Quality-of-Service in Multihop Wireless Networks: Diffusion Approximation
我们考虑一个多跳无线系统。存在多个源-目的地对。来自源的数据可能必须通过多个节点。我们得到了一个信道调度策略，可以保证端到端的平均延迟为不同的业务流。我们表明，该政策的网络的稳定性收敛到一个流体的限制。这是难以获得的平稳分布的网络。因此，我们也提供了一个扩散近似下，这个计划在繁忙的交通。我们证明了网络标度过程的平稳分布收敛于布朗极限的平稳分布。这在理论上证明了系统的性能。我们提供模拟来验证我们的说法。
2018-11-26 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
Local Voting: Optimal Distributed Node Scheduling Algorithm for Multihop Wireless Networks
在多跳无线网络中，如何有效且公平地调度节点是一个很大的挑战。在这项工作中，我们提出了一个分布式节点调度算法，称为本地投票。这个想法来自于发现当负载在整个网络中均衡时，可以获得最短的交付时间或延迟。仿真结果表明，本地投票取得了更好的性能，平均延迟，最大延迟，和公平性相比，从文献中的几个代表性的调度算法。尽管是分布式的，但本地投票的性能非常接近被认为具有最佳性能的集中式算法。
2017-03-02 cs.NI
Enhancing Path Selections with Interference Graphs in Multihop Relay Wireless Networks
Technische Universität Braunschweig（布伦瑞克工业大学）
本文提出通过干扰图优化多跳中继无线网络中的路径选择，以提高传输性能和减少干扰影响。
2024-06-12 cs.NI
Cache Discovery Over a Multihop Wireless Ad Hoc Network
多跳自组织无线网络由移动节点组成，这些移动节点在没有任何固定基础设施的情况下相互通信。这些网络中的节点是功率受限的，因为它们在有限的电池能量下操作。在移动自组织网络中，协作缓存是一种减少网络流量和带宽需求的有吸引力的方案。在移动节点中部署缓存可以大大减少整体流量。缓存命中消除了频繁联系数据源的需要，从而避免了额外的网络开销。在本文中，我们提出了一个缓存发现策略的合作缓存，这减少了功耗，缓存开销和延迟。这是通过功率控制和传输范围调整来实现的。为此，开发了基于相邻节点位置坐标的缓存发现过程。仿真结果给出了一个有前途的结果的基础上的研究指标。
2014-06-20 cs.NI
An Algorithm to Improve Performance over Multihop Wireless Mesh Network
传输控制协议（TCP）是互联网中使用的主要可靠传输协议。如何提高TCP在多跳环境下的性能是无线Mesh网络的研究热点之一。无线网状网络具有大的往返时间变化，并且这些变化取决于跳数。在无线mesh网络中，当拥塞丢失和无线丢失同时存在时，丢弃的数据包数量会增加，对TCP及其拥塞控制机制产生不利影响，导致吞吐量降低。在这里，我们设计了一个新的TCP方案的多跳无线网状网络，通过修改发送端的拥塞控制功能的TCP NewReno，这是朝着提高TCP的性能调整。仿真结果表明，在多跳无线mesh网络中，TCP SAC比TCP NewReno、Reno、Sack和Vegas具有更高的性能。
2013-05-10 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
Optimized network structure and routing metric in wireless multihop ad hoc communication
受复杂网络统计物理学的启发，无线多跳自组织通信网络被抽象化。由于这种工程网络能够通过拓扑控制来修改其结构，因此我们搜索优化的网络结构，以最大限度地提高端到端的吞吐量性能。一个修改后的版本的介数中心性的介绍，并示出是非常相关的各自的建模。计算出的优化网络结构导致端到端吞吐量的显着增加。由此产生的结构特性的讨论表明，这将是几乎不可能的，以技术上有效的分配方式来构建这些优化的拓扑结构。然而，修改后的介数中心性也允许提出一个新的路由度量的端到端的通信流量。该方法导致吞吐量容量的甚至更大的增加，并且可以以技术相关的方式容易地实现。
2005-03-07 cs.NI
Distributed Cross-layer Dynamic Route Selection in Wireless Multiuser Multihop Networks
在无线ad-hoc网络中，通过中间中继转发数据可以扩展覆盖范围，提高网络吞吐量。我们认为一个一般的无线多用户多跳传输，其中每个数据流受到的约束的端到端的缓冲延迟和相关的丢包率作为一个服务质量（QoS）的要求。目标是在满足相应QoS要求的前提下，最大化源-目的节点对之间的加权和速率。我们介绍了两个新的分布式跨层动态路由选择方案，在此设置，设计涉及物理层，MAC层和网络层。在所提出的机会跨层动态路由选择方案中，路由是动态分配的基础上，网络节点的缓冲区的状态和衰落信道的瞬时状态。在相同的设置中，所提出的时分跨层动态路由选择方案利用信道的平均质量，而不是更有效的实现。详细的结果和比较，这表明所提出的跨层动态路由选择方案的优越性能。
2014-07-22 cs.NI
