Utilizing Opportunistic Social Networks for Remote Patient Monitoring in Rural Areas
使用互联网连接进行远程患者监测通常不适合缺乏互联网基础设施且经常停电的农村社区。本文探讨了远程患者监测的背景下，农村的连通性问题，并分析了利用延迟容忍网络（DTN）的架构，利用农村社区成员的社会行为，使在农村社区的病人没有当地的交通系统的范围外的监测的可行性。的可行性的特点是使用交付延迟和交付率与参与者的数量和源的数量作为变量。使用美国人口普查局、国家癌症研究所和IPUMS的样本数据对肯塔基州奥因斯维尔的架构进行了评估。研究结果表明，在24小时窗口内，网络中的参与者数量与交付率之间存在指数关系，最小交付率为38.7%，最大交付率为100%，总体平均交付率为89.8%。
2020-01-07 cs.NI
Augmenting Cloud Connectivity with Opportunistic Networks for Rural Remote Patient Monitoring
当前的远程患者监测（RPM）系统完全依赖于互联网。然而，完全依赖互联网连接在农村和偏远环境中是不切实际的，在这些环境中，现代基础设施往往缺乏，停电频繁，和/或网络连接稀疏（例如，农村社区，阿巴拉契亚山区，美洲印第安人保留地，发展中国家和自然灾害情况）。本文提出了增强间歇性互联网与机会性通信，以利用患者，护理人员和社区成员的社会行为，以促进患者通过蓝牙5间歇性网络连接在农村社区的范围外监测。使用美国人口普查局，美国国家癌症研究所的，和IPUMS-RPM的样本数据的架构进行评估，肯塔基州Owingsville，并与延迟容忍RPM的情况下，是完全断开与互联网。研究结果表明，只有0.30的农村成年人口参与，该架构可以提供0.95的非紧急医疗信息，平均交付延迟约为13小时。
2020-01-07 cs.ET cs.NI
Wireless Powering Internet of Things with UAVs: Challenges and Opportunities
无人机（UAV）有可能克服物联网（IoT）在偏远或农村地区的部署限制。无线供电通信（WPC）可以通过将无线电力传输到IoT设备来解决IoT设备的电池限制。无人机和WPC的集成，即无人机支持的无线供电物联网（Ue-WPIoT）可以将物联网应用从城市扩展到偏远或农村地区。在这篇文章中，我们首先通过说明Ue-WPIoT的工作流程并讨论挑战来介绍Ue-WPIoT的最新概述。然后，我们介绍了实现Ue-WPIoT的使能技术。仿真结果验证了Ue-WPIoT使能技术的有效性。最后，我们概述了未来的方向和开放的问题。
2022-05-09 cs.NI
Empowering Rural Areas with Multi-radio Microwave Backhaul Supported by Digital Twin for 5G IAB-based FWA
École de Technologie Supérieure, Université du Québec（魁北克大学工程技术学院）；Ericsson Canada（爱立信加拿大）
研究为农村地区提供高容量互联网接入的方案，结合长距离微波、5G IAB和FWA构建多跳网络。针对能耗随跳数增加问题，提出能效微波回传及数字孪生，开发节能策略并求解优化问题，实现降低能耗同时满足数据速率要求。
2026-07-28 cs.NI
Closing the Performance and Management Gaps with Satellite Internet: Challenges, Approaches, and Future Directions
本文探讨LEO卫星互联网在弥合数字鸿沟时面临的性能差距与管理差距，并提出解决方法及未来研究方向。
2024-01-15 cs.NI
Open Challenges for Secure and Scalable Wi-Fi Connectivity in Rural Areas
University of San Carlos（圣卡洛斯大学）；IIIT Allahabad（阿拉哈巴德印度信息技术研究所）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）
本文研究了农村地区Wi-Fi热点的安全性问题，通过实地调查和攻击验证，揭示了Pay-for-use热点部署中的安全漏洞，并提出改进方案。
2026-04-03 cs.CR cs.NI
Delay Tolerant Networking to Extend Connectivity in Rural Areas Using Public Transport Systems: Design And Analysis
本文提出利用公共交通系统作为移动数据中继，通过延迟容忍网络框架提升农村地区互联网接入，通过概率模型和仿真验证其有效性。
