RadiOrchestra: Proactive Management of Millimeter-wave Self-backhauled Small Cells via Joint Optimization of Beamforming, User Association, Rate Selection, and Admission Control
毫米波自回程小小区是下一代无线网络的关键组成部分。它们的密集部署将提高数据速率，减少延迟，并实现接入和回程网络之间的高效数据传输，提供光纤以前无法实现的更大灵活性。尽管具有很高的潜力，但以最佳方式运行密集的自回程网络是一个开放的挑战，特别是对于无线电资源管理（RRM）。本文提出了一个整体RRM框架，RadiOrchestra模型和优化波束成形，速率选择以及用户关联和自回程网络的准入控制。该框架被设计为考虑诸如基站的硬件限制（例如，计算容量、离散速率）、对回程链路的适应性的需要以及干扰的存在。我们的框架被制定为一个非凸的混合整数非线性规划，这是具有挑战性的解决。为了解决这个问题，我们提出了三个算法，提供了复杂性和最优性之间的权衡。此外，我们推导出上界和下界来表征系统的性能极限。我们在各种情况下评估开发的策略，显示在未来的网络中部署实际的自回程的可行性。
2022-07-13 cs.IT cs.NI eess.SP
Inter-Operator Resource Management for Millimeter Wave, Multi-Hop Backhaul Networks
在本文中，提出了一种新的框架，用于优化包含多个移动网络运营商（MNO）的无线小小区网络（SCN）内的大规模多跳毫米波（mmW）回程的操作和性能。所提出的框架使得小型基站（SBS）能够联合决定在属于多个独立MNO的回程基础设施上形成多跳mmW链路，同时在这些链路上适当地分配资源。在这方面，这个问题是解决使用一种新的框架，匹配理论的基础上，组成两个高度相互关联的阶段：多跳网络形成阶段和资源管理阶段。该框架的一个独特之处在于，它共同考虑了网络形成和资源管理过程中的无线信道特性和经济因素。多跳网络的形成阶段制定为一个一对多的匹配游戏，解决了使用一种新的算法，建立在所谓的延迟接受算法，并示出产生一个稳定的和帕累托最优的多跳毫米波回程网络。然后，一个一对多的匹配游戏制定，使适当的资源分配在形成的多跳网络。这个游戏，然后表现出同伴效应，因此，开发了一种新的算法，以找到一个稳定的和最佳的资源管理解决方案，可以妥善应对这些同伴效应。仿真结果表明，所提出的框架产生了很大的收益，在平均和率方面，分别达到27%和54%，相比，非合作计划，其中不允许运营商间共享和随机分配方法。结果还表明，我们的框架提供了有关如何管理定价和成本的合作毫米波回程网络的移动网络运营商的见解。
2017-05-19 cs.GT cs.IT cs.NI
Cost Efficiency Optimization of 5G Wireless Backhaul Networks
无线回程网络为第五代（5G）无线网络的城市部署提供了有吸引力的解决方案，其使得未来的超密集小小区网络能够满足不断增长的用户需求。5G无线回程网络的优化部署和管理是一个有趣且具有挑战性的问题。在本文中，我们提出了最佳网关部署和无线回程路由方案，以最大限度地提高5G无线回程网络的成本效益。通常，网关部署和无线回程路由的变化会在不同的时间尺度上呈现。具体而言，在5G无线回程网络的长时间尺度中优化网关的数量和位置。考虑到无线信道的时变特性，在5G无线回程网络的短时间尺度下对无线回程路由进行了优化。数值结果表明，网关和无线回程路由优化显著提高了5G无线回程网络的成本效率。此外，所提出的优化算法的成本效率优于传统的和最广泛使用的最短路径（SP）和贝尔曼福特（BF）算法在5G无线回程网络。
2018-11-19 cs.NI
Joint QoS-control and Handover Optimization in Backhaul aware SDN-based LTE Networks
未来的蜂窝网络将是密集的，需要关键的流量管理技术来进行细粒度的网络控制。在存在具有瓶颈链路的不同网段的情况下，问题变得更加复杂，所述瓶颈链路限制了向最后一英里用户的期望的服务质量（QoS）递送。在这项工作中，我们首先设计了一个框架，软件定义的蜂窝网络（SDCN），然后提出了新的机制，QoS和非QoS用户流量的管理，同时考虑接入和回程网络，联合。在不同的网络环境中使用网络模拟器（ns-3）开发和测试了整个SDN-LTE系统和相关方法。特别是在用户分布不均匀的情况下，与其他方法相比，该负载分配算法可以使所有网络用户和40%空闲边缘用户的平均QoS用户下行链路吞吐量分别提高至少6%和23%.此外，所提出的系统有效地实现所需的QoS和处理网络拥塞，而不会产生显着的开销。
2019-06-07 cs.NI
Resource Management for 5G NR Integrated Access and Backhaul: a Semi-centralized Approach
下一代移动网络将被部署为超密集网络，以匹配对增加容量的需求以及频谱的较高部分（即，毫米波波段）引入。然而，超密集网络需要普及的高容量回程解决方案，并且将光纤部署到所有基站通常被认为对于网络运营商来说过于昂贵。因此，第三代合作伙伴计划（3GPP）引入了集成接入和回程（IAB），这是一种无线回程解决方案，其中接入和回程链路共享相同的硬件、协议栈以及频谱。然而，相同频带中不同链路的复用引入了干扰和容量共享问题，因此要求引入高级调度和协调方案。本文提出了一种适用于IAB网络的半集中式资源分配方案，该方案设计灵活、复杂度低，符合3GPP IAB规范。我们开发了一个版本的最大加权匹配（MWM）的问题，可以应用于一个生成树，代表IAB网络，其复杂性是线性的IAB节点的数量。所提出的解决方案相比，最先进的分布式方法，通过端到端，全栈系统级仿真与3GPP兼容的信道模型，协议栈，和一组不同的用户应用程序。结果表明，我们的方案可以增加小区边缘用户的吞吐量高达5倍，同时减少整体网络拥塞，端到端延迟减少高达25倍。