MEEP: Multihop Energy Efficient Protocol For Heterogeneous Wireless Sensor Network
在无线传感器网络中，节点能量的节约是提高网络寿命的关键。最近的技术进步有助于开发各种各样的传感器节点。异构网络充分利用了不同类型的传感器节点，提高了网络的能量效率和寿命。传感器网络通常是随机密集部署在一个传感区域内，因此短距离多跳通信减少了传感器网络中的长距离传输。本文提出了一种异构传感器网络多跳节能协议MEEP（multihop energy efficient protocol for heterogeneous sensor network）。该协议结合了分簇和多跳通信的思想。通过使用一些高能量的节点在网络中创建异构。低能量节点使用基于剩余能量的方案成为簇头。高能量节点在不履行簇头职责时充当低能量簇头的中继节点，以进一步节省能量。协议还建议在簇形成过程中节点处于睡眠状态，以节省能量，增加传感器网络的寿命。仿真结果表明，该方案在能量效率和网络寿命方面优于SEP等两级异构传感器网络协议。
2014-09-02 cs.NI
A Synchronous, Reservation Based Medium Access Control Protocol for Multihop Wireless Networks
我们描述了一个新的同步和分布式介质访问控制（MAC）协议的多跳无线网络，提供带宽保证单播连接。我们的MAC协议是基于时隙时分多址（TDMA）的架构，与多迷你时隙信令阶段调度数据传输时隙在下面的数据阶段。在帧的开始处解决争用允许带宽的有效利用。我们的协议基本上结合了TDMA架构的优点与IEEE 802.11 MAC协议的分布式预留机制，从而即使在高负载下也能很好地执行。我们在每个数据槽之前实现双向握手，以避免死锁，这是困扰802.11的现象。通过理论分析，我们得出了我们的MAC协议实现的系统吞吐量。我们实现了我们的MAC协议到ns-2模拟器，并通过大量的仿真证明其巨大的优越性，IEEE 802.11和同步MAC协议CATA。
2022-11-15 cs.NI
Towards Optimal Distributed Node Scheduling in a Multihop Wireless Network through Local Voting
在多跳无线网络中，以有效和公平的方式调度传输是至关重要的，但具有挑战性。本文提出了一种新的分布式节点调度算法--局部投票算法。该算法试图通过基于本地信息交换的插槽重新分配来半均衡负载（定义为队列长度与分配插槽数量的比率）。该算法源于发现，最短的交付时间或延迟时，获得负载是半均衡的整个网络。此外，我们证明了，与本地投票，网络系统渐近收敛到最优调度。此外，通过大量的模拟，本地投票的性能进行了进一步研究，与文献中的几个代表性的调度算法。仿真结果表明，该算法在平均时延、最大时延和公平性方面均优于其他分布式算法。尽管是分布式的，本地投票的性能也被发现是非常接近被认为具有最佳性能的集中式算法。
2017-09-15 cs.NI
Link Scheduling for Throughput Maximization in Multihop Wireless Networks Under Physical Interference
我们考虑的问题，链路调度的吞吐量最大化的多跳无线网络。以前的方法大多局限于基于图的干扰模型。在本文中，我们研究的链路调度问题，使用一个更现实的物理干扰模型。通过对该模型的一些关键观察，我们开发了有效的链路调度算法，利用物理干扰模型和基于图形的干扰模型之间的内在联系。对于每个节点可以动态地调整其传输功率的问题的一个变体，我们设计了一种调度方法与O（g（E））近似的最佳吞吐量，其中g（E）表示长度分集。对于另一种变体，其中每个节点具有固定但可能不同的传输功率，对于不同的节点，我们设计了一种方法，当所有节点的传输功率都在彼此的常数因子内时，近似比为O（g（E）），并且通常近似比为O（g（E）logρ），其中logρ是功率分集。我们进一步证明，我们的算法固定的传输功率的情况下，保持O（g（E））的任何长度单调，次线性固定功率设置的近似。此外，所有这些近似因子都与网络大小无关。
2013-04-16 cs.NI
Embedding of Virtual Network Requests over Static Wireless Multihop Networks
网络虚拟化是在一个共享的底层网络上运行多种异构网络架构的技术。网络虚拟化中的关键组件之一是虚拟网络嵌入，它提供了一种将物理网络资源（CPU和链路带宽）分配给虚拟网络请求的方法。尽管对有线和蜂窝网络中的虚拟网络嵌入进行了大量的研究工作，但很少有人关注无线多跳网络中的虚拟网络嵌入，无线多跳网络由于其快速增长以及在不同业务部门和用户之间共享这些网络的需求而变得越来越重要。在本文中，我们首先研究了无线多跳网络中的虚拟网络嵌入的新挑战的根源，并提出了一种新的嵌入算法，有效地利用物理底层网络的资源。我们研究我们的算法的性能，通过广泛的模拟在各种情况下。由于缺乏有竞争力的算法，我们将所提出的算法与其他五种算法进行比较，这些算法主要是从有线嵌入或我们人工制作的，部分有或没有关键的算法思想来评估它们的影响。
2012-07-08 cs.NI
Trust-Aware Network Utility Optimization in Multihop Wireless Networks with Delay Constraints