2025-12-01 cs.NI eess.SP
Digital Twin Backed Closed-Loops for Energy-Aware and Open RAN-based Fixed Wireless Access Serving Rural Areas
提出数字孪生辅助的闭环系统，自动化农村地区能源感知的O-RAN FWA资源管理，通过优化无线电和能源资源分配，提高切片需求满足度并降低成本。
2024-11-08 cs.NI
Energy-Efficient Multi-Radio Microwave and IAB-Based Fixed Wireless Access for Rural Areas
École de Technologie Supérieure, Université du Québec（魁北克大学工程技术学院）；GAIA Montreal, Ericsson Canada（埃里克森加拿大蒙特利尔GAIA）
本研究提出了一种节能的多无线电微波和IAB基于的固定无线接入框架，用于在农村地区提供广泛覆盖和高容量，通过优化无线电状态和资源分配来减少能耗。
2025-12-15 cs.NI
NSF Broadband Research 2020 Report
互联网已成为一个关键的通信基础设施，接入是“资产，系统和网络，无论是物理的还是虚拟的，[这些]被认为对美国至关重要，它们的丧失能力或破坏将对安全，国家经济安全，国家公共健康或安全或其任何组合产生削弱性影响。但互联网不仅仅是整个国家的问题。互联网接入影响个人和社区的安全、健康、安全和生活机会，以及各地企业的经济活力。一方面，COVID-19疫情显示宽带接入在允许社会运作方面取得了成功，即使在封锁期间。另一方面，这一流行病暴露了许多地区和许多个人，特别是农村居民和许多学区、城市和农村的儿童的宽带接入和可用性薄弱、不可靠甚至不存在，以及迫切需要普及和负担得起。因此，2020年11月，美国国家科学基金会（NSF）赞助了一系列研讨会，以确定新的研究领域，推动未来五年的宽带NSF议程。这一要求是在过去二十年中采取的类似举措之后提出的，最近一次是在2016年。2021年的宽带研究研讨会报告讨论了需要解决的研究问题和挑战，为美国的每一位居民提供强大，负担得起和有意义的宽带接入。
2021-11-06 cs.NI
Performance Evaluation of LoRa Technology for Rural Connectivity: An Experimental Analysis in Nepal
本文通过在尼泊尔农村实测LoRa mesh网络，分析BW、SF、CR对RSSI、SNR、丢包和传播损耗的影响，并给出适合丘陵山地地形的参数建议。
2024-12-05 cs.NI
Real-Time HAP-Assisted Vehicular Edge Computing for Rural Areas
Department of Information Engineering, University of Padova, Padova, Italy（帕多瓦大学信息工程学院）
本文研究了在农村地区利用高空平台辅助实现实时车载边缘计算，通过优化卸载因子以提高服务可靠性。
2023-01-24 cs.IT cs.NI eess.SP
A Multi-Layer Blockchain Simulator and Performance Evaluation of Social Internet of Vehicles with Multi-Connectivity Management
本文提出一种结合SUMO与BlockSim的多层区块链模拟架构，并设计Enhanced MAX-SINR多连接管理方法，通过提升区块链消息重传成功率来改善社会车联网的交易性能。
2024-11-21 cs.NI
Will 5G See its Blind Side? Evolving 5G for Universal Internet Access
互联网已显示出它本身是经济增长和社会公平的催化剂，但它的潜力受到阻碍，因为互联网对绝大多数人来说是禁区。移动电话是世界上发展最快的技术，现在已经覆盖了大约80%的人类，如果它能够解决历史上困扰以前蜂窝架构（2G，3G和4G）的覆盖问题，它可以实现普遍的互联网接入。这些传统架构不能维持普遍服务供应，因为这些架构依赖于每个小区具有足够的用户以实现其经济可行性，因此不太适合于农村地区（根据定义，农村地区人口稀少）。新一代移动蜂窝技术（5G）目前处于形成阶段，预计将在2020年左右完成，其目标是数量级的性能提升。5G为网络设计人员提供了一个干净的石板，可以塑造成一个架构，也适合通用互联网配置。考虑到互联网和连接民主化的巨大社会效益，我们认为，将普遍互联网供应作为5G研究议程的重要目标的时机已经成熟。在本文中，我们探讨了利用5G实现全球人人接入互联网（GAIA）的机遇和挑战。我们还确定了基于5G的GAIA解决方案所涉及的主要技术问题，并通过定义开放研究问题制定了未来的研究议程。