2022-01-24 cs.IT cs.NI math.IT
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
Wireless Backhaul in 5G and Beyond: Issues, Challenges and Opportunities
随着无人机（UAV）、高空平台站（HAPS）、毫米波（mmWave）频率、大规模多输入多输出（mMIMO）和波束成形等新技术的引入，无线回程有望成为5G网络不可或缺的一部分。虽然这个概念并不新鲜，但与光纤回程相比，它在性能方面存在缺陷。然而，有了这些新技术，光纤不再是回程的最重要技术。随着网络密度的增加，无线回程已成为强制性的使用。如果要有效地使用无线回程，仍然存在需要解决的挑战。资源分配、部署、调度、功率管理和能量效率是这些问题中的一些。无线回程也是新技术的推动者，并显着改进了一些现有技术。仅举几例，农村连接，卫星通信和移动边缘计算是无线回程作为推动者的一些概念。具有无线回程的小小区使用提出了不同的安全挑战。蜂窝网络的管理机构正在进行标准化工作，特别是针对集成回程（IAB）概念，并且简要地提及这一点。最后，无线回程也预计将成为5G网络的重要组成部分，而新开发的概念，如无蜂窝网络，超大规模MIMO和极密集网络也显示了这一趋势。在本次调查中，我们介绍了5G中无线回程的上述问题、挑战、机遇和应用，同时简要介绍了5G之后无线回程的相关概念以及安全和标准化问题。
2021-07-20 cs.NI
A Scalable Communication Model to Realize Integrated Access and Backhaul (IAB) in 5G
本文针对5G中IAB多跳网络，形式化最大化传输容量与最小化发射功率问题，考虑中继选择、信道分配和功率控制约束，推导最优性界并提出启发式算法进行验证。
2023-09-18 cs.ET cs.NA cs.NI
Performance Analysis of Security Certificate Management System in Vehicle-to-Everything (V2X)
本研究针对V2X安全系统部署的性能痛点，实现符合IEEE 1609.2系列标准的终端实体与SCMS，测量安全通信耗时并定位瓶颈，为系统效率优化提供参考。
2023-09-18 cs.CR cs.NI cs.SE
An Edge Computing Empowered Radio Access Network With UAV-Mounted FSO Fronthaul and Backhaul: Key Challenges and Approaches
解决陆地基础设施与临时和/或意外交通需求之间的供需不匹配的一种有前途的方法是利用无人机（UAV）技术。受无人机技术和基于逆向调制器的自由空间光通信的最新进展的启发，我们提出了一种新的边缘计算授权的无线电接入网络架构，其中前传和回程链路安装在无人机上，用于快速事件响应和灵活部署。该架构的硬件和网络技术的实施进行了研究。由于无人机的有效载荷和续航能力有限，以及高机动性，与通信资源管理的研究挑战和最新的研究进展进行了报告。
2018-03-16 cs.NI
Optimizing and Managing Wireless Backhaul for Resilient Next-Generation Cellular Networks
针对下一代蜂窝网络无线回传的管理优化难题，提出考虑拓扑、鲁棒性与流量约束的回传构建策略，基于Open RAN实现动态IAB控制框架并验证可行性。
2024-10-29 cs.NI
Constrained Deployment Optimization in Integrated Access and Backhaul Networks
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
集成接入和回程（IAB）是用于5G网络和超越（6 G）的有前途的技术之一，其中相同的节点/硬件用于以多跳方式提供回程和蜂窝服务。由于具有高速率/可靠性需求的回程链路的敏感性，需要适当的网络规划以使IAB网络适当地并且尽可能好地执行。在本文中，我们研究了部署优化对IAB网络覆盖的影响。我们专注于的情况下，由于地理或干扰管理的限制，不受约束的IAB节点的位置是不可行的，在某些地区。为此，我们提出了各种毫米波（mmWave）阻塞感知约束部署优化方法。我们的研究结果表明，即使部署优化的限制，网络规划大大提高了IAB网络的覆盖范围。
2022-10-11 cs.IT cs.LG cs.NI
FOCAN: A Fog-supported Smart City Network Architecture for Management of Applications in the Internet of Everything Environments
智慧城市愿景将雾计算（FC）等新兴异构通信技术结合在一起，大幅降低运行各种应用的万物互联（IoE）设备的延迟和能耗。区分智能城市的FC范例的关键特征是，它通过有线/无线接入网络（例如，邻近接入点和基站）以提供资源增强（例如，网络搜寻）用于资源和能量有限的有线/无线（可能是移动的）事物。此外，开发智慧城市应用的目标是改善城市流量的管理，并允许对用户交易关系中可能出现的挑战做出实时响应。本文提出了一种支持雾的智能城市网络架构，称为雾计算架构网络（FOCAN），这是一种多层结构，其中运行在事物上的应用程序通过智能城市环境联合计算，路由和相互通信，以减少延迟，提高能源供应和具有不同功能的事物之间的服务效率。引入FOCAN后出现的一个重要问题是需要避免将数据传输到/从远处传输，而是覆盖物联网应用的最近区域。我们定义了FOCAN设备之间的三种类型的通信（例如，主间通信、主通信和辅助通信）来以满足IoE的服务质量标准的方式管理应用。FOCAN的主要优点之一是设备可以以低能耗和高效的方式提供服务。选定案例研究的仿真结果证明了FOCAN节能解决方案对智慧城市中各种类型事物的通信性能的巨大影响。
