每个流。我们提出了一个分布式协议，委托集路由（DSR）协议，几乎没有开销的节点之间的协调。我们还开发了分布式算法，旨在最大限度地提高DSR下的总系统效用。我们的DSR协议和分布式算法的实用程序证明了理论分析和仿真结果，我们表明，我们的算法实现更好的性能，即使对集中式吞吐量最优策略相比。
2019-01-23 cs.NI
