Energy-Efficient Adaptive Video Transmission: Exploiting Rate Predictions in Wireless Networks
移动视频流量的空前增长给网络和终端用户的能源消耗增加了巨大压力。因此，节能视频传输技术是必要的，以应对以可持续的成本满足用户需求的挑战。在本文中，我们研究了如何预测用户速率可以利用节能视频流与流行的基于HTTP的自适应流（AS）协议（如DASH）。为此，我们开发了一种节能的预测绿色流（PGS）优化框架，其利用无线数据率的预测来实现以下目标：1）在不引起流中断的情况下最小化所需的传输通话时间，2）对于BS可以在深度睡眠中关闭的情况，最小化总下行链路基站（BS）功耗，以及3）实现AS质量和能量消耗之间的折衷。我们的框架首先制定为一个混合线性规划（MILP）的多用户速率分配，视频段质量和BS发射功率的决定，共同优化。然后，提供一个在线的解决方案，我们提出了一个多项式时间的启发式算法，将PGS问题分为多个阶段。我们提供了一个性能分析所提出的方法通过模拟，数值结果表明，PGS框架产生显着的节能。
2014-03-31 cs.MM cs.NI
Utilizing hyperplanar substructures to perform efficient range-based WSN localization
无线传感器网络由多个无线传感器节点组成，它们相互通信以完成特定的任务。在本文中，我们着重于网络的部署承认低维的子结构，如共线群在二维，或共面群在三维。当这些组作为输入的一部分，我们描述了一种算法，利用这些信息来执行低成本的本地化。在紧急情况下，如火灾，地震等建筑物内，无线传感器网络可能是非常重要的，以提供关键信息，并帮助救援队通过减少他们的负担，探索环境非常迅速地移动。因此，开发一种快速提供信息且不消耗太多能量的系统是非常重要的。我们观察到，在这些类型的环境中，传感器节点往往形成超平面组。超平面是比其周围空间小一维的子空间，因此，传感器节点的超平面组是位于同一超平面上的节点组。当我们考虑建筑物的一层时，节点可以部署在走廊上形成共线组，当我们考虑整个建筑物时，传感器节点将位于楼层上形成共面组。因此，我们在三维环境中，诱导超平面分组研究基于距离的无线传感器网络定位问题。首先，我们证明了即使给定超平面的方程，得到超平面群也是一个\NP -困难问题。然后，我们描述了一种算法，假设每个传感器节点都知道它的超平面组，并进行定位时，传感器节点部署在走廊上的每一层建筑物。在这种情况下，分组信息使我们能够定位网络，这不能通过传统的基于范围的定位算法来定位。
2017-12-06 cs.NI
Exploiting Social Tie Structure for Cooperative Wireless Networking: A Social Group Utility Maximization Framework
在本文中，我们开发了一个社会群体效用最大化（SGUM）的框架，考虑到社会关系和用户之间的物理耦合的合作无线网络。我们表明，该框架提供了丰富的建模灵活性，并跨越了非合作博弈和网络效用最大化（NUM）之间的连续统一体--这是网络优化的两种传统不相交的范式。在此基础上，我们研究了SGUM在数据库辅助频谱接入、功率控制和随机接入控制中的三个重要应用。对于数据库辅助频谱接入的情况下，我们表明，SGUM游戏是一个潜在的游戏，总是承认社会意识的纳什均衡（SNE）。我们开发了一种随机分布式频谱接入算法，可以渐近收敛到最优SNE，推导出收敛时间的上界，并量化算法的性能和收敛时间之间的权衡。我们进一步表明，从NUM解决方案的算法的SNE的性能差距随着用户之间的社会关系的强度增加而减小，当用户之间的社会关系的强度达到最大值时，性能差距为零。对于功率控制和随机接入控制的情况，我们证明了存在唯一的SNE。此外，随着社会联系的强度从最小值到最大值的增加，参与者的SNE策略从标准非合作博弈中的纳什均衡策略迁移到网络效用最大化中的社会最优策略。此外，我们表明，SGUM框架可以推广到考虑用户之间的积极和消极的社会联系，可以是一个有用的工具，用于研究网络安全问题。
2016-04-30 cs.NI