2017-10-04 cs.DC cs.NI
Towards Service-oriented 5G: Virtualizing the Networks for Everything-as-a-Service
人们普遍认为，即将到来的5G架构将是高度异构的，并以高密度部署。当前4G的这些变化从网络管理的角度给如何实现高效运营带来了许多挑战。在本文中，我们介绍了未来5G无线网络的革命性愿景，其中网络不再受硬件甚至软件的限制。具体来说，虚拟化的无线网络，这是最近越来越受到关注的想法，我们引入的一切即服务（XaaS）的分类，以轻的方式设计面向服务的无线网络。概述和讨论了在无线网络中实现XaaS的概念、挑战和研究机会。
2016-04-06 cs.NI
Federated Multi-Agent Deep Reinforcement Learning for Dynamic and Flexible 3D Operation of 5G Multi-MAP Networks
CEA-Leti（原子能和替代能源委员会信息技术实验室）；Universite Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）
针对5G网络中无人机MAP的动态3D管理问题，提出两层分层架构与联邦双注意力DRL方法，联合优化MAP数量、位置及无线回传连接。
2023-06-30 cs.LG cs.MA cs.NI
On-Demand HAPS-Assisted Communication System for Public Safety in Emergency and Disaster Response
针对灾害导致地面网络和回传失效的问题，提出一种按需HAPS辅助通信系统，利用混合光/THz链路及S/Ka波段恢复灾区通信与回传，显著提升应急响应能力。
2025-07-12 cs.NI
Optimization-in-the-Loop for Energy-Efficient 5G
我们考虑5G系统中的节能网络管理问题，其中回程和前传节点具有网络和计算能力。我们设计了一个优化模型，该模型考虑了5G回程和前传的主要特征，并联合解决了（i）节点开关，（ii）VNF放置和（iii）流量路由的问题。我们在SDN控制器和NFV编排器之上的应用程序中实现了优化模块，从而能够根据当前网络条件快速做出高质量的决策。最后，我们验证和测试我们的计划与现实世界的功耗，网络拓扑结构和流量需求，评估其性能以及系统的总功耗的主要贡献的相对重要性。
2018-04-14 cs.NI
Beyond D2D: Full Dimension UAV-to-Everything Communications in 6G
在本文中，我们考虑了一个互联网的无人机（UAV）在蜂窝网络中，无人机作为空中用户收集各种传感器数据，并发送收集到的数据到他们的传输目的地通过蜂窝链路。与传统蜂窝网络中的地面用户不同，不同的无人机由于其传感应用而具有不同的通信需求，需要一种更灵活的通信框架。为了解决这个问题，我们提出了一个无人机到一切（U2X）的网络，它使无人机能够调整其通信模式全维度根据其传感应用的要求。在本文中，我们首先介绍了U2X通信的概念，并详细阐述了其三种通信模式。然后，讨论了U2X通信的关键技术，包括联合感知与传输协议、无人机轨迹设计和无线电资源管理。然后提出了一种基于强化学习的U2X通信数学框架。最后，对U2X通信的扩展进行了介绍。
2020-04-04 cs.NI eess.SP
5G-Enabled Pseudonymity for Cooperative Intelligent Transportation System
协同智能交通系统（C-ITS）使车辆、路边基础设施和道路使用者之间能够通信，以提高使用者的安全性并有效地管理交通。大多数（如果不是全部）智能车联网（V2X）应用程序通常依赖于连续收集和共享敏感信息，如详细的位置信息，这会引起隐私问题。在这种情况下，隐藏C-ITS车辆长期身份的常见方法是使用多个临时标识符，称为别名。然而，传统的同义词管理方法容易受到链接攻击。将5G网络引入V2X可提高位置准确性、更好的时钟同步、改进基于服务的模块化架构以及增强的安全和隐私保护控制。受上述增强功能的激励，我们研究了支持5G的缩略语，以保护C-ITS中的车辆身份隐私。我们强调的差距，在目前的标准的缩略语管理。我们还提供了关于域名管理生命周期的建议。
2022-03-20 cs.CR cs.NI
A Distributed Approach for Networked Flying Platform Association with Small Cells in 5G+ Networks
5G架构中的小小区基站的密集化是增强覆盖区域并促进终端用户不断增长的容量需求的有前途的方法。然而，瓶颈是这些小小区基站的回程/前传网络的智能管理。这涉及将这些小小区与核心网络连接的回程集线器的有效关联和放置。地面枢纽遭受低效率的非视线链路限制和城市区域中的适当基础设施的不可用性。看到飞行平台的普及，我们在这里采用了使用网络飞行平台（NFP）的想法，例如在不同高度飞行的无人驾驶飞行器（UAV）、无人机、无人驾驶气球，作为空中回程枢纽。这些NFP集线器和小型小区基站的关联问题是考虑回程链路和NFP相关限制（例如，所支持的链路和带宽的最大数目）来公式化的。然后，本文提出了一种有效的分布式解决方案的设计问题，它执行贪婪搜索，以最大限度地提高整个网络的总速率。一个良好的性能观察通过数值比较，我们提出的方法与最佳的穷举搜索算法的总和率和运行时的速度。
2017-04-21 cs.NI stat.ML
Post-Quantum Era in V2X Security: Convergence of Orchestration and Parallel Computation
