A Hybrid Wired/Wireless Deterministic Network for Smart Grid
随着智能电网、机器人、自动驾驶汽车和工业自动化等时间关键型应用的快速增长，对高可靠性、低延迟和严格限制抖动的需求急剧增加。高精度的时间同步通信，如时间触发以太网（TTE），已经成功地开发了有线网络。然而，部署额外设备和额外布线的高成本限制了这些网络的可扩展性。因此，本文提出了一种基于高速TTE和5G超可靠低延迟通信（URLLC）相结合的混合有线/无线高精度时间同步网络。其主要动机是满足时间关键型应用（如智能电网同步相量通信）的低延迟、低抖动和高可靠性要求。因此，在所提出的混合网络架构中，高速TTE被认为是主总线（即，骨干网），而精确时间协议（PTP）辅助的基于5G-URLLC的无线接入被用作子网络。主要的挑战是实现PTP辅助URLLC和TTE之间的互操作性，同时确保高精度的定时和同步。仿真结果表明，PTP辅助URLLC的影响，在保持网络的可靠性，延迟和抖动与TTE网络完全协调。
2021-05-13 cs.NI eess.SP
TCP Congestion Control Scheme for Wireless Networks based on TCP Reserved Field and SNR Ratio
TCP是目前最流行、应用最广泛的网络传输协议。事实上，互联网上大约90%的连接使用TCP进行通信。经过几次升级和改进，TCP变得非常适合非常可靠的有线网络。因此，TCP认为有线网络中的所有数据包超时都是由于网络拥塞而不是位错误。然而，随着网络变得越来越异构，提供有线以及无线拓扑，TCP遭受性能下降，在易出错的无线链路，因为它没有机制来区分错误损失从拥塞损失。因此，它认为所有的数据包丢失是由于拥塞，从而减少了数据包的突发，同时减少了网络吞吐量。本文提出了一种新的TCP拥塞控制方案，适用于无线和有线网络，并能够区分拥塞损失的错误损失。所提出的方案基于使用TCP报头的保留字段来指示所建立的连接是通过有线链路还是无线链路。此外，该方案利用信噪比来检测链路的可靠性，并决定是否减少分组突发或转发超时分组。进行的实验表明，该计划被证明是正确的超时的情况下，由于错误，而不是拥塞。未来的工作可以改进所提出的方案，使它可以利用CRC和HEC错误，以便更好地确定在无线网络中的传输超时的原因。
2012-07-04 cs.NI
A Robust Scheduling of Cyclic Traffic for Integrated Wired and Wireless Time-Sensitive Networks
本文针对有线与无线融合TSN中无线链路抖动带来的调度不确定性，提出基于线性规划和可调鲁棒性参数Γ的循环流量鲁棒调度方法，并设计多项式时间启发式算法，在大规模拓扑中实现90%的TSN流调度。
2025-09-19 cs.NI
Topology Discovery for Linear Wireless Networks with Application to Train Backbone Inauguration
一个训练骨干网络由一系列以线性拓扑结构排列的节点组成。在这样的网络中实现通信的关键步骤是拓扑发现或训练初始化，由此节点以分布式方式学习骨干网络的物理拓扑。虽然训练就职的现行标准假设相邻的骨干节点之间的有线链路，这项工作研究更具挑战性的情况下，节点进行无线通信。这种从有线拓扑发现到无线拓扑发现的理想转换的关键动机是无线骨干网扩展和升级的灵活性和能力。由于无线介质的广播性质以及衰落和干扰，在无线信道上实现拓扑发现变得困难。提出了一种新的拓扑发现协议，克服了这些问题，并需要相对较小的变化，有线标准。通过分析和数值结果表明，该协议是强大的无线信道所造成的损害，包括来自其他列车的干扰。
2016-04-08 cs.NI
QoE Enhancement Schemes for Video in Converged OFDMA Wireless Networks and EPONs
接入网络中无线和有线客户端的带宽需求持续快速增长，这主要是由于视频流量的增长。可以在接入网络中利用应用感知来优化终端客户端的体验质量（QoE）。在这项研究中，我们利用客户端应用程序中的信息（例如，视频分辨率）以实现改善用户QoE的优良资源分配。我们强调优化系统的QoE，而不是服务质量（QoS），因为用户满意度直接依赖于QoE和优化QoS不一定优化QoE，如本研究所示。我们提出了应用程序感知的资源分配方案的以太网无源光网络（EPON），它支持无线（利用正交频分多址）和有线客户端运行视频会议应用程序。数值结果表明，应用感知的资源分配方案提高了有线和无线客户端的视频会议应用的QoE。
2018-06-16 cs.NI
Haptic Teleoperation goes Wireless: Evaluation and Benchmarking of a High-Performance Low-Power Wireless Control Technology
通信延迟和数据包丢失是机器人遥操作领域中经常研究的问题。本文研究了一种新的低功耗无线控制技术（GALLOP）的触觉遥操作的情况下，开发，以帮助在核退役的应用。新的无线控制协议基于现成的蓝牙芯片组，与有线和无线TCP/IP数据传输的标准实现进行比较。通过客观和主观数据的结果表明，GALLOP可以作为有线TCP/IP连接的合理替代品，并且比基于Wi-Fi连接的标准无线TCP/IP方法性能更好。
2022-10-13 cs.NI
Wireless Network Coding via Modified 802.11 MAC/PHY: Design and Implementation on SDR