Exploiting NOMA Transmissions in Multi-UAV-assisted Wireless Networks: From Aerial-RIS to Mode-switching UAVs
本文研究空中可重构智能表面辅助的多无人机NOMA无线网络，提出双模式切换方案和优化驱动的分层深度强化学习方法，通过联合优化轨迹、模式、波束成形与传输控制来最大化网络吞吐量。
2024-12-29 cs.NI eess.SP
Differential Reprogramming Based on Constructive Interference for Wireless Sensor Network
为了提高无线传感器网络中重编程的性能，提出了一种新的重编程结构和基于干扰的构造性分发协议（CIDP），以实现补丁在网络中的快速可靠传输。CIDP利用相长干扰将补丁分发到网络，补丁被分成几个数据包。我们评估我们的实现CIDP在不同数量的节点下使用模拟。我们的研究结果表明，CIDP传播的补丁不到4毫秒。一般来说，节点接收完整补丁的概率高达99.99%。
2016-04-22 cs.NI
Exploiting Channel Memory for Multi-User Wireless Scheduling without Channel Measurement: Capacity Regions and Algorithms
本文在两个假设下研究了多用户无线下行链路的基本网络容量：（1）信道没有被明确测量，因此瞬时状态是未知的;（2）信道被建模为ON/OFF马尔可夫链。这是一个需要探索的重要网络模型，因为在某些情况下，信道探测可能代价高昂或不可行。在这种情况下，我们可以使用具有来自先前传输的ACK/NACK反馈的信道存储器来提高网络吞吐量。计算封闭形式的容量区域的网络是困难的，因为它涉及到解决高维部分可观察马尔可夫决策问题。相反，在本文中，我们构建了一个内部和外部的能力区域的界限，表明该界限是紧的用户数是大的，流量是对称的。对于异构流量和任意数量的用户的情况下，我们提出了一个简单的依赖于带宽的策略，可以稳定的网络与任何数据率严格的内部容量范围内。稳定性分析使用了一种新的基于帧的李雅普诺夫漂移参数。外边界分析使用随机耦合和状态聚合约束的一个不安分的强盗问题的性能，使用相关的多臂强盗系统。我们的研究结果是有用的认知无线电网络，机会调度延迟/不确定的信道状态信息，和不安分的强盗问题。
2010-04-21 cs.IT cs.NI math.DS
On Optimizing Energy Efficiency in Multi-Radio Multi-Channel Wireless Networks
多无线电多信道（MR-MC）网络通过利用多个无线电接口和非重叠信道来显著提高网络吞吐量。吞吐量优化是MR-MC网络资源分配的主要目标之一，近年来，网络的能量效率也越来越受到关注。虽然打开更多的无线电设备并利用更多的信道进行通信总是有益于网络容量，但从能源效率的角度来看，它们可能不一定是期望的。这两个经常相互冲突的目标之间的关系还没有得到很好的研究，在许多现有的作品。本文研究了MR-MC网络在满容量运行下的能量效率优化问题，分析了无线电台数目和信道数目的最优选择。我们提供详细的问题制定和解决方案的程序。特别是，对于同质商品网络，我们推导出最优能量效率的理论上界，并分析了可以实现这种最优性的条件。数值结果表明，所获得的最优能量效率接近理论上界。
2014-10-07 cs.NI
Minimizing Age of Information in a Multihop Wireless Network
我们考虑在多跳无线网络中的年龄最小化的问题。有多个源-目的地对，通过多个无线信道、多跳传输数据。我们提出了一种网络控制策略，它包括一个分布式调度算法，利用信道状态信息和队列长度在每个链路上，结合数据包丢弃规则。丢弃本地队列中的旧数据包可以降低流的平均年龄，甚至低于最后来先服务（LCFS）调度可以实现的年龄。丢弃较旧的数据包还允许我们在没有拥塞的情况下使用网络，而不管更新的生成速率如何。此外，利用系统状态信息大大提高了性能。所提出的调度策略获得的平均年龄值接近理论下限。
2019-09-14 cs.NI
Optimal Control of Wireless Computing Networks