随着量子计算的潜在出现，自动驾驶等新的复杂通信服务的安全性需要在后量子时代重新定义。为了确保这些场景的可靠、连续和安全运行，必须将实现安全连接的量子抗安全算法（QRSA）集成到移动网络的网络管理和编排系统中。本文探讨了后量子时代融合与蜂窝连接的路线图研究，该路线图研究使用服务和计算增强器（SCO）框架，以增强无线电接入和回程传输中的数据安全性，特别关注车联网（V2X）服务。使用NTRU作为QSRA，我们已经表明，Toom-Cook和Karatsuba计算方法的并行化性能可以根据不同的CPU负载条件通过大量的模拟而变化，并且SCO框架可以促进为给定的QRSA选择最有效的计算。最后，我们讨论了评估结果，确定了当前的标准化工作，以及通过利用并行计算的SCO框架实现后量子和移动网络连接共存的可能方向。
2021-12-13 cs.CR cs.NI
Closing the Management Gap for Satellite-Integrated Community Networks: A Hierarchical Approach to Self-Maintenance
社区网络已成为在世界各地无服务和服务不足地区提供基本互联网连接的重要范例。然而，CN不可或缺的一部分是网络管理，其中非常需要响应和自主维护。随着电信网络技术的进步，传统的依赖卫星的CN被设想为卫星集成CN（SICN），其将在网络管理方面具有显著的自主性、智能性和可扩展性。本文讨论了基于机器学习（ML）的分层方法，使自主自我维护的SICNs。该方法分为异常识别和异常缓解阶段，其中提出了相关的ML方法，数据汇集手段，部署选项和缓解方案。通过案例研究，我们讨论了一个典型的情况下，使用卫星和固定连接作为回程选项，并显示了所提出的方法的有效性和性能改善与递归神经网络和集成方法
2022-02-16 cs.LG cs.NI
The Age of Generative AI and AI-Generated Everything
本文提出AIGX概念，将生成式AI扩展到实时网络适应与控制，并通过功率分配案例揭示网络与AIGX全生命周期相互增强的良性循环。
2023-11-02 cs.NI
Self-Sustaining Caching Stations: Towards Cost-Effective 5G-Enabled Vehicular Networks
在本文中，我们研究了具有成本效益的5G车载网络，以支持新兴的车载应用，如自动驾驶、车载信息娱乐和基于位置的道路服务。为此，引入了自持缓存站（SCS），以将道路基站从电力线和有线回程的约束中解放出来。具体而言，支持缓存的SCS由可再生能源供电，并通过无线回程连接到核心网络，可以实现“即插即用”部署，绿色运营和低延迟服务。通过集成SCS，进一步提出了支持5G的异构车辆网络架构，其中SCS沿着路边部署用于流量卸载，而传统的宏基站（MBS）为车辆提供无处不在的覆盖。此外，一个分层的网络管理框架的设计，以处理高动态的车辆交通和可再生能源，内容缓存，能源管理和交通导向联合调查，以优化服务能力的SCS与平衡的电力需求和供应在不同的时间尺度。案例研究，以说明SCS部署和操作设计，并讨论了一些开放的研究问题。
2017-06-26 cs.IT cs.NI math.IT
Traffic-aware Gateway Placement and Queue Management in Flying Networks
无人机（UAV）已经成为承载通信节点（包括Wi-Fi接入点和蜂窝基站）的适当平台。这导致了由无人机组成的飞行网络的概念，作为一种灵活和敏捷的解决方案，随时随地提供按需无线连接。然而，现有技术的工作已经集中在优化提供到地面用户的连接的接入网络的布置，而忽略了回程网络设计。为了提高提供给地面用户的整体服务质量（QoS），需要仔细定义飞行网关（FGW）的位置和UAV中配置的队列的大小，以满足严格的性能要求。本文的主要贡献是一个流量感知的网关布局和队列管理（GPQM）算法的飞行网络。GPQM利用预先知道的位置的无人机和他们的交通需求，以确定FGW的位置和队列大小的无人机，以最大限度地提高总吞吐量，并提供随机延迟保证。GPQM评估通过ns-3模拟，考虑到一个现实的无线信道模型。结果表明，GPQM使用时提供的QoS显着的收益。
2022-07-05 cs.NI
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
F-802.11P: A Fuzzy Enhancement for ieee 802.11P in Vehicle-TO-Everything Communications
车联网通信（V2X）作为一种更安全的道路和更好的交通管理解决方案越来越受欢迎。V2X中的重要协议之一是专用短程通信（DSRC）协议套件。DSRC包括IEEE 802.11p协议，该协议在介质访问控制（MAC）和物理（PHY）层运行。在冲突时，IEEE 802.11p MAC层应用载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）机制，该机制随机选择回退时间以重新检查信道活动，然后重新检测。然而，退避时间的随机选择可能导致进一步的分组冲突，这降低了通信信道的利用率，通信信道首先受到有限带宽的影响。本文提出了一种基于理性决策的模糊模型，我们称之为F-802.11p，通过限制IEEE 802.11p信标消息以更好地利用可用带宽来改进IEEE 802.11p协议退避时间选择。仿真研究提出了我们的工作相比，IEEE 802.11p的评价。我们在两个场景中部署了模拟软件：静脉框架地图和埃及新行政开罗地图。我们的比较基于时隙回退、回退时间、PHY忙时间、MAC忙时间、总丢失数据包和生成/接收的信标消息。仿真结果表明，两种协议在时隙回退、回退时间和信标消息生成方面具有可比性。同时，我们的F-802.11p在PHY忙时间、MAC忙时间、总丢失数据包和两种情况下接收的信标消息方面都明显优于IEEE 802.11p。
2022-08-09 cs.NI
User-Centric Mobility Management in Ultra-Dense Cellular Networks under Spatio-Temporal Dynamics