许多资源分配问题可以用效用函数的约束最大化来表示。网络效用最大化（NUM）应用优化技术通过对偶或原始对偶方法实现分解。利用该框架可以对联合信源速率控制、路由和调度设计等重要问题进行优化。在这项工作中，我们引入了一个重要的网络安全概念，“信任”，到NUM制定和我们集成节点的信任值的优化框架。这些信任值基于网络实体之间的交互历史和基于社区的监视。我们的目标是避免路由数据包通过路径与恶意节点的比例很大。我们还为每个流量添加了端到端的延迟约束。引入延迟约束来捕获施加到每个业务流的服务质量（QoS）要求。
2016-05-09 cs.NI
Comparison of different Broadcast Schemes for Multi-Hop Wireless Sensor Networks
在本文中，我们提出了不同的广播方案的多跳传感器网络的数学模型的基础上的性能。在不久的将来，许多应用将要求传感器网络具有多播（广播）通信功能。此广播特征不使用虚拟载波感测，而是依赖于物理载波感测来减少冲突。在本文中，我们分析了不同的广播方案的多跳无线传感器网络，并计算了可达到的吞吐量。
2010-08-17 cs.NI
Wireless Congestion Control Protocol For Multihop Ad Hoc Networks
传统的TCP拥塞控制机制在IEEE 802.11 MAC协议应用于多跳Ad hoc网络时，遇到了许多新的问题，性能受到影响。许多问题是由于MAC层的介质争用造成的。本文首先说明了严重的介质竞争和拥塞是紧密耦合的，TCP的拥塞控制算法粒度过粗，导致吞吐量不稳定和过长的延迟。进一步，我们说明了TCP的严重的不公平性问题，由于介质竞争和总吞吐量和公平性之间的权衡。然后，基于新的使用信道繁忙率，一个更准确的度量来表征网络的利用率和拥塞状态，我提出了一个新的无线拥塞控制协议（WCCP），有效地和公平地支持多跳ad hoc网络中的传输服务。在该协议中，沿业务流的每个转发节点执行节点间和节点内的公平资源分配，并相应地确定MAC层反馈。端到端的反馈最终由流中的瓶颈节点决定，并被带回到源以控制其发送速率。大量的仿真结果表明，WCCP显着优于传统的TCP的信道利用率，延迟和公平性，并消除饥饿问题。
2010-02-08 cs.NI
Connectivity and Cost Trade-offs in Multihop Wireless Networks
Ad-hoc无线网络在通信中的重要性日益增加，并且经常受到能量使用的限制。在这里，我们提出了一个分布式的，非分层的自适应方法，使用优先分离调整节点的传输功率，以减少整体功耗，而不违反网络负载限制。我们推导出一个成本和路径长度的权衡图，建立了自适应策略的有效性的界限，并比较它与统一的节点传输策略的几个节点拓扑结构。对于特定的拓扑结构，我们实现了高达90%的成本节约。
2005-11-30 cs.NI nlin.AO
Nodal cooperation equilibrium analysis in multihop wireless ad hoc networks with a reputation system
出于对合作安全的关注，这项工作探讨了选定的原则，国家的最先进的声誉系统的多跳adhoc网络和理性节点的最优策略的影响。提出了一个分析框架，并用于确定有效的合作执法计划。它指出，一个最佳的，而不是高信誉可以预期寻求理性的节点。
2020-01-16 cs.MA cs.NI
Joint Routing, Scheduling And Power Control For Multihop Wireless Networks With Multiple Antennas
研究了多天线多跳无线网络的联合路由、调度和功率控制问题。我们扩展的问题和（次优）启发式求解方法JRSP MHWN单天线。我们提出了一个迭代的计划来计算链路容量（可达速率）的干扰环境中的网络使用SINR模型。然后，我们提出了解决JRSP问题的算法。这完成了一个可行的系统模型MHWN时，节点有多个天线。我们表明，我们实现的增益，通过使用多个天线在网络中是线性的最佳性能以及启发式算法的性能。
2011-10-03 cs.NI stat.CO
Statistical Routing for Multihop Wireless Cognitive Networks
考虑到分层频谱共享中传播信道和干扰水平的随机性，提出了一种新的认知随机接入网络多跳路由方法，根据中断概率对数据包进行随机路由。利用信道和干扰水平统计，所得到的跨层优化框架提供最佳路由、传输概率和发射功率，从而使路由、介质访问和物理层参数能够认知地适应传播环境。相关的最优化问题是非凸的，因此通常难以求解。然而，采用逐次凸逼近方法有效地找到一个Karush-Kuhn-Tucker解决方案。增广拉格朗日和原始分解的方法来开发一个分布式算法，这也适合于在线实现。诱人的是，这里提倡的新外观也渗透到传统的多跳无线网络中存在的信道不确定性的好处。
2012-07-04 cs.NI math.OC
A reactive algorithm for deducing nodal forwarding behavior in a multihop ad-hoc wireless network in the presence of errors
提出了一种新的算法，从标准的端到端转发中推导出单个节点的转发行为。该算法是基于一个完善的数学方法，是强大的网络相关的错误和节点的行为变化。在网络仿真中验证了所提出的解决方案，在一个具有挑战性的多跳ad-hoc网络环境中，它取得了良好的效果。
2020-02-04 cs.NI stat.AP
Delay-Based Back-Pressure Scheduling in Multihop Wireless Networks