原则上，网络编码（NC）是第3层创新，其提高有线网络中用于多播/广播场景的网络吞吐量。由于有线和无线网络之间的根本差异，将NC扩展到无线网络产生了几个新的和重大的实际挑战。双向信息交换（对称和不对称）。原则上，网络编码（NC）是第3层创新，其提高有线网络中用于多播/广播场景的网络吞吐量。由于有线和无线网络之间的根本差异，将NC扩展到无线网络产生了几个新的和重大的实际挑战。使用中间中继节点在一对802.11源/宿之间的双向信息交换（对称和非对称）是用于评估无线网络编码（WNC）在实际设置中的有效性的典型场景。我们在这项工作中的主要目标是建议务实和新颖的修改在MAC和PHY层的802.11协议栈上的软件无线电（Sora）平台，以支持WNC和获得可实现的吞吐量估计通过实验室规模的实验。我们的研究结果表明，网络编码（在MAC或PHY层）增加系统的吞吐量，通常为20- 30%。
2012-10-04 cs.IT cs.NI cs.PF
wARP-Path: Implications of adapting the Ethernet-based ARP-Path bridging protocol to a wireless environment
ARP-Path协议作为有线网络的承诺而蓬勃发展，它以纯粹桥接的简单性创建最短路径，并直接与TRILL和SPB竞争。在分析了ARP-Path的不同替代方案并创建了All-Path系列之后，将该协议迁移到无线网络的想法似乎是AODV等协议的一个很好的替代方案。在这篇文章中，我们检查了适应ARP路径的无线环境的影响，我们证明了有线网络的好主意可能不直接适用于无线网络，因为不仅介质不同，而且这些网络的特征也不同。
2018-03-07 cs.NI
Security and Performance Comparison of Different Secure Channel Protocols for Avionics Wireless Networks
综合模块化航空电子设备（IMA）的概念是指由有线技术支持的航空电子设备的互连件，具有严格的可靠性和安全性要求。如果互连线在物理上是安全的，使得恶意用户无法直接访问它们，则这强制（至少部分地）网络的安全性。然而，用无线网络（在本文中称为航空电子无线网络（AWN））取代有线网络带来了许多与保证、可靠性和安全性相关的新挑战。因此，AWN必须确保它至少提供由等效有线网络提供的所需的安全性和安全性级别。为通信信道提供有线等效安全性需要在连接到AWN的实体之间建立强大的安全（加密）信道。在本文中，我们提出了三种方法来建立这样一个安全信道的基础上（i）预共享密钥，（ii）可信的密钥分发，和（iii）密钥共享协议。对于这些方法中的每一种，我们提出了两个代表性的协议变体。然后，这些协议作为演示AWN的一部分实现，然后基于性能测量对它们进行比较。最重要的是，我们已经评估了这些协议的基础上，我们在本文中定义的AWN的安全和操作要求。
2016-08-17 cs.CR cs.NI cs.PF
Demo: Untethered Haptic Teleoperation for Nuclear Decommissioning using a Low-Power Wireless Control Technology
University of the West of England（西英格兰大学）；Toshiba Europe Ltd.（东芝欧洲有限公司）
触觉遥控操作通常通过有线联网技术（例如，以太网），其保证通过通信介质闭合的控制环路的性能，特别是在延迟、抖动和可靠性方面。该演示展示了在核退役用例中通过新型低功耗无线控制技术（称为GALLOP）进行触觉遥操作的能力。它表明了GALOP在满足触觉遥控操作的延迟、及时性和安全要求方面的可行性。作为演示的一部分进行的评估显示，GALOP已在现成的蓝牙5.0芯片组上实现，可以替代传统的有线TCP/IP连接，并在相同的用例中优于基于WiFi的无线解决方案。
2022-06-27 cs.NI cs.RO
Wireless resilient routing reconfiguration
移动无线网络本质上比有线网络更容易发生链路拥塞和彻底故障。本文详细阐述了\cite{WangEtAl}的弹性路由重配置方法，并将其推广到点对多点链路和无线网络中。通过将链路故障重构为流量不确定性，该技术允许在防止拥塞的同时基本上瞬时地围绕任意链路故障重新路由。我们通过确定一个现实的模型无线网络中的关键瓶颈来说明该技术。
2020-02-20 cs.NI
The Time-Triggered Wireless Architecture
与有线解决方案相比，无线互连的传感器、执行器和控制器具有更大的灵活性、更低的安装和维护成本以及在恶劣条件下更高的鲁棒性。然而，为了促进在信息物理系统（CPS）中采用无线通信，功能和非功能属性必须类似于从有线架构已知的那些。因此，我们提出了时间触发无线（TTW），多模式CPS的无线架构，提供可靠的通信，保证在低成本，低功耗的嵌入式设备上执行的分布式应用程序之间的端到端的延迟。我们实现这一点，利用高可靠性和确定性的行为，我们设计的同步传输为基础的通信栈，并通过耦合的分布式任务执行和消息交换的时间在无线网络上解决一个新的协同调度问题。虽然TTW中的一些概念已经存在了一段时间，TTW已经成功地应用于反馈控制和多个机械系统的闭环稳定性保证的协调，本文提出了关键的算法，调度，和网络TTW背后的机制，以及他们的实验评估，这还不知道到目前为止。TTW是开源的，用途：ttw.ethz.ch
2020-05-20 cs.NI
Toward a Wired Ad Hoc Nanonetwork