本文从能量效率（EE）的角度研究了超密集蜂窝网络（UDN）的移动性管理。UDN中的许多休眠基站（BS）不发送信号，因此传统蜂窝网络中的基于接收功率的切换（HO）方法几乎不适用。此外，与大量BS相比，有限的前端/回程容量使得难以实现集中式HO和功率控制。基于这些原因，提出了一种新的以用户为中心的关联规则，它联合优化HO和功率控制，以最大限度地提高EE。所提出的移动性管理不仅能够应付用户移动的空间随机性，而且与时间相关的无线信道。所提出的方法实现了HO时间窗口和易处理的功率控制策略，利用平均场博弈（MFG）和随机几何（SG）。与具有固定HO间隔和发射功率的基线相比，所提出的方法在典型的活动BS处实现了1.2倍更高的长期平均EE。
2016-09-14 cs.IT cs.NI math.IT
Comparison of Credential Management Systems Based on the Standards of IEEE, ETSI, and YD/T 3957-2021
本文比较了IEEE、ETSI和YD/T 3957-2021标准在V2X网络中的凭证管理效率及加密方法性能。
2026-03-03 cs.CR cs.NI cs.PF
Dynamic Frequency Management in 802.11-based Multi-Radio Wireless Networks
在802.11网格部署中，有效的信道选择对于最小化同信道设备之间的争用和干扰并且从而支持多个QoS敏感的应用是必不可少的。已经提出了一些协议用于在这样的网络中的频率分配，但是它们不解决端到端的问题。在本文中，我们提出了一个一般配方的信道选择问题，同时考虑到性能的网状接入和网状回程。此外，我们提出了ARACHNE，路由感知的无线网状网络的信道选择协议。ARACHNE在自然界中是分布式的，并受到我们在无线测试平台上的测量的激励。我们的协议的主要新颖之处在于采用了一个度量，该度量可以捕获网络中不同路由的端到端链路负载。ARACHNE优先将低干扰信道分配给以下链路：（a）需要服务高负载聚合业务和/或（b）已经遭受显著水平的竞争和干扰。我们的协议考虑到每个设备的潜在接口（无线电）的数量，并分配这些接口的方式，有效地利用可用的信道容量。我们评估ARACHNE通过广泛的，tracedriven模拟，我们表明，接近最佳的信道选择。我们观察到，我们的协议提高了总的网络吞吐量，相比其他三个代表性的信道分配方法在文献中。
2012-11-04 cs.NI
Toward Experience-Driven Traffic Management and Orchestration in Digital-Twin-Enabled 6G Networks
预计设想的6G网络将支持极高的数据率、低延迟以及由机器学习支持的全新应用。未来的6G网络需要一个新的框架，可用于操作，管理和优化其底层服务，如超可靠和低延迟通信以及万物互联。近年来，人工智能（AI）在优化和设计网络方面取得了重大成功。启用AI的业务编排可以动态地组织不同的网络架构和切片，以考虑无线通信网络的动态性质来提供体验质量。在本文中，我们提出了一个支持数字孪生的网络框架，由人工智能授权，以满足设想的6G网络的可变性和复杂性，提供智能资源管理和智能服务提供。数字孪生通过创建6G网络及其相关联的通信技术（例如，智能反射表面，太赫兹和毫米通信），计算系统（例如，云计算和雾计算）及其相关算法（例如，优化和机器学习）。然后，我们讨论和回顾了现有的支持AI的流量管理和编排技术，并强调了未来的研究方向和6G网络中的潜在解决方案。
2022-01-12 cs.NI
An Optimized Multi-Layer Resource Management in Mobile Edge Computing Networks: A Joint Computation Offloading and Caching Solution
如今，数据缓存正被用作移动边缘计算网络中的高速数据存储层，其以指数速率采用流控制方法。这项研究表明，如何发现最佳的回程网络的缓存能力，使用分布式卸载技术的架构。本文使用连续功率流分析来实现最佳负载约束，其中具有各种缓存容量的宏基站的功率由智能电网网络或可再生能源系统提供。这项工作提出了在小区边缘的用户之间的无处不在的连接性，并卸载宏小区，以便提供宏小区本身无法应对的特征，例如所需的用户数据速率和能量效率的极端变化。然后将卸载框架改造为神经加权框架，该框架考虑了Karush Kuhn Tucker优化限制下移动边缘计算的收敛性和Lyapunov不稳定性要求，以获得精确的解。在边界和中心点的细胞层的性能进行了分析。分析和仿真结果表明，该方法优于其他节能技术。此外，在文献中研究的其他解决方案相比，所提出的方法表明，两个小区边缘用户的吞吐量和每个集群的总吞吐量增加了两到三倍。
2022-11-11 cs.NI
An Optimization-enhanced MANO for Energy-efficient 5G Networks
5G网络节点，无论是前传还是回传，都将具有转发和计算能力。这使得节能网络管理更具挑战性，因为激活或停用节点等决策会影响网络路由流量的能力及其可以执行的处理量。为此，我们制定了一个优化问题，考虑了5G节点的主要特征及其服务的流量，允许联合决定（i）节点激活，（ii）它们运行的网络功能，以及（iii）流量路由。我们的优化模块集成在5G的管理和编排框架中，从而实现快速和高质量的决策。我们使用基于OpenStack和OpenDaylight的真实测试平台以及其拓扑和流量来自真实移动运营商的大规模仿真网络来测试我们的方案，发现它始终优于最先进的替代方案并与最佳方案密切匹配。
2019-07-23 cs.NI
Application of Machine Learning in Wireless Networks: Key Techniques and Open Issues
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；Auburn University（奥本大学）