2016-03-31 cs.NI
Cloudrone: Micro Clouds in the Sky
近年来，已经采取了若干举措，使下一个30亿人能够上网。接入互联网必然意味着获得其服务。这意味着提供互联网接入的目标需要访问其关键服务基础设施，这些基础设施目前托管在云中。然而，最近的研究指出，目前互联网以云为中心的性质是农村/偏远地区以及发展中地区互联网接入的根本障碍。探索（低成本）解决方案非常重要，例如可以在网络边缘（可能按需）提供服务的微云基础设施，就在用户附近。在本文中，我们提出了Cloudrone-一个初步的想法，部署一个轻量级的微型云基础设施在天空中使用本地建造的低成本无人机，单板的计算机和轻量级的操作系统虚拟化技术。我们的论文提出了这样一个系统的初步想法，可以即时按需部署。我们描述了Cloudrone的初步设计，并提供了初步评估所提出的系统主要集中在支持多个服务和用户的可扩展性问题。
2016-04-27 cs.NI
On the Performance of Non-Terrestrial Networks to Support the Internet of Things
针对传统地面网络难以满足物联网需求尤其是农村偏远地区的问题，研究非地面网络中LPWAN技术的运行情况，并将物联网流量向LEO卫星卸载以减轻地面网关负担的问题形式化为优化问题。
2022-12-03 cs.NI
Low-Cost SMS Driven Location Tracking Platform Towards Anti-Poaching Efforts
在世界各地，偷猎几十年来一直是对大量物种的威胁。传统的反盗猎行动的目标是抓住盗猎者。然而，挑战远比抓住个别偷猎者复杂得多。偷猎是一个需要全面调查的行业。许多利益相关者直接或间接参与偷猎活动（例如，一些当地餐馆非法向游客提供肉类）。因此，制止或严厉打击偷猎产业需要所有利益相关者的统一认识。揭示这些地理和社会关系的最佳方法是追踪偷猎者的行动。然而，在野生动物保护区通常位于的大多数农村地区，位置跟踪具有挑战性。通常用于城市的互联网连接通信（例如3G）技术在这些农村地区不可行。因此，我们决定开发一个基于SMS（短消息服务）的低成本跟踪系统（SMS-TRACCAR）来跟踪偷猎者。拟议中的系统将部署在马来西亚沙巴州的Kinabatangan野生动物保护区以及偷猎者通常四处走动的附近村庄和城市。我们的评估表明，基于SMS的跟踪可以提供足够的质量（粒度）数据（以最低的能耗），使我们能够在没有其他现代通信技术可供使用的农村地区监控偷猎者车辆的移动。然而，重要的是要注意，我们的系统可以用于任何需要基于SMS的地理位置跟踪的域。SMS-TRACCAR可以配置为跟踪个人以及组。因此，SMS-TRACCAR不仅对野生动物领域作出贡献，而且在更广泛的范围内作出贡献。
2022-10-04 cs.NI
Realizing the Frugal 5G Network
为了有效利用互联网，宽带连接是一个先决条件。然而，在发展中国家的大多数农村地区，尚无法实现高速连接。本文提出的节俭5G网络架构旨在通过解决与之相关的挑战来实现农村地区的宽带。本文提出的工作是我们以前工作的发展，其中我们提出了节俭5G的抽象网络架构。在本文中，我们提供了一种创新的解决方案来实现节俭的5G网络。我们确定了关键的系统要求，并表明所提出的解决方案能够实现简单灵活的节俭5G网络。我们目前正在建立一个测试平台，以实施拟议的更改。
2019-12-09 cs.NI eess.SP
Remote and Rural Connectivity: Infrastructure and Resource Sharing Principles
随着移动网络（MN）朝着满足移动用户需求的方向发展，城乡差距仍然是一个重大挑战。虽然城市空间内的地区（大都市移动空间）正在开发，但农村地区被抛在后面。由于人口密度低、收入低、地形复杂、基础设施不存在、缺乏电网等挑战，偏远地区的数字普及率较低。这种情况使偏远地区对投资和运营连接网络的吸引力降低，从而无法实现互联网的普及。针对这一问题，本文提出了一种新的基站部署和资源管理方法，适用于偏远地区和农村地区。这里，两个MN运营商共享其资源，以采购和部署配备有计算能力的绿色能源供电的BS。然后，在移动运营商之间共享网络基础设施，主要目标是实现节能基础设施共享，即，BS及其共址计算平台。在农村通信站点中使用这种资源管理策略保证了与城市通信站点相当的服务质量（QoS）。通过模拟进行的性能评估验证了我们的分析，因为观察到的预测变化显示了所收获的能量和业务负载之间更高的准确性。此外，随着连接到远程站点的移动用户数量（在我们的情况下为50个用户）的增加，节能效果会降低。最后，该算法实现了51%的能源节省时，我们的基准算法获得的43%相比。所提出的方法表现出优于基准算法的性能，因为它使用了前瞻性优化，其中在给定的短期范围内预测收获的能量和预期的负载。