增强信息（AgI）服务允许用户消费由处理源信息以创建实时增强价值的服务功能链的执行产生的信息。应用包括遥感数据的实时分析、实时计算机视觉、个性化视频流和增强现实等。我们考虑的问题，AgI服务的最佳分布在无线计算网络中，其中节点都配备了通信和计算资源。我们的无线计算网络容量区域的特点和设计一个联合流调度和资源分配算法，稳定底层排队系统，同时实现网络成本任意接近最小值，在网络延迟的权衡。我们的解决方案捕获AgI服务的独特链接和流量缩放方面，同时利用无线信道上的广播方法编码方案的使用。
2017-10-27 cs.NI
Constructing Path Efficient and Energy Aware Virtual Multicast Backbones in Static Ad Hoc Wireless Networks
对于固定的无线ad hoc网络，在路由和组播的关键挑战性问题之一是节省尽可能多的能量，而不损害测量为端到端延迟的路径效率。在本文中，我们解决的问题，路径效率和能源意识的组播在静态的无线ad hoc网络。提出了一种新的分布式可扩展的虚拟组播骨干网发现算法。基于此VMB，我们进一步开发了一个多播方案，共同提高路径效率和节能。通过利用无线通信固有的广播优势，并采用一个更现实的无线通信的能量消耗模型，不仅取决于无线电传播损耗，但也在收发器电路的能量损失，我们的仿真结果表明，建议的基于VMB的组播方案优于现有的突出树为基础的节能，路径有效的组播方案。
2010-05-17 cs.NI
Green Cellular Wireless Networks: Where to Begin?
传统的蜂窝无线网络的设计目的是为用户提供高吞吐量和为服务提供商提供高容量，而不提供任何能量效率。因此，这些网络具有巨大的碳足迹。在这篇文章中，我们描述了这种网络效率低下的原因。首先，我们量化这些网络产生的碳足迹。我们还讨论了移动流量预计会增加多少，因此碳足迹将大幅增加。然后，我们讨论了效率低下的具体来源和潜在的改进来源，在物理层以及更高层次的通信协议层次结构。特别是，考虑到大多数的无线蜂窝网络中的能源效率低下的基站，我们讨论了多层网络，并指出利用移动模式，以明智地使用基站能量的潜力。
2012-10-31 cs.NI
Information-Centric Networking in Wireless Environments: Security Risks and Challenges
以信息为中心的网络（ICN）已经成为一个范例，以应付缺乏内置的安全原语和有效的机制，为内容分发今天的互联网。然而，与有线环境相比，在无线环境中部署ICN带来了一系列不同的挑战，特别是在安全性方面。在本文中，我们提出了可能出现的安全问题，并可能发生的攻击，从不同的角度来看，当ICN部署在无线环境中。所讨论的攻击可以通过利用ICN架构的元素（例如内容名称和网络内内容缓存）来针对应用和ICN网络本身。此外，我们讨论了潜在的解决方案，提出的问题和对策，提出的攻击。最后，我们确定了未来的研究机会和方向。
2021-03-02 cs.NI
Clustering Based Topology Control Protocol for Data Delivery in Wireless Sensor Networks
由于传感器节点能量有限且不可再生，直接影响网络的寿命，因此如何优化传感器节点的能量一直是无线传感器网络研究的热点。现有的技术用于优化能量消耗是基于利用节点冗余，自适应无线电传输功率和拓扑控制。拓扑控制协议对网络的生命周期、可用能量和连通性有着重要的影响。在本文中，我们将传感器节点分为强节点和弱节点的基础上，他们的剩余能量以及操作寿命，并提出了一个基于分簇的拓扑控制协议（CTCP），延长网络的生命周期，同时保持最小的连接。在Java-Simulator（J-Sim）中进行的大量仿真表明，该协议在网络生命周期、平均延迟和能量利用率等性能指标上均优于现有协议。
2013-01-23 cs.NI