作为实现人工智能的关键技术，机器学习（ML）能够在没有显式编程的情况下解决复杂问题。由于其在图像识别等许多实际任务中的成功应用，工业界和研究界都倡导ML在无线通信中的应用。本文综述了ML在无线通信中的应用，主要包括：MAC层的资源管理、网络层的组网和移动性管理以及应用层的定位。在资源管理中的应用还包括功率控制、频谱管理、回程管理、缓存管理、波束形成器设计和计算资源管理，而基于ML的网络集中在集群、基站切换控制、用户关联和路由中的应用。此外，在每个方面的文献组织根据所采用的ML技术。此外，还分析了ML在无线通信中应用的几个条件，以帮助读者决定是否使用ML以及使用哪种ML技术，并总结了传统方法及其与基于ML的方法的性能比较，在此基础上阐明了被调查文献采用ML的动机。鉴于研究领域的广泛性，提出了挑战和未解决的问题，以促进未来的研究，其中基于ML的网络切片，基础设施更新，以支持基于ML的范例，开放的数据集和平台的研究人员，ML实现的理论指导等进行了讨论。
2019-03-01 cs.LG cs.NI
DRL-driven RAN Slicing Management: A V2X-oriented Approach In Multi-service Scenarios
University of Málaga（马拉加大学）；Ericsson（爱立信）
本文提出一种基于深度强化学习的RAN切片管理框架，用于在V2X与eMBB共存的5G网络中动态优化资源分配，实验证明其能平衡SLA合规与资源利用率，优于静态和比例分配策略。
2026-10-02 cs.NI
LSTM-Based Proactive Congestion Management for Internet of Vehicle Networks
Mississippi State University（密西西比州立大学）；Arab Academy for Science, Technology, and Maritime Transport（阿拉伯科学、技术与海事运输学院）
本文提出一种基于LSTM的IoV网络主动拥塞管理框架，通过构建拥塞场景与数据集预测网络拥塞，并利用SUMO与NS3仿真验证了其在拥塞预测及数据包聚类与优先级排序上的有效性。
2024-10-12 cs.AI cs.NI cs.SY
Digital Twin-Empowered Routing Management for Reliable Multi-Hop Millimeter Wave V2X
本文针对毫米波 V2X 多跳通信可靠性问题，提出基于数字孪生的路由管理框架，融合轨迹预测与无预测两种算法，并通过 AWSIM 仿真验证其相比传统 VANET 路由能显著提升可靠性。
2024-08-18 cs.NI
Open Orchestration Cloud Radio Access Network (OOCRAN) Testbed
云无线接入网络（C-RAN）为蜂窝网络的部署、管理和演进提供了一种革命性的方法。此外，软件定义无线电（SDR）和网络技术的进步使通过云提供软件定义的一切成为可能。将利用抽象化、虚拟化和整合技术汇集和动态分配资源;将使用通用应用程序编程接口实现流程自动化;将通过协调器以编程方式提供网络功能和服务。OOCRAN，oocran.dynu.com，是一个基于ETSI提出的NFV MANO架构的软件框架。它为整个无线基础设施提供了一个协调层，包括硬件、软件、频谱、前传和回传。OOCRAN通过合并无线电通信层及其管理依赖性来扩展现有的NFV管理框架。无线基础设施提供商然后可以动态地向无线服务提供商提供虚拟化无线网络。该测试平台的物理基础设施是围绕一个计算集群构建的，该集群执行开源SDR库并连接到基于SDR的远程无线电头。我们演示了OCCRAN的操作，并讨论了动态LTE小小区网络部署的时间影响。
2017-12-09 cs.NI eess.SP
Evaluation and Analysis of Standard Security Technology in V2X Communication -- Exploring ECQV Implicit Certificate Cracking
本研究针对V2X安全通信的IEEE 1609.2系列标准，评估ECC相关算法的计算耗时，分析ECQV隐式证书等的长度，提出破解概率模型并给出风险缓解建议，以提升SCMS效率。
2023-09-27 cs.CR cs.NI
DBSCAN-based Vehicle Clustering and UAV Placement for NOMA-based Resource Management in Cellular V2X Communications
本文研究C-V2X网络中的无线资源管理，提出两阶段方法：先基于DBSCAN和车辆状态聚类并部署UAV，再在簇内构建NOMA分组分配资源，仿真证明其在频谱效率等指标上表现优越。
2025-04-30 cs.NI
REFIM: A Practical Interference Management in Heterogeneous Wireless Access Networks
由于无线蜂窝网络中容量需求的增加，诸如微微小区和毫微微小区的小型小区变得越来越流行以享受空间重用增益，因此期望具有不同大小的小区以复杂的方式共存。在这样的异构环境中，干扰管理（IM）的作用变得更加重要，但是技术挑战也增加，因为遭受来自相邻小区的严重干扰的小区边缘用户的数量将自然增长。为了克服现有的静态和其他动态IM算法的低性能和/或高复杂度，我们提出了一种新的低复杂度和完全分布式的IM方案，称为RESISTANCE，在异构多小区网络的下行链路。我们首先制定一个一般的优化问题，原来需要棘手的计算复杂性的全局最优性。为了获得具有低计算和信令开销的实用解决方案，这对于低成本小小区解决方案至关重要，例如，对于毫微微小区，在REESTA中，我们基于参考用户的概念将其分解为每个BS的问题，并在时间和空间上减少回程上的反馈开销。我们通过各种配置下的广泛模拟来评估REESTING，包括实际部署BS的场景。我们发现，相比于没有IM的方案，REESTING可以产生超过40%的小区边缘用户的吞吐量提高，同时提高10~ 107%的整体性能。这等于现有集中式IM算法的大约95%的性能，已知现有集中式IM算法是接近最优的，但是由于过高的复杂性而难以在实践中实现。我们还提出，只要干扰管理良好，频谱共享政策可以优于最佳的频谱分割政策，其中子信道的数量是最佳的宏和毫微微小区之间划分。