纳米机器有望实现新的医学应用，包括药物输送和人体内实时的化学反应检测。这种复杂的任务需要使用通信网络的纳米机器之间的合作。在文献中已经提出了使用基于分子或电磁的通信的无线Ad hoc网络，以在纳米机器之间创建灵活的纳米网络。在本文中，我们提出了一个有线Ad hoc纳米网络（WANNET）模型设计使用肌动蛋白为基础的纳米通信。在所提出的模型中，肌动蛋白丝的自组装和拆卸被用来创建纳米机器之间的柔性纳米线，电子被用作信息的载体。我们给出了一个总体概述的应用层，媒体访问控制（MAC）层和物理层的模型。我们还详细的物理层使用肌动蛋白纳米线等效电路的分析模型，我们提出了一个估计的电路组件的值。所导出的模型的数值结果中提供的衰减，相位和延迟作为频率和纳米机器之间的距离的函数。肌动蛋白基纳米线的最大吞吐量也提供了，和建议的WANNET的最大吞吐量之间的比较，与其他建议的方法。所得到的结果证明，所提出的有线ad hoc纳米网络可以得到一个非常高的可实现的吞吐量与较小的延迟相比，其他提出的无线分子通信网络。
2019-11-22 cs.ET cs.NI
The Wireless Train Communication Network: Roll2Rail vision
本文介绍了Roll2Rail（R2R）项目工作包2（WP2）中进行的研究所获得的主要成果。该项目旨在开发关键技术，消除已经确定的铁路车辆领域重大创新的障碍，提高其运营可靠性，降低生命周期成本。该项目于2015年5月启动，由欧盟委员会的地平线2020计划资助。WP2的目标是研究技术和体系结构，以开发符合IEC 61375标准系列的新型无线训练通信网络（TCN）。该TCN目前已完全有线化，用于训练控制和监控系统（TCMS）功能（其中一些与安全相关）、面向运营商的服务和面向客户的服务。这种从有线到无线的范例转变意味着，除了其他益处之外，布线的移除还意味着由于线缆的移除而导致的生存周期成本的显著降低以及训练耦合过程的简化。
2020-10-05 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
Interconnection between 802.15.4 Devices and IPv6: Implications and Existing Approaches
家庭自动化在日常生活中的作用越来越大，对传感器网络的需求不断增加，促进了无线个域网（WPAN）的发展，无线和有线网络的普及和研究。很快就出现了在这些设备中实现互联网协议的需要，以达到WPAN标准，提出了如何在有线和无线技术之间提供无缝通信的问题。在快速概述了低速率WPAN标准（IEEE 802.15.4）和Zigbee协议栈之后，本文重点介绍了将低功耗IEEE 802.15.4设备与有线IPv6域互连时的含义。随后，重点将放在将LoWPAN设备连接到互联网的现有方法上，以及这些方法如何尝试解决这些挑战，最后对互操作性问题进行批判性分析。
2010-02-05 cs.NI
Securing Wireless Communication in Critical Infrastructure: Challenges and Opportunities
本文分析关键基础设施从专用有线网络转向公共共享异构无线网络带来的安全挑战，并提出一系列保障高安全标准的机遇。
2023-11-02 cs.CR cs.NI
Efficient routing on multilayered communication networks
研究了由两层子网组成的多层通信网络的最优路由问题。一个是无线网络，另一个是有线网络。我们开发了一个简单的递归算法来找到这种多层网络的最优路由，其中的单信道传输模式和多信道传输模式上使用的无线子网分别考虑。通过与最短路径算法的性能比较，该算法能够显著提高网络的传输容量。我们表明，我们在这封信中提出的方法可以利用这两个层的耦合，在最大程度上，使无线子网可以充分利用有线子网的运输。
2013-05-02 cs.NI physics.soc-ph
Secure Routing in Wireless Mesh Networks
无线网状网络（WMNs）已成为一个很有前途的概念，可以应对下一代网络中的挑战，例如提供灵活、自适应和可重新配置的架构，同时为服务提供商提供具有成本效益的解决方案。与传统的Wi-Fi网络不同，每个接入点（AP）都连接到有线网络，在WMN中，仅需要AP的子集连接到有线网络。连接到有线网络的AP称为互联网网关（IGW），而没有有线连接的AP称为网状路由器（MR）。MR使用多跳通信连接到IGW。IGW提供对传统客户端的访问，并将自组织、传感器、蜂窝和其他网络互连到因特网。然而，大多数现有的无线网状网路由协议的扩展协议最初设计的移动自组织网络（MANDO），因此，他们执行次优。此外，大多数无线网状网路由协议的设计没有考虑到安全问题，其中的节点都被假定为是诚实的。在实际部署场景中，这种假设并不成立。本章提供了一个全面的概述，在无线网状网的安全问题，然后特别侧重于在这些网络中的安全路由。首先，它识别媒体访问控制（MAC）和网络层的安全漏洞。还讨论了危及数据机密性、数据完整性、重放攻击和离线密码分析的各种可能性。然后讨论了MAC层和网络层的各种攻击。在列举了对MAC层和网络层的各种类型的攻击之后，本章简要地讨论了针对这些攻击的一些预防机制。
2011-02-07 cs.CR cs.NI
A Secure Wireless Routing Protocol Using Enhanced Chain Signatures