在多跳无线网络中，调度是一种关键且具有挑战性的资源分配机制。这是众所周知的调度方案，有利于具有较大队列长度的链路可以实现高吞吐量性能。然而，由于众所周知的最后一个分组问题，这些基于分组长度的方案可能潜在地遭受大的（甚至无限的）分组延迟，由此属于某些流的分组可能由于缺乏后续分组到达而被过度延迟。基于延迟的方案有可能通过基于分组遇到的延迟来调度链路来解决这个最后分组问题。然而，表征这些基于延迟的方案的吞吐量最优性在多跳无线网络中很大程度上是一个开放的问题（除了在有限的情况下，流量是单跳）。在本文中，我们研究基于延迟的调度方案，多跳流量的情况下，固定的路由。我们开发了一个调度方案的基础上，一个新的延迟度量，并表明，该方案实现了最佳的吞吐量性能。此外，我们进行模拟，以支持我们的分析结果，并表明，基于延迟的调度成功地消除了过多的数据包延迟，同时它实现了相同的吞吐量区域的基于长度的方案。
2012-11-07 cs.NI cs.PF
Flow Allocation for Maximum Throughput and Bounded Delay on Multiple Disjoint Paths for Random Access Wireless Multihop Networks
在本文中，我们考虑随机接入，无线，多跳网络，多包接收能力，多个流被转发到网关通过节点不相交的路径。我们探讨的问题分配流在多条路径上，表现出内部和路径间的干扰，以最大限度地提高平均总流量吞吐量（AAT），并提供有界的数据包延迟。提出了一种分布式流量分配方案，其中将路径上的流量分配问题转化为一个优化问题。通过一个说明性的拓扑结构，它表明，相应的问题是非凸的。此外，一个简单的，但准确的模型是采用所有流量，捕获内和路径间的干扰，通过SINR模型实现的平均总吞吐量。该方案进行了评估，通过NS2模拟几个随机的无线场景。仿真结果表明，所采用的模型，准确地捕捉到在模拟场景中观察到的AAT，即使当饱和队列的假设被删除。仿真结果还表明，对于所探索的绝大多数无线场景，所提出的方案实现了比以下流分配方案显著更高的AAT：一种是以循环方式分配路径上的流，一种是仅最佳地利用最佳路径，另一种是在每条路径上分配最大可能流。最后，探索了所提出的方案的变体，其中通过仅考虑其主要干扰节点来近似每个链路的干扰。
2016-03-26 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
A Distributed Algorithm for Quality-of-Service Provisioning in Multihop Networks
提出了一种多跳无线网络中联合功率控制、路由和调度的分布式算法。该算法还为不同的用户提供了服务质量（QoS）保证，即端到端平均延迟保证和硬截止期限保证。它是容易实现的，并通过给本地动态优先级需要QoS的流，优先级是在节点处的队列长度的函数。我们提供了理论界的算法的稳定性。我们还比较了该算法的性能与其他现有的算法通过广泛的模拟，并证明其有效性，在提供QoS的需求。
2016-12-26 cs.NI
Polynomial-Time Algorithms for Multirate Anypath Routing in Wireless Multihop Networks
在本文中，我们提出了一个新的路由范式，概括了无线多跳网络的机会路由。在多速率无路径路由中，每个节点使用一组下一跳和选定的传输速率到达目的地。使用该速率，数据包被广播到集合中的节点，其中一个节点将数据包转发到目的地。到目前为止，还没有能够联合优化下一跳的集合和每个节点使用的传输速率的理论。我们解决了这个问题，通过引入两个多项式时间路由算法，并提供其最优性的证明。所提出的算法运行在大致相同的运行时间，定期最短路径算法，因此，适合部署在路由协议。我们在802.11b测试床网络中进行了测量，我们的跟踪驱动分析表明，多速率anypath路由的平均性能比固定速率为11 Mbps的anypath路由高出80%和6.4倍。如果将速率固定为1 Mbps，则性能最多可提高一个数量级。
2010-10-29 cs.DS cs.NI
MEECDA: Multihop Energy Efficient Clustering and Data Aggregation Protocol for HWSN
无线传感器网络由大量廉价的微型传感器组成，通过低功耗的无线通信连接在一起。大多数无线传感器网络的路由和数据分发协议假设一个同构的网络架构，其中所有的传感器具有相同的能力，在电池供电，通信，传感，存储和处理。然而，处理器小型化和低功耗通信的持续进步使得各种各样的节点的发展成为可能。当一个无线传感器网络中集成了多种类型的节点时，称为异构。由于无线传感器网络中节点的密集分布，短距离多跳通信是降低网络能耗的重要手段。本文提出并分析了M-EECDA（Multihop Energy Efficient Clustering & Data Aggregation Protocol for Heterogeneous WSN）协议。该协议结合了多跳通信和集群的思想，以实现网络寿命和能耗方面的最佳性能。M-EECDA协议引入了休眠状态和三层结构，部分簇头节点采用休眠模式，以节省网络能量。M-EECDA由三种类型的传感器节点组成：普通，高级和超级。普通节点采用基于剩余能量的簇头机制来成为簇头节点。高级节点和超级节点进一步充当中继节点，以减少普通节点簇头在一轮中不是簇头时的传输负载。
2014-08-13 cs.NI
The Aligned-Coordinated Geographical Routing for Multihop Wireless Networks