2011-05-04 cs.NI
Location Management in IP-based Future LEO Satellite Networks: A Review
本文综述了未来低轨卫星网络中基于IP的位置管理研究，分析了IETF移动性管理标准的局限，提出解决方案分类并指出未来研究方向。
2021-06-11 cs.NI cs.SY eess.SY
Building Automotive Security on Internet Standards: In-Car Service Authentication with DNSSEC, DANE, and DANCE
Faculty of Computer Science, Dresden University of Technology（德累斯顿工业大学计算机学院）；Department of Computer Science, Hamburg University of Applied Sciences（汉堡应用科技大学计算机系）
针对联网汽车全生命周期的服务认证与授权问题，本文提出将 DNSSEC、DANE、DANCE 与汽车中间件集成，利用 TLSA 记录解耦服务与部署认证，并经 STRIDE 分析和实车评估验证。
2026-10-27 cs.CR cs.NI
Separation Framework: An Enabler for Cooperative and D2D Communication for Future 5G Networks
不断增长的容量和覆盖需求决定了未来的蜂窝网络需要尽快向超密集网络迁移。然而，网络密集化带来了一系列挑战，包括能源效率受损、复杂的干扰管理、繁琐的移动性管理、繁重的信令开销和更高的回程成本。有趣的是，困扰网络致密化的大多数问题都源于传统网络的一个共同特征，即，控制平面和数据平面之间的紧密耦合，而不管它们的异质性程度和单元密度。因此，在5G之后，控制和数据平面分离架构（SARC）最近被认为是一种有前途的范例，有可能解决上述大多数挑战。在这篇文章中，我们回顾了文献中提出的各种建议，到目前为止，使SARC。更具体地说，我们分析了如何以及在何种程度上各种SARC的建议解决网络密集化的四个主要挑战，即：能源效率，系统级容量最大化，干扰管理和移动性管理。然后，我们关注未来蜂窝网络的两个显著特征，这些特征尚未在大规模的传统网络中进行调整，因此仍然是5G的标志，即，协作多点（CoMP）和设备到设备（D2D）通信。在提供了有关CoMP和D2D的必要背景之后，我们分析了SARC如何在5G背景下特别成为CoMP和D2D的主要推动者。因此，本文既是一个教程，也是一个关于SARC，CoMP和D2D的最新调查。最重要的是，这篇文章提供了一个广泛的前景的挑战和机遇，在这三个相互纠缠的新兴技术的十字路口。
2016-04-10 cs.NI
Integrated Methodology to Cognitive Network Slice Management in Virtualized 5G Networks
University of Bristol（布里斯托尔大学）；EURECOM（欧洲通信研究院）；IBM Haifa Research Labs（IBM海法研究实验室）
根据ETSI定义的零接触网络和服务管理（ZSM）概念，第五代（5G）网络被设想为完全自主的。为此，特定目的的机器学习（ML）模型可以用于以完全符合切片服务水平协议（SLA）的方式管理和控制物理以及虚拟网络资源，同时还可以提高底层物理网络运营商的收入。这是因为专门设计和训练的ML模型可以积极主动地应对可能导致显著SLA损失或运行时成本的切片管理问题。然而，达到这一点是非常具有挑战性的。5G网络将是高度动态和复杂的，提供大规模的异构，复杂和资源需求的5G服务作为网络切片。这就需要一个定义明确的、通用的、逐步的路线图来设计、构建和部署高效的机器学习模型，作为可定义为认知网络和切片管理（CNSM）5G系统的协作组件。为了满足这一需求，我们采用用例驱动的方法，基于具体的电子健康用例，在虚拟化5G网络中设计和提出一种新的CNSM集成方法，并对其进行详细说明，以获得5G切片管理用例的通用方法。构成我们提出的方法的三个基本组成部分包括：（i）5G认知工作流模型，该模型从ML模型的设计到最终部署都是有条件的;（ii）认知切片管理的四阶段方法，重点是异常检测;以及（iii）针对不同切片生命周期管理问题的不同ML模型协作的主动控制方案。
2020-05-11 cs.LG cs.NI
Optimal Resource Management for Hierarchical Federated Learning over HetNets with Wireless Energy Transfer
针对工业物联网异构网络中资源受限设备开展分层联邦学习的能效挑战，提出结合无线能量传输的启发式资源管理算法H2RMA，在训练损失和电网能源成本上实现更优性能。
2023-05-03 cs.NI eess.SP
Assessing the Benefits of Ground Vehicles as Moving Urban Base Stations
本文提出随机几何框架和优化方法，评估车辆搭载小基站构成的移动网络在城市异构网络中的优势，证明其结合动态管理策略可在保证QoS的同时显著减少基站部署数量。
2025-07-21 cs.NI
AROW: V2X-based Automated Right-of-Way Algorithm for Cooperative Intersection Management
针对停车控制无信号交叉口的通行优先级模糊问题，提出融入SC-I规则的分布式AROW算法，通过V2X通信为CAVs分配明确通行顺序，经实验验证在功能性、可扩展性等方面优于现有方案。
2024-04-17 cs.NI