我们提出了一个无线网络的路由协议。无线路由协议允许网络中的主机对拓扑结构有一定的了解，以便知道何时转发数据包（通过广播）以及何时丢弃数据包。由于路由协议构成了网络的主干，因此它是许多攻击的有利可图的目标，所有这些攻击都试图通过使用虚假更新破坏相邻路由器的路由表来中断网络流量。为有线网络设计的安全路由协议（例如S-BGP）在ad-hoc无线环境中不可扩展，这是因为有两个主要缺点：（1）需要维护关于所有直接邻居的知识（这需要发现协议），以及（2）需要多次传输相同的更新，每个邻居一次。尽管在相当静态的有线网络中容易获得关于邻居的信息，但是在具有移动设备的自组织无线网络中，这样的信息通常不被更新或不可用。我们的协议是一个变种的S-BGP称为SS-BGP，并允许一个单一的广播路由更新，而不需要知道每个邻居路由器。该协议是基于一种新的认证原语称为增强链签名（ECS）。
2009-07-23 cs.CR 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
Storage Aware Routing for Generalized Delay Tolerant Networks
本文提出了一种新的存储感知路由（STAR）协议，旨在提供一个通用的网络解决方案，在广泛的有线和无线使用场景。STAR使路由策略能够从连接良好的有线网络无缝适应断开连接的无线网络。STAR使用由短期和长期路由成本以及下游路由器上的存储可用性组成的二维路由度量来做出存储或转发路由决策。临时网络内存储优于沿着比平均速度慢的路径转发，并且当比平均速度快的路由可用时，鼓励机会主义传输。基于ns2的仿真结果表明，STAR实现$40-50\%$更高的吞吐量相比，OLSR在移动车辆和DTN的情况下，$12-20\%$比OLSR在静态网格的情况下。在ORBIT测试平台上对STAR协议进行了实验评估，验证了协议实现的有效性，并在无线网状网络中与OLSR相比，其峰值吞吐量提高了25%。
2021-05-15 cs.NI
Comparative Performance Evaluation of 5G-TSN Applications in Indoor Factory Environments
本文通过仿真评估不同室内工厂应用与环境下的 5G-TSN 性能，验证其结合 5G URLLC 与 TSN 可满足严格时延和可靠性需求。
2025-02-10 cs.NI
Congestion Control and Routing over Challenged Networks
本论文主要研究无线移动通信网络中新型的最优路由和速率控制算法的设计与分析。到目前为止，拥塞控制和路由算法已经针对有线或无线网状网络进行了设计和优化。在这些网络中，最优算法（在吞吐量最大化或延迟最小化或网络操作成本最小化的意义上是最优的）可以基于经典的时间尺度分解假设来设计，即网络的动态足够快，使得这些算法基本上看到平均值，或者足够慢，可以跟踪任何变化，以允许算法随时间而适应。然而，随着技术进步使得能够将越来越多的移动节点集成到通信网络中，任何基于例如平均无线移动链路的容量或跟踪瞬时容量的速率控制或路由算法将执行得很差。在我们的解决方案中的共同元素，工程有效的路由和速率控制算法的移动无线网络是使无线移动链路看起来好像他们是有线或无线链路，但很少有节点直接看到的移动链路（无论是移动或节点，可以发送到或从移动接收）通过适当使用排队结构在这些选定的节点。这种方法使我们能够设计端到端的速率控制或无线移动网络的路由算法，使平均也不瞬时跟踪是必要的。
2012-01-19 cs.NI
Enabling Relaying Over Heterogeneous Backhauls in the Uplink of Wireless Femtocell Networks
在本文中，我们开发了新的双层干扰管理策略，使宏小区用户（MUE），以提高他们的性能，开放接入的毫微微蜂窝基站的帮助下。为此，我们提出了一种速率分割技术，使用该技术的MUE优化其上行链路传输，将其信号分为两种类型：一个粗略的消息，旨在直接传输到宏小区基站和一个精细的消息，由相邻的毫微微小区解码，随后通过异构（无线/有线）回程中继。为了部署所提出的技术，我们制定了一个非合作的MUE之间的游戏，其中每个MUE可以决定其中继毫微微小区，同时最大限度地提高效用函数，捕获所实现的吞吐量和预期的回程延迟。仿真结果表明，所提出的方法产生高达125%的速率提高和高达2倍的延迟减少与有线回程和，150%的速率提高和高达10倍的延迟减少与无线回程，相对于经典的干扰管理方法，没有跨层的合作。
2016-04-29 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Analysis of DiffServ based Quality of Service in a Multimedia Wired Network and VPN effect using OPNET
在IP网络中应用服务质量（QoS）技术，以最有效的方式利用可用的网络资源，从而最小化具有多种类型服务的网络业务中的延迟和延迟变化（抖动）。多媒体服务可以包括语音、视频和数据库。研究人员已经做了大量的工作排队纪律，分析和改善有线和无线IP网络的QoS性能。本文重点介绍了有线IP网络中的QoS分析与更现实的企业建模，并提出了一些统计数据没有提出和讨论之前的模拟结果。使用四种不同的应用程序，即FTP，数据库，IP语音（VoIP）和视频会议（VC）。两个主要的排队纪律进行评估，即“优先级”和“加权公平”的数据包识别下的差分服务代码点（DSCP）。仿真结果表明，WFQ在排队延迟和低优先级服务所经历的抖动方面优于PQ。对于高优先级的业务，依赖于“流量丢弃”，“缓冲区使用”和“包延迟变化”选择的缓冲区大小进行了模拟和讨论，以评估QoS更深。最后分析了当外部用户通过虚拟专用网（VPN）访问服务器时，应用服务质量的网络数据库服务对内部网络用户吞吐量（平均数据接收速率）的影响。