地理路由协议具有无状态、低开销和分布式等特点，近年来引起了广泛的研究兴趣。由于地理路由会面临空洞问题，导致补充路由，如周边路由，降低了地理路由的性能，大多数的研究工作都集中在优化地理路由的这一补充部分，以改善它。贪婪转发部分的地理路由提供了一个最佳的路由性能方面的路径拉伸。如果地理路由能够更好地适应贪婪转发，其性能将比优化周边路由等补充路由有更大的提高。我们的工作是第一次这样做。对齐的物理坐标用于进行贪婪转发路由决策，这将导致更多贪婪转发。我们评估我们的设计，大多数地理路由协议，显示它有很大的帮助，并保持地理路由的无状态性质。
2006-08-16 cs.DC cs.NI
Throughput Optimizing Localized Link Scheduling for Multihop Wireless Networks Under Physical Interference Model
我们研究了无线网络中吞吐量最优的局部链路调度。链路调度的大多数结果假设二进制干扰模型，简化了实际无线通信中的干扰约束。虽然物理干涉模型更精确地反映了物理现实，但在物理干涉模型下，问题变得更加困难。在物理干扰模型下的链路调度方面，现有的研究成果很少，而在更实际的分布式或局部化调度方面的研究成果更少。在本文中，我们解决了复杂的物理干扰约束所带来的本地化链路调度的挑战。通过合作的分区和移位策略到挑选和比较计划，我们提出了一类本地化的调度算法，可证明的吞吐量保证受到物理干扰的限制。线性功率设置中的算法是第一局部化算法，其实现了经受物理干扰约束的最优容量区域的至少恒定部分。该算法在均匀幂设置是第一个局部化算法的最优解的对数逼近比。我们广泛的仿真结果证明了我们的算法的正确性和性能效率。
2013-01-24 cs.DC cs.NI
Utility Maximization for Multihop Wireless Networks Employing BATS Codes
BATS（Batched Sparse）码是一类高效的随机线性网络编码变体，主要用于单通信流的多跳无线网络。对复杂的多流网络通信，我们制定了一个网络效用最大化（NUM）的问题，共同优化的BATS代码参数的所有流和网络调度。NUM问题采用了一个批量丢包模型，可以从网络本地统计数据中获得，而无需对丢包模式进行任何约束。此外，NUM问题允许针对流中的不同批次传输不同数量的重新编码的分组，这被称为自适应重新编码。由于可能的非凹目标和BATS代码相关的变量，现有的流优化问题的算法不能直接应用于解决我们的NUM问题。我们引入了一个两步算法来解决我们的NUM问题，其中第一步解决了非自适应编码方案的问题，第二步优化自适应编码的逐跳从上游到下游的每个流。我们进行了各种数值评估和模拟，以验证算法的有效性和效率。
2021-09-15 cs.IT cs.NI math.IT
Biased Backpressure Routing for Multihop Wireless Networks with Heterogeneous Interfaces
DEVCOM Army Research Laboratory（美国陆军研发司令部陆军研究实验室）；Rice University（莱斯大学）
针对异构接口多跳无线网络，提出统一框架将接口分配转化为虚拟路由，联合求解路由与调度，采用多层SP-BP方案，在吞吐量、延迟和投递率上优于基线。
2026-09-09 cs.NI cs.SY eess.SP
Experimental Evaluation of Multihop Cellular Networks using Mobile Relays
未来的无线网络期望在扩展区域中以均匀的服务质量（QoS）水平提供高带宽多媒体服务。由于周围障碍物的影响和信号随距离的衰减，特别是在非视线（NLOS）传播条件下，传统的蜂窝架构可能无法满足这些要求。最近的研究已经调查了多跳蜂窝网络（MCNs）的潜力，以克服传统的蜂窝结构的限制，通过集成蜂窝和ad-hoc网络技术。然而，这些研究通常是基于分析或模拟的。另一方面，本文报告了第一个实验性的现场测试，验证和量化的好处，MCNs使用移动中继可以提供传统的蜂窝系统。
2016-01-31 cs.NI
SmartConnect: A System for the Design and Deployment of Wireless Sensor Networks
我们开发了SmartConnect工具，该工具可满足设计和部署多跳无线中继网络以将传感器连接到控制中心的日益增长的需求。根据传感器的位置、每个传感器生成的流量、服务质量（QoS）要求以及可放置中继的潜在位置，SmartConnect可帮助设计和部署低成本无线多跳中继网络。SmartConnect采用现场交互式迭代方法，迭代执行基于模型的网络设计、现场评估和中继增强，直到满足所需的QoS。设计过程基于近似组合优化算法。在本文中，我们提供了SmartConnect的设计选择，并描述了导致这些选择的实验工作。我们提供了一些实验部署的结果。最后，我们进行了一个实验研究的鲁棒性的网络设计在很长一段时间内（信道条件缓慢变化），在中继增强和路由自适应所需的。
2014-11-27 cs.NI
Game Theory and Coverage Optimization Based Multihop Routing Protocol for Network Lifetime in Wireless Sensor Networks
为延长无线传感器网络生命周期，提出基于博弈论与覆盖优化的多跳路由协议MRP-GTCO，通过带惩罚函数的聚类博弈和簇头覆盖集优化簇头选举，并设计基于剩余能量和节点度的多跳路径选择算法，显著降低能耗并延长网络生命周期。