Proposed optimal LSP selection method in MPLS networks
Seikei University（圣德大学）
针对MPLS网络中上下行LSP成对建立的情况，提出一种最优LSP对选择方法，通过仿真验证可降低最多15%的总带宽需求。
2012-04-05 cs.NI cs.SY eess.SY
V2X communication coverage analysis for connected vehicles in intelligent transportation networks: A case study for the city of Xanthi, Greece
本文以希腊克桑西市为案例，通过仿真建模V2V和V2I通信，评估RSU布局覆盖，发现400米通信范围最适合该市交通管理优化。
2023-12-31 cs.IR cs.NI cs.SI
A Tutorial on 5G NR V2X Communications
第三代合作伙伴计划（3GPP）最近发布了其版本16，其中包括基于5G新无线电（NR）空中接口的第一个车辆到一切（V2X）标准。5G NR V2X在5G NR空中接口之上引入了高级功能，以支持具有严格要求的连接和自动驾驶用例。本文介绍了用于V2X通信的3GPP Release 16 5G NR V2X标准的深入教程，特别关注侧链路，因为它是5G NR V2X最重要的部分。本文的主要部分是深入讨论5G NR V2X的关键方面：物理层，资源分配，服务质量管理，Uu接口的增强和V2N（车辆到网络）通信的移动性管理，以及5G NR V2X和LTE V2X之间的共存机制。我们还回顾了用例、系统架构，并描述了5G NR V2X的评估方法和模拟假设。最后，我们展望了可能的5G NR V2X增强功能，包括第17版中确定的增强功能。
2021-02-08 cs.IT cs.NI eess.SP
Performance Analysis of Cellular-V2X with Adaptive and Selective Power Control
基于LTE的蜂窝车联网（C-V2X）允许车辆直接相互通信，而无需基础设施，预计将成为互联和自动驾驶车辆的关键推动因素。基于V2X通信的安全应用程序建立在定期广播基本安全消息和车辆状态信息的基础上。车辆使用这些信息来识别碰撞威胁并采取适当的对策。随着车辆密度的增加，这些广播可能会阻塞通信信道，导致数据包丢失增加;从根本上影响及时识别威胁的能力。为了解决这个问题，重要的是结合拥塞控制机制。基于速率和功率控制的拥塞管理方案已被证明是DSRC的有效方法。在本文中，我们研究了类似的拥塞控制，以C-V2X的适用性，特别侧重于发射功率控制。在我们的评估中，我们包括周期性的基本安全信息和高优先级事件信息，这些信息是在发生紧急制动等事件时生成的。我们的研究表明，虽然功率控制并没有提高基本安全消息的分组传递性能，它是有益的高优先级事件消息传递。在本文中，我们调查这种行为的原因，使用模拟和分析。
2020-08-08 cs.NI
Trustworthy Semantic Communication for Vehicular Networks: Challenges and Solutions
School of Cyber Science and Engineering, Xi’an Jiaotong University（网络安全与工程学院，西安交通大学）；College of Science and Engineering, Kanazawa University（科学与工程学院，金泽大学）；Faculty of Science and Technology, University of Macau（科学与技术学院，澳门大学）
本文针对车载网络语义通信中的信任挑战，提出三层可信架构，涵盖语义伪装传输、联邦训练和信任管理，并经案例验证有效性。
2025-09-25 cs.AI cs.NI
Semantic-Aware Resource Management for C-V2X Platooning via Multi-Agent Reinforcement Learning
School of Internet of Things Engineering, Jiangnan University（江南大学物联网工程学院）；Department of Electronic Engineering, State Key Laboratory of Space Network and Communications, and the Beijing National Research Center for Information Science and Technology, Tsinghua University（清华大学电子工程系、空间网络与通信国家重点实验室及北京信息科学与技术国家研究中心）；Department of Computer Science, Brunel University（布鲁内尔大学计算机科学系）；State Key Laboratory of ISN and the School of Telecommunications Engineering, Xidian University（西安电子科技大学信息与通信系统国家重点实验室及电信工程学院）；Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学电子工程系）；Department of Electrical and Computer Engineering, the Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学电子与计算机工程系）
本文首次将语义通信引入C-V2X编队系统，提出基于多智能体强化学习的SAMRAMARL算法，动态分配信道、功率和语义符号长度，以最大化QoE并提高SRS，仿真验证了其在QoE、SRS和延迟上的显著优势。
2025-05-26 cs.LG cs.MA cs.NI