2021-10-05 cs.NI cs.SY eess.SY
Low-cost Highly-interoperable Multiplatform Campus Network: Experience of YARSI University
YARSI University（雅尔西大学）；CMIS (Center for Management Information System), YARSI University（雅尔西大学管理信息系统中心）；PT Optima ITT (Information & Telecommunication Technology)（PT Optima ITT（信息与通信技术））
YARSI大学通过成立CMIS，结合开源系统与Cisco交换技术设计低成本校园网，并利用captive portal共享网络，显著降低了建设与运营成本，为预算有限的组织提供了可借鉴的方案。
2025-09-17 cs.NI
Characterizing Performance Inequity Across U.S. Ookla Speedtest Users
互联网已成为日常活动，如工作，教育和保健不可或缺。这些活动中有许多需要支持实时视频会议的Internet接入数据率。然而，数字不平等在美国各地仍然存在，不仅在谁可以访问方面，而且在访问的质量方面。Ookla的Speedtest允许用户运行网络诊断测试，以更好地了解其网络的当前性能。在这项工作中，我们利用来自Ookla的互联网性能数据集以及ESRI人口统计数据集进行全面分析，以表征美国各地Speedtest用户之间的性能差异。我们的分析显示，Speedtest用户的中位数下载速度在各州之间的差异超过150Mbps。此外，用户类别之间存在重要区别。例如，除一个州外，所有州的城市和农村地区的Speedtest用户的表现都存在统计学上的显著差异。在27个州的城市地区，高收入和低收入用户之间也存在差异。我们的分析表明，在Speedtest结果中表现出这种差异的州在地理上更大，人口更多，家庭收入中位数的分散度更大。最后，我们强调了数字不平等表征的复杂问题空间的几个挑战，并为进一步研究这一主题提供了建议。
2021-10-22 cs.NI
Optimal Energy Allocation Policy for Wireless Networks in the Sky
谷歌的Project Loon于2013年启动，旨在为农村和偏远地区提供互联网接入。在Loon网络中，气球环绕地球飞行，为无法直接连接到全球有线互联网的用户带来接入点。来自用户的信号将通过气球网络传输到与地球上的互联网服务提供商（ISP）相连的基站。数据的发送和接收过程消耗了气球的一定能量，而气球上的能量无法通过稳定的电源或频繁更换电池来提供。相反，气球可以从自然能源中获取能量，例如，太阳能，或通过配备适当的电路从射频能量。然而，这种能源往往是动态的，因此如何有效地利用这些能源是本文的主要目标。在本文中，我们研究的最优能量分配问题的气球，使网络性能得到优化，服务提供商的收入最大化。我们首先制定的随机优化问题作为一个马尔可夫决策过程，然后应用学习算法基于模拟为基础的方法，以获得最佳的政策气球。大量的仿真结果清楚地表明所提出的学习算法的效率和收敛性。
2015-01-21 cs.NI
The Efficacy of the Connect America Fund in Addressing US Internet Access Inequities
本研究通过BQT工具采集15州68.7万地址的公开宽带宣传数据，评估美国CAF基金的实施成效，发现ISP上报数据与实际情况差异显著，该项目整体未达成缩小城乡宽带接入差距的预期目标。
2024-07-12 cs.NI
Spectrum Sharing for LTE-A Network in TV White Space
发展中国家的农村地区主要没有互联网接入，因为运营商在这些地区提供宽带服务不可行。为了解决这个问题，我们提出了一个中英里的长距离演进高级（LTE-A）网络，在电视空白空间中运行，将村庄连接到位于农村地区附近的光接入点（PoP）。研究了多个运营商部署的中英里网络的频谱共享问题。提出了一种基于图论的公平约束信道分配（FCCA）算法，该算法利用了LTE-A的载波聚合（CA）和先听后说（LBT）特性。我们进行了广泛的系统级仿真，以证明FCCA不仅提高了频谱效率，但也提高了系统的公平性。
2017-07-24 cs.IT cs.NI math.IT
Integrating Low-Power Wide-Area Networks for Enhanced Scalability and Extended Coverage