2023-07-03 cs.NI eess.SP
Latency Optimization for Wireless Federated Learning in Multihop Networks
ECE Department, University of Alabama in Huntsville（阿拉巴马大学亨茨维尔分校电子与计算机工程系）；VinUniversity（文大学）
针对多跳无线联邦学习的时延最小化问题，提出PAFL框架与结合能量收集的联合优化算法，实现最高69.37%的时延降低。
2025-06-08 cs.AI cs.IT cs.NI
Stable Desynchronization for Wireless Sensor Networks: (II) Performance Evaluation
在本文中，我们评估M-DWARF性能的实验和仿真。我们在TelosB motes上验证了其功能，并将其性能与TOSSIM上的EXT-DESYNC和LIGHTWEIGHT进行了比较。在模拟上，我们测试了几个多跳拓扑的算法，并讨论了平均和有问题的情况下。此外，我们研究了周期长度（T）的影响，并比较了信道利用的公平性之间的去扩频算法。最后，我们提出了一种方法，以减少反汇编开销。(This本文是无线传感器网络的稳定解扰系列的第二部分-（I）概念和算法（II）性能评估（III）稳定性分析）
2017-04-24 cs.NI
Multihop connectivity of ad hoc networks with randomly oriented directional antennas
定向天线和波束成形在完美对齐时可以显著改善点对点无线链路。在这封信中，我们调查的极端相反，天线的方向和位置是随机选择的瑞利衰落的存在。我们发现，虽然1跳网络的连接恶化，多跳路由改善，特别是在密集的制度。我们推导出封闭形式的表达式的期望的$1$ -跳和$2$ -跳度，通过计算机模拟验证。我们的结论是，节点密度并没有很大影响站之间所需的跳数，而简单的随机波束成形方案，从而返回大量的网络性能的好处，由于存在较短的多跳路径。
2015-04-08 cs.IT cs.NI math.IT
An Energy Efficient Neighbour Node Discovery Method for Wireless Sensor Networks
在多跳无线网络中，相邻节点的发现已经成为一个关键的挑战。由于通信的困难、节点间的同步丢失、传输功率的差异等，节点的连通性总是会经历中断。另一方面，节点的能量利用也变得至关重要。在本文中，我们提出了一种新的方法，在无线传感器网络（WSNs）的邻居发现支付的能量利用和QoS参数，如延迟，吞吐量，出错率等突出的考虑。在所提出的方法中，网络路由增强使用AOMDV协议，可以准确地发现邻居节点和功率管理与HMAC协议，大大降低了能源的使用。正在执行一个完整的分析，以估计如何在无线网络中的功耗的各种情况下的QoS度量变化。
2014-02-15 cs.NI
Dynamic Compression-Transmission for Energy-Harvesting Multihop Networks with Correlated Sources
能量收集无线传感器网络是一种新兴技术，应用于环境和结构健康监测等各个领域。无线传感器的显著特征是需要执行信源编码任务（例如测量和压缩）和传输任务。已知的是，用于信源编码的总能量消耗通常与传输的能量消耗相当，并且两类任务的联合设计可以导致相关的性能增益。此外，传感器网络中的信源编码的效率可以经由分布式技术通过利用由不同节点测量的信号是相关的这一事实来潜在地提高。在本文中，数据收集协议的多跳无线传感器网络的能量收集能力的研究，从而传感器测量的源相关。对信源编码和传输的能量消耗进行了建模，并假设了分布式信源编码。针对时变信道和信源，提出了动态联合优化信源编码和传输策略的问题。该问题包括在队列稳定性约束下的源重建在汇的失真的成本函数的最小化。通过采用基于扰动的李雅普诺夫技术，一个接近最优的在线计划，提出了一个明确的和可控的权衡之间的最优性差距和队列大小。在接收端可用的边信息的作用也被讨论的假设下，获取的边信息需要一个能量成本。结果表明，边信息的存在下，可以提高网络的整体网络成本函数和队列大小方面的性能。
2012-03-14 cs.IT cs.NI math.IT
Identifying Design Requirements for Wireless Routing Link Metrics
在本文中，我们确定并分析了为无线多跳网络设计新的路由链路度量的要求。考虑到这些要求，当链路度量被提出时，则链路度量与路由协议的设计和实现都变得容易。第二，网络问题很容易解决。第三，保证了网络的可观性能。随着三个链路指标预期传输计数（ETX），最小延迟（MD）和最小损耗（ML）的现有实现，我们实现了反向ETX; invETX与优化链路状态路由（OLSR）使用NS-2.34。仿真结果表明，一个度量的计算负担如何降低各自的协议的性能，以及如何度量必须权衡不同的性能参数之间。
2011-08-18 cs.NI
Asymptotic Laws for Joint Content Replication and Delivery in Wireless Networks