2012-06-24 cs.NI
Opportunistic Third-Party Backhaul for Cellular Wireless Networks
随着高容量空中接口和大量的小型小区，回程（到基站的有线连接）越来越成为蜂窝无线网络的成本驱动因素。回程成本高的一个原因是，容量通常是在租用线路上购买的，并具有为峰值负载提供的保证速率。在本文中，我们提出了一种替代的\emph{opportunistic backhaul}模型，其中第三方提供基站和回程连接，并在可用时将其网络中的多余容量出租给蜂窝提供商，大概是以比保证连接低得多的成本。我们描述了一种可扩展的架构，这种部署使用开放获取毫微微蜂窝基站，这是小型的即插即用基站，在运营商的频谱，但可以直接连接到第三方提供商的有线网络。在所提出的架构，我们提出了一个通用的用户关联优化算法，使蜂窝提供商动态地确定哪些手机应分配给第三方的毫微微蜂窝基站的基础上的交通需求，干扰和信道条件和第三方接入定价。虽然优化是非凸的，该算法使用计算效率高的方法，通过对偶分解找到近似解。基于实际基站位置的部署模型的模拟表明，如果采用第三方，开放获取毫微微蜂窝基站可以达到甚至一小部分的WiFi接入点的当前市场渗透率，大容量增益是可以实现的。
2013-05-04 cs.NI
Caching at the Wireless Edge: Design Aspects, Challenges and Future Directions
在无线边缘进行缓存是提高无线系统频谱效率和降低能耗的一种有前途的方法。这些改进源于这样一个事实，即流行的内容被许多用户异步地重用。在这篇文章中，我们首先介绍了预测流行度分布和用户偏好的方法，以及错误信息的影响。然后，我们将讨论缓存系统的两个方面，即内容放置和交付。我们阐述了有线和无线缓存之间的主要区别，并概述了系统中的差异，这些差异来自缓存发生的位置，例如，在基站或在无线设备本身上。特别注意的是在无线缓存的基本限制，和频谱效率，能源效率和缓存大小之间可能的权衡。
2018-10-31 cs.NI
Partially Synchronous BFT Consensus Made Practical in Wireless Networks
针对部分同步 BFT 共识难以用于动态自组织无线网络的问题，提出支持多种可靠通信模式的 ReduceCatch，并改造 PBFT、Tendermint 和 HotStuff，测试床实验验证其延迟与吞吐量优势。
2024-12-07 cs.CR cs.DC cs.NI
Resilient Architectures for Free Space Optical Wireless Interconnection Systems
在本文中，我们提出了使用两个无源光网络（PON）为基础的网络架构连接自由空间光无线通信（OWC）接入点（AP）在一个房间内的多个用户。我们通过混合线性规划（MILP）模型优化移动OWC用户分配到多个AP，以提高前传网络的弹性，即OWC系统和有线网络连接到AP，并研究用户分布和信道特性的影响。
2021-02-10 cs.NI eess.SP
Network Coding Capacity of Random Wireless Networks under a SINR Model
以前的工作对随机有线和无线网络的网络编码容量集中在网络中的链路的容量是独立的情况下。在本文中，我们考虑了一个更现实的模型，无线网络建模随机几何图形的干扰和噪声。在该模型中，链路的容量不是独立的。采用耦合和鞅方法，我们表明，在温和的条件下，随机无线网络的网络编码容量仍然表现出集中行为的平均值的最小割。
2008-04-27 cs.IT cs.NI math.IT
Wireless Communications in the Era of Big Data
快速增长的无线数据业务浪潮正在挑战我们通信网络的处理能力。无处不在且呈指数级增长的数据流量对无线系统设计的所有方面（诸如频谱效率、计算能力和前传/回程链路容量）提出了迫在眉睫的挑战。在本文中，我们将讨论可扩展无线系统设计中的挑战和机遇，以迎接这样一个“大数据”时代。一方面，我们回顾了最先进的网络架构和信号处理技术，适用于管理无线网络中的大数据流量。另一方面，我们没有将移动大数据视为不必要的负担，而是引入了利用大量数据流量的方法，以构建具有更好的无线服务质量和新的移动应用的大数据感知无线网络。我们强调了移动大数据时代无线通信的几个有前途的未来研究方向。
2015-08-26 cs.NI
Clustering Effects on Wireless Mobile Ad-Hoc Networks Performances
无线移动自组织网络的新时代正在到来，其中通信将使用一组称为集群的移动设备来完成，因此称为集群网络。在集群网络中，这些移动设备使用的协议与有线网络中使用的协议不同，这有助于有效地节省计算时间和资源。本文重点研究了基于路由器的路由协议和动态源路由。本文提出的结果说明了实施的Ad-hoc按需距离矢量路由协议，以提高移动节点的性能和生命周期在一个集群网络，并演示了如何在无线移动Ad Hoc网络的时间效率和资源节约这种路由协议的结果。
2014-03-12 cs.NI
A survey on energy efficiency for wireless mesh network
减少二氧化碳排放是一个重要的全球环境问题。近年来，无线和移动通信越来越受到消费者的欢迎。一种日益流行的无线接入类型是所谓的无线网状网络（WMN），与有线解决方案相比，其通过更便宜且更灵活的回程基础设施提供无线连接。无线网状网（WMN）是一种新兴的无线互联网解决方案。由于信息和通信技术（ICT）产业中能源消耗的增加及其随之而来的环境影响，能源效率已成为评估通信网络性能的关键因素。本文主要针对现有最大的分类层节能方法进行研究。它还讨论了WMN网络中最有趣的节能工作。