低功耗广域网（LPWAN）正在发展成为物联网（IoT）的支持技术，因为它们能够以非常低的传输功率进行长距离通信。然而，现有的LPWAN技术在满足可扩展性和覆盖非常广泛的区域方面面临限制，这使得它们的采用对于未来的物联网应用具有挑战性，特别是在基础设施有限的农村地区。为了解决这一限制，在本文中，我们考虑通过集成多个LPWAN来实现可扩展性和扩展覆盖。SNOW（Sensor Network Over White Spaces）是最近提出的一种基于电视白空间的LPWAN架构，它在性能和能效方面都优于现有的LPWAN。在本文中，我们建议通过多个SNOW的无缝集成来扩展LPWAN，从而实现并发的SNOW间和SNOW内通信。然后，我们制定了可扩展性和雪间干扰之间的权衡作为一个约束优化问题，其目标是通过管理多个雪共享的空白频段频谱，以最大限度地提高可扩展性。我们还证明了这个问题的NP-困难。为此，我们提出了一种直观的多项式时间启发式算法来解决可扩展性优化问题，该算法在实践中具有很高的效率。为了理论上的约束，我们还提出了一个简单的多项式时间1/2-近似算法的可扩展性优化问题。通过在（25 x15）平方米的区域内部署进行硬件实验。km以及大规模的模拟证明了我们的算法的有效性和通过无缝集成的SNOW实现可扩展性的可行性，具有高可靠性，低延迟，和能源效率。
2020-01-01 cs.NI
Preliminary Performance Evaluation of a Satellite-to-HAP Communication Link
本研究利用IoD-Sim模拟器评估GEO卫星与高空平台间通信链路性能，考虑地球曲率和移动模式，分析信噪比随频率和距离的变化，为5G非地面网络提供支持。
2023-10-02 cs.NI
HAPS-enabled Downlink Coverage Enhancement in Islands and Maritime Areas
King Abdullah University of Science and Technology（阿卜杜拉国王科技大学）；Maynooth University（梅努斯大学）
研究大规模HAPS部署连接岛屿和海域用户的可行性，考虑阴影效应，分析不同用户覆盖性能，引入评估方法并提近似方法降复杂度，基于仿真结果讨论距离对覆盖的影响，强调选合适HAPS密度或部署方案的重要性。
2026-07-28 cs.NI
Policy options for digital infrastructure strategies: A simulation model for broadband universal service in Africa
互联网接入对于经济发展和帮助实现可持续发展目标至关重要，特别是因为即使是基本的宽带也可以彻底改变现有的经济机会。然而，仍有超过10亿人无法上网。政府必须做出战略选择，以连接这些公民，但目前很少有独立的，透明的和科学的可复制的评估依赖于本文开发的开源软件来测试宽带普遍服务战略，满足10 Mbps的目标正在考虑由联合国宽带委员会。对东非和西非六个国家（科特迪瓦、马里、塞内加尔、肯尼亚、坦桑尼亚和乌干达）不同基础设施决策的私人和政府成本进行了量化。结果提供了强有力的证据，表明在未连接地区直接“跨越”到4G是提供宽带普遍服务的最低成本选择，比3G节省13 - 51%。研究结果还表明，如何提取频谱和税收收入在不可行的市场提供没有净效益，因为每$1 taken in revenue, a $ 1基础设施补贴需要从政府实现宽带普遍服务。重要的是，在不可行的地区使用共享农村网络可以节省可观的成本（高达78%），同时保留了可行的城市和郊区动态基础设施竞争的好处。本文为设计宽带普遍服务的国家和国际政策提供了依据。
2021-02-06 cs.CY cs.NI econ.GN
Energy-cost aware off-grid base stations with IoT devices for developing a green heterogeneous network
异构网络（HetNet）是一种特定的蜂窝平台，用于应对快速增长的预期数据流量。从通信的角度来看，数据负载可以被映射到通常放置在运营商网络上的能量负载。同时，可再生能源辅助网络提供减少化石燃料消耗，从而减少环境污染。本文提出了一种基于可再生能源的离网HetNet供电架构，使用一种新的能量共享模型。每个宏、微、微微或毫微微基站（BS）都使用太阳能光伏（PV）以及足够的储能设备。此外，生物质发生器（BG）用于宏和微BS。并置的宏BS和微BS通过端到端电阻线连接。针对非实时的应用，通过权衡功耗和通信时延，提出了一种新的带休眠机制的加权比例公平资源调度算法。此外，针对窄带物联网（IoT）应用的具有扩展的非连续接收（eDRX）和省电模式（PSM）的所提出的算法延长了IoT设备的电池寿命。HOMER优化软件用于执行最佳系统架构、经济性和碳足迹分析，而Monte-Carlo模拟工具用于评估吞吐量和能效性能。该算法对农村实际数据是有效的。我们证明了所提出的电源架构是节能的，具有成本效益，可靠，环保。
2021-10-12 cs.NI eess.SP