Experimental Study of Application Specific Source Coding for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中的能量瓶颈可以通过限制通信开销来降低。传感器网络的应用特定信源编码方案利用信源模型、网络体系结构和物理过程中存在的冗余，提供更少的比特来表示相同量的信息。本文报告了各种信源编码方案（无损、有损、恒定比特率、可变比特率、分布式和联合编/解码）的代表性代码在能量消耗、实现的比特率、量化错误/重建错误、编码器-解码器（编解码器）的延迟和复杂度方面的性能。提供了一个可重用的源代码测试框架。最后，我们提出了一组可能的应用程序和合适的源代码，在这些参数。
2008-10-21 cs.DC cs.NI
Wireless Power Charging Control in Multiuser Broadband Networks
无线功率传输（WPT）技术的最新进展提供了一种具有成本效益的解决方案，可以在不中断使用的情况下对无线设备进行远程充电。在本文中，我们提出了一种有效的无线充电控制方法，利用频率分集在多用户宽带无线网络，以减少能源中断，并保持系统运行在一个有效的和可持续的状态。特别是，我们首先分析了充电控制方法的工作寿命的WPT使能的宽带系统的影响。在此基础上，提出了一种多准则的充电控制策略，该策略通过联合考虑无线设备的信道状态信息（CSI）和电池状态信息（BSI）来优化频率上的发射功率分配。在实际应用中，该方案通过一种新的有限CSI估计机制来实现，该机制嵌入了部分BSI，从而显著降低了CSI和BSI反馈的能量成本。仿真结果表明，在严格的发射功率约束下，该方法可以显著提高网络的生存时间。反过来，它也消耗较低的发射功率，以实现接近永久的网络操作比其他单一的基于标准的收费控制方法。
2015-03-25 cs.NI
AI-Assisted MAC for Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Wireless Networks: Challenges and Opportunities
最近，重大的研究注意力一直致力于可重构智能表面（RISs）的研究，这是能够重新配置的无线传播环境，利用独特的属性的超材料为基础的集成大型阵列的廉价天线。现有的研究表明，RISs显着提高物理层性能，包括无线覆盖，可实现的数据率和能源效率。然而，多个用户访问一个支持RIS的信道的介质访问控制（MAC）仍然处于起步阶段，而许多开放的问题仍然有待解决。在这篇文章中，我们提出了四个典型的RIS辅助多用户的情况下，特别强调的MAC方案。然后，我们提出并阐述了集中式，分布式和混合人工智能（AI）辅助的MAC架构在RIS辅助多用户通信系统。最后，我们讨论了一些挑战，前景和潜在的应用，因为它们是相关的MAC设计的RIS。
2021-05-02 cs.NI
Multi-hop Data Fragmentation in Unattended Wireless Sensor Networks
在这项工作中，我们分析了无人值守的无线传感器网络（UWSN）的多跳数据分片的优势，并提出了一个轻量级的协议来实现它。UWSN最近已成为传感器网络的各个领域的实时数据汇集是难以管理的一个重要方面。然而，UWSN的特点也提出了新的问题，特别是在数据保护。为了更有效的保护，已经提出了数据分段来分段感测数据，这防止攻击者成功地利用数据。然而，目前有一个传感器网络内的片段的位置的策略上的工作很少。通过这项工作，我们分析了多跳碎片分散的影响，数据保护的有效性和能源消耗。此外，我们设计了一种新的路由算法，适用于能量有效的放置数据片段在UWSN。我们通过FIT/IoT-Lab利用基于仿真的建模和测试床实现来证明我们工作的有效性。
2019-01-17 cs.NI
Exploring Social Ties for Enhanced Device-to-Device Communications in Wireless Networks
设备到设备（D2D）通信被视为克服即将到来的无线容量紧缩并实现新颖应用服务的主要技术。在本文中，我们提出了一种新的，社会意识的方法，通过利用两个网络层优化D2D通信：社会网络和物理，无线网络。首先，我们制定的物理层D2D网络根据用户的遭遇历史。随后，我们提出了一种新的方法，基于所谓的印度自助餐过程，以便在用户的在线社交网络的内容分布建模。考虑到演进节点B收集的在线和离线社交关系，我们共同优化D2D通信中的流量卸载过程。仿真结果表明，该方法能够成功地对演进节点B的业务进行分流.