我们调查的可扩展性的多跳无线通信，在网络中的一个主要问题，用户访问的情况下，跨节点复制的内容。与随机选择通信对的标准范例相反，内容复制对于文件流行度、高速缓存和网络大小的某些制度是有效的。我们的研究开始于详细的联合内容复制和交付问题的二维正方形网格，一个硬组合优化。这被简化为基于复制密度的更简单的问题，其性能与原始的相同。假设Zipf流行率定律，并让内容和网络的大小都趋于无穷大，我们确定所需的链路容量的缩放定律和制度，范围从O（\sqrt{N}）到O（1）。
2013-01-08 cs.NI
Routing Load of Route Discovery and Route Maintenance in Wireless Reactive Routing Protocols
本文对无线多跳网络（WMhN）反应式路由协议的路由开销进行了分析研究。为了实现广义路由开销的框架，我们选择了Ad-Hoc按需距离矢量（AODV），动态源路由（DSR）和动态MANET按需（DYMO）。考虑到这些协议的基本主题，我们通过增加路由监视开销来增强广义网络模型。随后，我们采用不同的网络参数，并产生框架，讨论这些参数的变化对网络和路由性能的影响。在第二部分中，我们对上述路由协议进行了仿真，并对这些路由协议的性能进行了简要的讨论和比较。
2012-08-12 cs.NI
Heat-Diffusion: Pareto Optimal Dynamic Routing for Time-Varying Wireless Networks
针对具有随机业务、时变拓扑和信道间干扰的多跳单类无线网络，提出了一种动态路由策略--热扩散（Heat-Diffusion，HD）.该策略仅利用当前队列占用率和信道状态，而不需要业务和拓扑的知识.除了吞吐量最优外，HD通过赋予每个通道随时间变化的成本因子来最小化平均二次路由成本。此外，在仅根据当前流量拥堵和信道状态的情况进行决策的路由策略类别中，HD可以最大限度地减少平均网络延迟。此外，在这类路由策略中，HD提供了平均路由成本和平均网络延迟之间的帕累托最优折衷，这意味着没有策略可以在不损害另一个的情况下改善其中一个。最后，HD流体极限遵循图组合热方程，这为利用热微积分这一非常活跃的纯数学领域研究无线网络开辟了一条新的途径。
2019-02-15 cs.NI
Distributed Algorithms in Multihop Broadcast Networks
在现代通信系统中经常使用广播网络。公共广播网络是单跳共享媒体系统，其中所传输的消息被所有邻居听到，例如某些LAN网络。在这项工作中，我们考虑了一个更复杂的环境，其中发送的消息只听到一组邻居，如Ad-Hoc网络，卫星和无线电网络，以及无线多站骨干系统的移动通信。因此，设计有效的算法来适应这样的环境是非常重要的。我们的主要结果是一个新的领导选举算法，具有O（n）的时间复杂度和O（n*lg（n））的消息传输复杂度。我们的分布式解决方案使用的信息传播与反馈（PIF）构建块调谐到广播媒体，和一个特殊的计数和加入的方法，选举程序阶段。后者是实现线性时间所必需的。它表明，广播模型需要的解决方案，这是从已知的点对点模型不同。
1999-09-08 cs.DC cs.NI
Optimal Routing and Power Control for a Single Cell, Dense, Ad Hoc Wireless Network
我们考虑一个密集的，ad hoc无线网络，局限于一个小区域。无线网络作为单个小区来操作，即，一次只支持一个成功的传输。数据包通过多跳中继在源目的地对之间发送。我们假设节点自组织成一个多跳网络，使所有的跳跃长度为d米，其中d是一个设计参数。存在基于竞争的多址方案，并且假定每个节点总是具有要发送的数据，或者源自它，或者来自传输分组（饱和假设）。在这种情况下，我们试图最大限度地提高网络的传输容量的测量（以比特米每秒测量）在功率控制（在衰落环境中）和跳距d，受到平均功率约束。我们首先认为，对于一个密集的收集节点局限于一个小区域，单细胞操作是有效的单用户解码收发器。然后，密集的ad hoc无线网络（如上所述）作为一个单一的细胞，我们研究的跳长和功率控制，最大限度地提高了传输容量为一个给定的网络功率约束。
2009-07-21 cs.IT cs.NI math.IT
QoS Provisioning Using Hybrid FSO RF Based Hierarchical Model for Wireless Multimedia Sensor Networks
我们的目标是在时间受限的传感器网络中提供有保证的数据包传输服务。无线网络是高度可变的环境，其中可用链路带宽可随网络负载而变化。由于多媒体应用需要更高的带宽，所以我们使用FSO链路进行传输。FSO链路的主要优点是它们提供更高的带宽和安全性，而RF链路提供更高的可靠性。在这个多层网络中的路由是基于定向地理路由协议，其中传感器路由他们的数据通过多跳路径，到一个强大的基站，通过簇头。在MAC层中也已经结合了一些修改以提高这样的系统的QoS。
2009-09-03 cs.NI
Approximate Aggregate Utility Maximization in Multi-Hop Wireless Networks using Distributed Greedy Scheduling
在本文中，我们研究了贪婪调度在多跳无线网络中的性能，其中的目标是聚合效用最大化。按照标准的方法，我们考虑原来的优化问题的对偶。对偶可以最佳地解决，只有在网络中的最大独立集的知识。但极大独立集的计算是NP-难的。基于此，我们提出了一个分布式的贪婪启发式算法来解决链路调度问题。我们详细评估了分布式贪婪启发式算法对聚合效用最大化的影响，对于任意图的情况。我们提供了一些见解的因素影响总效用最大化的网络，通过提供相同的界限。我们给出了模拟结果的近似聚合效用最大化下实现分布式实施的贪婪启发式，并发现他们接近最大聚合效用使用最优调度。