2013-04-14 cs.NI
BRVST: Efficient and Content-Expressive Information Matching Overlay in Wireless Networks
随着智能设备的普及和基于社交网络的应用的增长，通过无线网络进行有效和灵活的信息匹配变得越来越重要和具有挑战性。一些为有线网络设计的现有方法由于其压倒性的控制开销而不适用于无线网络。在本文中，我们提出了一个可靠的和可扩展的二进制范围向量摘要树（BRVST）的基础设施，灵活的信息表达支持，有效的内容匹配和及时的信息传播的动态无线网络。引入了一种新的属性范围向量结构以实现高效准确的内容表示，并引入了一种汇总树结构以便于信息聚合。为了在动态无线网络上进行稳健和可扩展的操作，所提出的覆盖系统利用了虚拟分层地理管理框架。大量的模拟表明，BRVST有一个显着更快的事件匹配速度，而招致非常低的存储和流量开销，与测试的对等方案相比。
2014-10-02 cs.NI
Computation Diversity in Emerging Networking Paradigms
如今，计算在未来一代的计算机和通信网络中扮演着越来越重要的角色，如有线网络的软件定义网络（SDN）以及无线网络的云无线电接入网络（C-RAN）和移动云计算（MCC）的最新进展所例证的。本文提出了一个统一的概念，即，计算多样性，描述计算资源对有线和无线通信的影响和不同形式。通过根据服务质量（QoS）要求将计算资源链接到通信网络，我们可以展示计算资源如何影响网络。此外，通过分析SDN、C-RAN和MCC中计算资源的不同功能，我们可以展示计算资源在不同网络中呈现的多样性和灵活性。计算多样性的研究可以为未来的网络设计提供指导，如何在计算之间联合分配资源（例如，CPU容量）和通信（例如，带宽），从而节省系统能量并增加用户体验。
2017-05-09 cs.NI
Discrete-Time Analysis of Wireless Blockchain Networks
区块链（BC）技术可以通过提供一种分布式、安全且不可更改的方式来促进运营商、用户和其他利益相关者之间的协作，从而彻底改变未来的网络。其实现传统上由有线通信支持，BC引入的高延迟等性能指标是关键技术缺陷之一。然而，当应用于无线通信时，BC的性能仍然未知，特别是如果运行在基于竞争的网络上。在本文中，我们评估BC技术的延迟性能时，支持的通信平台是无线的，特别是我们专注于IEEE 802.11ax，用户的无线资源配置的用例。为此，我们提出了一个离散时间马尔可夫模型来捕获由BC引起的预期延迟。与文献中的其他模型不同，我们考虑了定时器和分叉对端到端延迟的影响。
2021-04-12 cs.NI
TTW: A Time-Triggered-Wireless Design for CPS [ Extended version ]
有线现场总线已经证明了其支持信息物理系统（CPS）的有效性。然而，在航空电子设备中，为了便于部署，或为了具有移动设备的新功能，人们对无线解决方案有着浓厚的兴趣。低功耗无线协议已经被提出，但仍不能满足大量CPS应用的需求。本文介绍了时间触发无线（TTW），一个分布式的低功耗无线系统设计，最大限度地减少能源消耗，并提供端到端的定时可预测性，自适应性，可靠性，低延迟。我们的评估显示，与最先进的方法相比，通信延迟减少了2倍，能耗减少了33-40%。这验证了TTW对于无线CPS应用的适用性，并为与行业合作伙伴的实施和实际经验开辟了道路。
2018-03-14 cs.NI
Using Wireless Sensor Networks to Narrow the Gap between Low-Level Information and Context-Awareness
无线传感器网络终于成为现实。在本文中，我们提出了一个可扩展的架构，使用无线传感器网络与无线以太网网络相结合，提供一个完整的端到端的解决方案，以缩小低层次的信息和上下文感知之间的差距。我们开发并实现了一个完整的接近检测器，以使可穿戴计算机，如PDA，位置上下文。由于位置只是情境感知的一个要素，我们追求利用光传感器和温度传感器来尽可能多地了解环境。我们使用TinyOS RF Motes作为我们的测试床WSN（无线传感器网络），使用802.11兼容硬件作为我们的无线以太网网络，使用传统PC和有线802.3网络来构建架构的上层。
2004-11-12 cs.NI
ÆtherFlow: Principled Wireless Support in SDN
软件定义网络（SDN）彻底改变了设计、构建、测试和运营网络的意义和过程。目前SDN技术对无线网络的支持已经落后于有线网络的开发和部署。这项工作的目的是为无线接入网络带来原则性的支持，以便它们可以获得与有线接口相同的可编程性水平。具体来说，我们的目标是通过提出一套新的无线设备和接口的抽象来操作它们，从而将无线协议集成到一般的SDN框架中。我们验证我们的方法，通过实现我们的设计作为现有的OpenFlow数据平面的扩展，并将其部署在IEEE 802.11接入点。我们证明了软件定义的无线接入网络的可行性，通过开发和测试的无线切换应用程序。实验的结果表明，我们的框架是能够提供新的功能，在一个有效的方式。
2015-09-15 cs.NI
TCP over IEEE 802.11