2015-10-15 cs.NI cs.SI
Scalable and Energy-Efficient Predictive Data Collection in Wireless Sensor Networks with Constructive Interference
本文提出STAIR框架，利用构造性干扰和子模优化算法在资源受限的无线传感器网络中实现可扩展、节能的预测性数据收集，并在真实测试床上验证了其有效性。
2025-08-11 cs.NI
RCFD: A Novel Channel Access Scheme for Full-Duplex Wireless Networks Based on Contention in Time and Frequency Domains
在过去的几年里，信号处理和集成电路技术的进步使几个研究小组能够开发带内全双工无线系统的工作原型。这种革命性概念的引入在提高网络性能方面很有希望，但同时也带来了一些新的挑战，特别是在MAC层。因此，需要创新的信道接入策略来利用全双工提供的机会，同时处理由于采用全双工而增加的复杂性。在这个方向上，本文提出了RTS/CTS在频域（RCFD），全双工ad hoc无线网络的MAC层方案，时频信道竞争的思想的基础上。根据这种方法，不同的OFDM子载波用于协调节点如何访问共享介质。所提出的方案导致有效的传输调度的结果，避免冲突和利用全双工的机会。通过理论分析和网络仿真，突出了相对于标准和最先进的无线网络MAC协议的相当大的性能改进。
2017-09-15 cs.NI
Intelligent Reflecting Surface Aided Wireless Energy and Information Transmission: An Overview
智能反射表面（IRS）是一种很有前途的技术，用于实现频谱和能量高效的无线网络的成本效益。现有的IRS研究主要集中在利用IRS来提高无线通信或无线信息传输（WIT）的性能，而其提高射频（RF）无线能量传输（WET）效率的潜力仍然很大。虽然IRS辅助WET与IRS辅助WIT具有相似的特性，但它们在设计目标、接收机架构和实际约束方面有根本的不同。在本文中，我们提供了一个教程概述如何有效地设计IRS辅助WET系统，以及IRS辅助系统与WIT和WET，即IRS辅助同步无线信息和功率传输（SWIPT）和IRS辅助无线供电通信网络（WPCN），主要是从通信和信号处理的角度。特别是，我们提出了最先进的解决方案，以应对这些系统运行中的独特挑战，如IRS无源反射优化，信道估计和部署。此外，我们还提出了新的解决方案，并指出了未来的研究和调查的重要方向。
2021-06-24 cs.AR cs.IT cs.NI
Full-Duplex Device-to-Device Collaboration for Low-Latency Wireless Video Distribution
对视频服务不断增长的需求是无线蜂窝数据网中不断增长的业务的主要驱动力。最近已经提出了无线视频分发方案以经由设备到设备（D2 D）通信来卸载数据。这些卸载方案增加了蜂窝网络的容量并减少了端到端延迟，有助于满足对高质量视频的急剧增长的需求。在本文中，我们提出了一种新的方案，通过利用全双工（FD）D2 D通信在两种情况下，在蜂窝网络上的视频分发;场景一：两个节点交换所需的视频文件同时与对方，和场景二：每个节点可以同时发送和接收来自两个不同的节点。在后一种情况下，中间收发器可以服务于一个或多个用户的文件请求，同时从附近的另一个设备捕获其期望的文件。分析和仿真结果被用来比较所提出的方案与其半双工（HD）对应在相同的发射机建立标准，以显示可实现的增益的FD-D2 D方案在视频内容交付，在总吞吐量和延迟。
2017-04-18 cs.NI
Interference Power Bound Analysis of a Network of Wireless Robots
University of Southern California（南加州大学）
我们认为一个基本的问题，关于无线机器人网络的部署：以满足各种端到端的性能要求，“足够”数量的机器人中继必须部署，以确保链路是可接受的质量。以前的工作没有解决如何找到这个数字。我们使用基于载波侦听多路访问（CSMA）的无线通信的属性来推导任何发射器-接收器对之间的间距的上限，其直接转化为部署的机器人数量的下限。我们专注于基于信干噪比的性能要求，由于其广泛的适用性。接下来，我们表明，可以通过利用网络的几何结构，如线性的情况下，基于流的机器人路由器网络的界限得到改善。此外，我们还使用机器人计数上的界限，制定了一个下界的正交码的数量所需的高概率的无干扰通信。我们证明和验证我们提出的界限，通过模拟。