2016-12-03 cs.NI
Modeling and Evaluating Performance of Routing Operations in Proactive Routing Protocols
为了确保无线多跳网络中的无缝通信，定义了某些类别的路由协议。这篇论文基于无线多跳网络的主动路由协议。首先，我们讨论了目的地序列距离矢量（DSDV），鱼眼状态路由（FSR）和优化的链路状态路由（OLSR），正是其次是数学框架的控制开销的主动性质的路由协议。最后，广泛的模拟使用NS 2尊重上述路由协议，涵盖移动性和可扩展性问题。这些协议在移动和密集的环境下进行比较，总结我们的性能分析。
2013-09-17 cs.NI
Throughput and Delay Analysis of Wireless Random Access Networks
基于分组传输的马尔可夫更新模型，研究了多跳无线随机接入网络的吞吐量和传输时延。我们表明，源到目的地（SD）的距离分布在表征网络性能中起着至关重要的作用。建立了SD距离满足可扩展网络吞吐量的充要条件，并在考虑公平性和QoS要求的前提下，解决了最优速率分配问题。在端到端性能方面，本文探讨了传输延迟以及网络吞吐量。我们的传输延迟的特点，它与节点的延迟行为和SD-距离分布，前者是一个本地的财产，而后者是一个全球性的财产。此外，我们应用大偏差理论推导了传输延迟的尾部分布。为了将我们的理论应用于实际的网络操作中，提供了几个流量缩放定律来演示如何通过局部化流量模式来实现网络的可扩展性，并提出了在网络接入处的漏桶方案来进行流量整形和流量控制。
2008-05-09 cs.NI
Energy-Efficient Routing in Wireless Networks in the Presence of Jamming
物理层干扰器的有效性和简单实施使其成为无线网络的重要威胁。在多跳无线网络中，干扰器可以在沿着路径的中间结点干扰用户消息的传输，可以采用干扰不经意路由，然后采用物理层技术（例如，扩频）来抑制干扰。然而，尽管这些方法可以提供显著的增益，但残留干扰仍然会严重限制系统性能。这促使考虑路由方法，占不同路径之间的干扰环境的差异。首先，我们采取了一个简单的方法，其中一个相等的中断概率分配给每个链路沿路径，并开发一个最小的能源路由解决方案。接下来，我们证明了这种方法的缺点，然后考虑中断分配和路由的联合问题，采用近似的链路中断概率。这产生了一个高效和有效的路由算法，只需要在每个节点测量的干扰的知识。数值结果表明，所提出的方法相对于一个标准的最小能量路由算法，特别是对于适合地面无线网络的参数，节省的能量是相当大的。
2016-09-13 cs.NI
A Packet Scheduling Strategy in Sensor Networks with SGMH Protocol
传感器网络中的数据通信可能具有时间约束，如端到端截止日期。如果不满足最后期限，则在硬实时的系统中可能发生灾难，或者在软实时的系统中可能发生性能恶化。在实时的传感器网络中，由于对最坏情况时延的严格要求，通过重传恢复数据的次数应最小化。本文提出了在无线传感器网络节点级应用停走多跳协议（SGMH）进行调度，从而满足硬实时的路由要求。SGMH是一种分布式多跳分组传递算法。每个信道上的总可用带宽的分数被分配给几个流量类别，通过这些流量类别，从源到目的地遍历每个跳所花费的时间被限制。它是基于时间框架（TFR）的概念。在传感器网络中，数据包可以具有不同的延迟保证。可以为不同的业务类别分配多个帧大小。
2011-07-11 cs.NI
Asymptotic Scaling Laws of Wireless Adhoc Network with Physical Layer Caching
我们提出了一种用于无线自组织网络的物理层（PHY）缓存方案。PHY缓存利用缓存辅助的多跳增益和缓存诱导的双层CoMP增益，这大大提高了无线adhoc网络的吞吐量。特别是，PHY缓存方案包含一种新的PHY传输模式，称为缓存诱导的双层CoMP，它可以支持无线自组织网络中的同构机会CoMP。与传统的每节点吞吐量缩放结果Θ \left（1/ \sqrt{N} \right）相比，对于一个具有N个节点的缓存无线自组织网络，我们可以获得O（1）的每节点吞吐量。此外，我们分析了吞吐量的常规无线adhoc网络的PHY缓存方案，并研究了各种系统参数对PHY缓存增益的影响。
2015-10-18 cs.IT cs.NI math.IT
Measurement Based Impromptu Deployment of a Multi-Hop Wireless Relay Network
我们研究的问题，最佳顺序（“如你去”）部署无线中继节点作为一个人走在一条线的随机长度（与已知的分布）。我们的目标是创建一个即兴的多跳无线网络连接的数据包源被放置在线路的末端与位于起点的汇节点，在光流量制度。当部署人员沿着从汇点到源点的线路行进时，在每一步，他测量到一个（或多个）先前放置的中继的信道质量，并且基于这些测量来放置中继节点，以便在所得到的网络中最小化从源点到汇点节点的总功率或最大功率，这受到对所放置的中继的预期数量的约束。对于这两个目标中的每一个，考虑两种不同的中继选择策略：（i）每个中继经由其紧邻的前一个中继与信宿通信，（ii）通信路径可以跳过一些部署的中继。通过适当的建模假设，我们将这些问题中的每一个都表述为马尔可夫决策过程（MDP）。我们提供了所有这些情况下的最优政策结构，并提供插图，通过数值结果，为一些典型的参数。
2013-03-11 cs.NI