IEEE 802.11是用于媒体访问控制的广泛使用的无线LAN标准。TCP是最初为有线网络设计的重要传输协议。TCP将数据包丢失视为拥塞并降低数据率。在无线网络中，分组丢失不仅由于拥塞，而且还由于各种其他原因。因此，有必要使TCP适应无线网络。可以将TCP和IEEE 802.11的各种参数设置为适当的值，以实现最佳性能结果。本文对IEEE802.11标准的各种参数进行了优化。网络仿真器NS2用于仿真。
2012-02-27 cs.NI
Mobile Power Network for Ultimate Mobility without Battery Life Anxiety
与从有线互联网到移动因特网（MI）的演进类似，对随时随地的电力输送的日益增长的需求呼吁电网从有线域到移动域的转变。我们在这里提出了下一代的电力传输网络-移动电源网络（MPN）的无线电力传输范围从几米到几十米。首先，我们介绍了MPN的概念演变和应用场景。然后，介绍了MPN的支撑技术，即谐振束充电（RBC）。作为一种远程无线电力传输（WPT）方法，RBC可以安全地同时向多个设备提供多瓦的电力。同时，对红细胞的研究进展进行了综述。接下来，我们指定MPN的架构，以提供广域WPT覆盖。最后，我们讨论了MPN的特点和挑战。MPN可以通过切断移动设备的最后一根线来实现最终的移动性，实现“最后一英里”的移动电源传输。
2023-01-26 cs.NI eess.SP
Outage Analysis for Active Reconfigurable Intelligent Surface-Enhanced Wireless Powered Communication Networks
本文提出结合主动可重构智能表面（RIS）与无线供电通信（WPC），以缓解RIS辅助链路中的双重衰落挑战并提升能量受限用户的可靠性，通过理论闭式分析传输速率、收集能量和中断概率，为参数选择提供指导。
2024-01-04 cs.NI
Overview of ISM bands and Software-defined Radio Experimentation
使用低功率无线通信协议的无线系统在免许可的工业、科学和医疗（ISM）频带中迅速普及。ISM频段的一个新兴趋势是家庭自动化。从历史上看，所有的家庭设备都曾经是未连接的，现在通过有线或无线连接进行连接。低功耗无线通信协议能够将所有数字家庭设备集成到单个系统中，并增强最终用户的产品体验。使用可编程无线电系统（如软件定义无线电（SDR））的这些最终用户产品的快速原型设计已经成为家庭自动化领域的游戏规则改变者。在这篇文章中，我们提出了一个流行的ISM频段在世界不同地区的概述。此外，我们分析了信号从无线电开关使用软件定义的无线电在433 MHz的ISM频段。
2016-05-26 cs.NI
Wi-Fi & WiMAX: A Comparative Study
通常宽带无线接入网络被认为是企业级网络，为我们提供更多的容量以及覆盖范围。我们已经看到，在偏远地区，有线网络根本不符合成本效益。无线网络为我们提供了一个替代的解决方案，这样的问题的信息访问。通过克服当今与距离和位置相关的问题，它们确实改变了人们之间交流和分享信息的方式。本文提供了一个比较和技术分析的替代方案，实现最后一英里无线宽带服务。它提供了802.11（Wi-FI）无线网络与802.16（WiMAX）之间的详细技术差异，802.16是一种新技术，解决了最后一英里实施中的许多困难。
2014-03-09 cs.NI
An Easy Cellular Gateway for Providing Shared Services and Data
在本文中，我们提出了一个新的框架，连接两个世界的有线和蜂窝用户共享系统。该方法是提出一个简单的网关，使有线用户和应用程序使用基于蜂窝网络的服务。其思想是使用移动终端或无线设备来共享蜂窝服务，由于其蜂窝网络，可用于使用有线互联网的其他用户。软件应用程序充当蜂窝网络和有线网络之间的网关;它负责支持无线网络提供的服务，并使有线网络上的任何人都可以以标准和简单的方式访问和使用这些服务。网关软件可以很容易地集成在任何复杂的架构，因为它可以与任何蜂窝调制解调器。本文描述了一个实现原型，其中一些服务的例子，如使用消息传递服务和呼叫流的能力，进行了实验。该平台结合了不同的标准，以保证我们的网关在异构环境中的使用。
2012-10-01 cs.NI
Delay Constrained Throughput Analysis of a Correlated MIMO Wireless Channel
对于有线信道，已经很好地研究了对于给定延迟保证（延迟约束吞吐量）的网络的最大业务到达速率。然而，很少有结果可用于无线信道，特别是当多个天线采用在发射机和接收机。在这项工作中，我们分析了网络延迟约束吞吐量的多输入多输出（MIMO）无线信道随时间变化的空间相关性。MIMO信道通过其虚拟表示来建模，其中天线对之间的各个空间路径是Gilbert-Elliot信道。然后，整个系统由K状态马尔可夫链描述，其中K取决于信道的自由度（DOF）。我们证明了基于自由度的建模确实是准确的。此外，我们研究了在不同的衰落速度和信号强度的网络层的延迟要求，违规概率和天线的数量对吞吐量的影响。
2011-03-21 cs.NI
A Near-Optimal Scheme for TCP ACK Pacing to Maintain Throughput in Wireless Networks
无线网络中第四代技术的出现和3G的快速发展预示着一个时代的到来，这将需要研究人员找到可靠的和易于实现的解决方案，在无线环境中的TCP性能差的问题。由于互联网的很大一部分是基于TCP的，解决这个问题将有助于确定从有线到无线的移动是否是无缝的。本文提出了一种方案，利用基站的能力来预测的时间，在该链路可能会下降，并估计移动将无法到达由于衰落等条件的期间。通过使用跨层和ACK定步算法，基站防止固定主机在等待来自移动设备的ACK时超时。这反过来又可以防止固定主机上的TCP由于移动性或无线链路的不可靠性引起的临时网络条件而大幅降低吞吐量。实验结果表明，合理的吞吐量增加时，ACK持有计划。