2016-11-23 cs.NI cs.RO
Enabling Smart Reflection in Integrated Air-Ground Wireless Network: IRS Meets UAV
智能反射面（IRS）和无人机（UAV）分别通过智能信号反射和机动控制主动改变无线通信信道，成为提高无线通信网络性能的两种有前途的技术。然而，它们在实践中面临着不同的限制，这限制了它们的未来应用。在这篇文章中，我们提出了新的方法，联合应用IRS和无人机综合空地无线网络，利用他们的互补优势。具体地说，地面IRS用于增强无人机-地面通信性能，而无人机机载IRS用于辅助地面通信。我们提出了他们有前途的应用场景，新的通信设计问题以及潜在的解决方案。特别是，我们表明，它实际上是有益的部署在未来的无线网络中的地面和空中IRS，以获得智能反射在三维（3D）空间的好处。
2021-03-29 cs.IT cs.NI eess.SP
An Energy Efficient Decoding Scheme for Wireless Body Area Sensor Networks
延长网络的生命周期是无线体域网面临的主要挑战之一。传统的研究工作集中在最小化发射功率，然而，在短距离通信的情况下，解码的消耗功率显着大于发射功率。本文研究了通过降低解码功耗来最小化总功耗的方法。为了获得理想的出错率，我们介绍了低密度奇偶检验码（LDPC）的迭代消息传递算法的基础上的一些基本结果。为了降低解码器的能量消耗，考虑了基于LDPC码的传感器间编码通信。此外，我们评估了LDPC码在不同码率下的性能，并引入了自适应迭代解码（AID），通过利用阈值的迭代次数为一定的BER（0.0004）。在迭代LDPC译码中，网络总能耗降低了20%~ 25%。
2013-09-17 cs.NI
Linear Network Coding Based Fast Data Synchronization for Wireless Ad Hoc Networks with Controlled Topology
无线自组织网络中的快速数据同步是一个具有挑战性和关键性的问题。它是分布式系统中有效的信息融合、控制和决策的基础。以前，分布式数据同步主要是在容延迟的分布式数据库中研究的，或者假设无线自组网的一般模型。在本文中，我们提出了一对线性网络编码（NC）和全对全广播的快速数据同步算法的无线ad hoc网络的拓扑结构下的运营商的控制。我们考虑两个数据块的选择和发送节点的选择，利用NC的好处。与传统的未编码方法中的存储转发协议不同，我们的方案采用了计算转发协议，提高了传输效率。在不同的网络规模、网络连接度和每跳数据包出错率下，研究了所提算法的性能。仿真结果表明，我们的算法显着减少用于数据同步的时隙相比，基线，不使用NC。
2022-09-17 cs.DC cs.NI
STAC: Simultaneous Transmitting and Air Computing in Wireless Data Center Networks
数据中心网络（DCN）（有线或无线）具有大量的多对一（M2 O）会话。每个M2 O会话当前基于点对点（P2P）通信和存储转发（SAF）中继来操作，并且通常在目的地处进行某些进一步的计算。%，通常是接收到的数字的加权和。与这种基于P2P/SAF的传输和计算分离策略不同，本文提出了STAC，一种新的在无线DCN中实现同时传输和空中计算的物理层方案。具体地，STAC利用电磁（EM）波的叠加性质，并且允许多个发射机在相同时隙中以适当选择的参数进行发射，使得接收到的叠加信号可以在接收机处直接变换为所需的总和。利用DCN中的静态信道环境和紧凑的空间，我们提出了一种增强的软件定义网络（SDN）架构来启用STAC，其中建立有线连接以提供无线收发器外部参考信号。理论分析和仿真结果表明，采用STAC后，系统的带宽和能量效率都有了成倍的提高。
2015-08-24 cs.IT cs.NI math.IT
H-AP Deployment for Joint Wireless Information and Energy Transfer in Smart Cities
随着无线通信在未来变得更加多样化，延长许多电池供电设备的寿命变得具有挑战性，因为频繁更换它们的电池是一项繁琐的工作。混合接入点（H-AP）能够通过利用射频（RF）信号来同时操作无线信息传输（WIT）和无线能量传输（WET）。通过综合考虑用户的移动性和站点的普及性，我们重点研究了H-AP的部署方案的设计。具体而言，基于网格的城市街道的移动性模型被利用来表征用户的运动。基于该模型，首先分析了部署站点的流行度对WIT和WET效率的影响。在此基础上，提出了一种平衡WIT和WET效率的H-AP部署方案，称为B-部署方案。仿真结果表明，B部署方案更灵活，可以满足不同的WIT和WET效率的要求。
2020-02-21 cs.NI cs.SY eess.SY
Rate Control for Wireless-Powered Communication Network with Reliability and Delay Constraints
我们考虑一个两相无线供电的通信网络下Nakagami-m衰落，无线能量传输过程中首先供电的传感器节点，然后使用这种能量来传输其数据的无线信息传输阶段。我们探讨了一个固定的传输速率计划，旨在应付系统的可靠性和延迟的限制，同时达到最佳的无线能量传输和无线信息传输块长度的封闭形式的近似。然后，一个更详细的速率控制策略，利用现成的电池充电信息的建议和结果证明其出色的性能相比，固定的传输速率，其中没有电池充电信息。它甚至达到了接近于在发送端需要完整信道状态信息的理想方案的平均速率性能。数值结果表明，在目的地的天线数量越多的积极影响，并证明，更大的可靠性约束，平均消息大小越小，最佳信息块长度越小。最后，我们证实了使用渐进块长度公式作为非渐进有限块长度结果的近似的适当性。
2019-08-30 cs.IT cs.NI math.IT
Wireless Secrecy in Large-Scale Networks
交换秘密信息的能力对许多商业、政府和军事网络至关重要。本质安全通信图（iS-图）是一个随机图，它描述了可以通过利用无线介质的物理属性在大规模网络上安全建立的连接。本文概述了这类新的随机图的主要性质。我们首先分析了IS-图的局部性质，即度分布及其对衰落、目标保密率和窃听者勾结的依赖性。为了减轻窃听者的影响，我们提出了两种技术，提高安全连接。然后，我们分析了IS-图的全局性质，即无限平面上的渗流性和有限区域上的全连通性。这些结果有助于澄清窃听者的存在如何危及大规模网络中的安全通信。
2011-02-17 cs.IT cs.NI math.IT
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
Collision Resolution by Exploiting Symbol Misalignment
本文提出了一种新的冲突解决方法CRESM，用于解码随机接入无线网络中的冲突数据包。在冲突中，接收机同时接收到来自几个源的重叠信号。CRESM利用重叠信号之间的符号未对准来恢复各个分组。CRESM可以在802.11网络中采用，而无需修改发射机设计;在接收机处仅需要简单的DSP技术来解码重叠信号。我们的模拟结果表明，CRESM有更好的BER性能比简单的连续干扰消除（SIC）技术，将干扰作为噪声，几乎所有的SNR制度。CRESM对于随机接入网络的意义是重要的：一般来说，使用CRESM来解决多达n个数据包的冲突，如果允许发送器在MAC协议中更积极地发送，则网络吞吐量可以提高n倍以上。
2008-10-03 cs.IT cs.NI math.IT
Backhaul-Aware Interference Management in the Uplink of Wireless Small Cell Networks
University of Oulu（奥卢大学）；University of Miami（迈阿密大学）
用于干扰管理的分布式机制的设计是新兴的无线小小区网络中的关键挑战之一，其回程是容量有限的并且是异构的（有线、无线及其混合）。在本文中，提出了一种新的，回程感知的方法来干扰管理在无线小小区网络。所提出的方法使得宏小区用户设备（MUE）能够通过利用相邻小小区基站的存在来优化其上行链路性能。该问题被制定为一个非合作的MUE之间的游戏，寻求优化他们的延迟率权衡，给定的条件下的无线接入网络和-可能异构-回程。为了解决这个问题，提出了一种新的分布式学习算法，利用该算法，在给定有限的可用信息量的情况下，MUE自主地选择其最佳上行链路传输策略。所提出的算法的收敛性和它的性质进行了研究。仿真结果表明，在各种类型的回程，所提出的方法产生显着的性能增益，在平均吞吐量和延迟的MUE，相比现有的基准算法。
2013-08-27 cs.GT cs.LG cs.NI