2009-11-08 cs.NI
Security Solutions for Local Wireless Networks in Control Applications based on Physical Layer Security
用于工业应用（例如控制应用）的新型无线通信系统的设计是当前的热门研究课题，因为与基于有线通信的系统相比，它们是以更低的成本实现更灵活的解决方案的关键使能者。然而，它们的主要缺点之一是，由于无线信道的开放性以及它们能够提供的巨大经济潜力，它们为各种网络攻击提供了巨大的潜力。因此，在设计这种系统时需要考虑到安全措施。在这项工作中，本地无线系统的安全架构的控制应用程序的需求的方法，并进行了讨论。此外，引入了基于物理层安全的新的安全解决方案，以克服该范围内的最新安全技术的缺点。
2018-07-30 cs.NI eess.SP
Kadupul: Livin' on the Edge with Virtual Currencies and Time-Locked Puzzles
如今，连接到互联网的设备具有广泛的本地通信信道，例如无线Wifi、蓝牙或NFC，以及有线回程。在人口密集的地区，可以使用这些技术的组合来创建异构的多跳通信路径，并且通常以比有线互联网连接更低的延迟传输数据。然而，以这种方式共享网状无线电的潜力从未实现，这是由于缺乏经济激励来在各个节点上这样做。在本文中，我们将探讨如何使用比特币等虚拟货币来提供端到端的激励方案，以说服转发节点通过最低延迟机制发送数据包是有利可图的。客户端注入少量的资金来传输数据报，转发引擎竞争解决一个时间锁定的难题，这个难题可以由以最低延迟交付结果的节点来声称。这种方法自然地将拥塞控制技术扩展到可用带宽较低时的高峰定价模型。最后，我们讨论了几个延迟敏感的应用程序，这将有利于这一点，如视频流和本地增强现实系统。
2014-12-15 cs.NI
A Distributed Ledger-Enabled Interworking Model for the Wireless Air Interface
虽然频谱的直接分配和演进的介质访问协议为无处不在的无线连接提供了基础，但是现有的TCP/IP和OSI模型是为有线网络设计的，并且不解决空中接口的开放互连。在没有用于空中接口的互连模型的情况下，现有网络设计继续将无线介质接入与回程提供商的无线介质接入绑定以获得接入的所有权和身份信任，从而导致对功能和覆盖的限制。在本文中，我们提出了一种新的解决方案，通过扩展TCP网络标准，我们提出了一个新的模型，名为TCP-Air，它直接在空中接口集成了分布式账本技术。此外，我们提出了TCP-空气模型的两个用例，展示了在现有许可接入网络设计下不可行的应用。
2020-04-26 cs.NI cs.SY eess.SY
EU cost action on future generation optical wireless communication technologies -- newfocus ca19111, a white paper
欧盟成本行动NEWFOCUS专注于研究可能影响未来无线网络设计的根本解决方案。它旨在解决OWC中的一些挑战，并将其建立为一种有效的技术，可以满足5G网络中回程和接入网络级别的苛刻要求。这还包括使用将OWC与射频或有线/光纤技术相关联的混合链路。本白皮书的重点是将光无线通信（OWC）作为HE支柱II中概述的一系列领域的使能技术，包括健康，制造，智能交通系统（ITS），无人机以及网络和协议。
2022-07-18 cs.NI eess.SP
Graph-based Deep Learning for Communication Networks: A Survey
Tsinghua University（清华大学）
通信网络是现代社会的重要基础设施。仍然有许多挑战没有完全解决，在这个活跃的研究领域不断提出新的解决方案。近年来，基于图的深度学习对网络拓扑建模在解决通信网络中的一系列问题上取得了最新的成果。在本调查中，我们回顾了使用不同的基于图的深度学习模型（例如图卷积和图注意力网络）在不同类型的通信网络（例如无线网络，有线网络和软件定义网络）中的各种问题中快速增长的研究。我们还提出了一个组织良好的列表的问题和解决方案，为每项研究，并确定未来的研究方向。据我们所知，本文是第一篇关注基于图的深度学习方法在涉及有线和无线场景的通信网络中的应用的调查。为了跟踪后续研究，我们创建了一个公共GitHub存储库，相关论文将在其中不断更新。
2021-12-22 cs.LG cs.NI
Blockage Type Detection Process in Triangular-wave Topology for mmWave Wireless Backhaul
由于5G及其他蜂窝网络中的小型小区的快速密集化，很难将有线高带宽连接部署到每个小型小区基站，特别是在缺乏光纤部署基础设施的旧城区。出于这个原因，毫米波无线回程被认为是一种具有成本效益和灵活性的替代方案，有可能支持满足回程流量需求所需的高速率传输。然而，保持高网络生存性是极其重要的，因为基于毫米波通信的网络容易受到由不可预见的事件引起的短期阻塞或节点故障的影响。因此，为了实现鲁棒的毫米波回程网络，一些工作提出在路边环境中采用三角波拓扑，其可以消除回程链路之间的相互干扰，并且提供对阻塞效应的鲁棒性。基于这种新的拓扑结构，我们研究了阻塞类型的检测方案，它的反应阻塞的影响迅速，并协助各种路径重构方法。
2020-10-24 cs.NI
