WiMAX or Wi-Fi: The Best Suited Candidate Technology for Building Wireless Access Infrastructure
本文介绍了现有的无线技术Wi-Fi和WiMAX，并对Wi-Fi（IEEE 802.11）和WiMAX（IEEE 802.16）进行了比较，指出哪种技术为构建无线接入基础设施提供了更好的解决方案。每种技术都根据一些关键特性进行评估。本文的结论是，哪种技术将是最好的和最具成本效益的解决方案，以最终用户的声明。
2012-08-18 cs.NI
A Just-In-Time Networking Framework for Minimizing Request-Response Latency of Wireless Time-Sensitive Applications
本文提出了一种网络模式，称为即时（JIT）通信，以支持客户端服务器应用程序的严格的请求-响应延迟的要求。感兴趣的不仅仅是网络的往返延迟，还有应用程序经历的实际请求-响应延迟。JIT框架包含两个显著的特征。在客户端，通信层将在网络即将出现传输机会时从客户端“拉取”请求。这确保请求包含尽可能新鲜的信息（例如，刚好在传输机会之前获得的传感器读数）。在服务器侧，网络确认服务器在接收并处理请求以生成响应（例如，要发送到客户端的控制命令）将恰好在此时具有传输机会。我们实现了JIT系统，包括协议栈，在时分多址（TDMA）网络上实现的系统级芯片（SoC）平台。我们证明了一个TDMA网络的功率为2的时隙，每个时隙是最佳的实现服务器端的JIT功能。我们的实验结果验证了JIT网络可以产生显着较低的请求-响应延迟比没有JIT支持的网络可以。
2022-09-26 cs.NI
Distributed Time-Frequency Division Multiple Access Protocol For Wireless Sensor Networks
众所周知，在无线传感器节点中，生物启发的自维护算法以分散的方式和非常低的复杂度实现接近最佳的时分多址（TDMA）特性。我们扩展这样的分布式TDMA方法，多个信道（频率）。这是通过扩展协作反应式监听的概念来实现的，以便平衡所有可用信道中的节点数量。我们证明了新协议的稳定性和估计的延迟，直到达到平衡的系统状态。我们的方法是基准对单通道分布式TDMA和信道跳频方法使用TinyOS imote2无线传感器。
2012-05-17 cs.NI
SARA -- A Semantic Access Point Resource Allocation Service for Heterogenous Wireless Networks
本文提出SARA语义接入点资源分配服务，基于SEANET知识库自动推理并选择异构无线网络中的最佳接入点，实验表明其能提升吞吐量并优于现有算法。
2020-11-11 cs.NI
Medium Access Control for Wireless Sensor Networks based on Impulse Radio Ultra Wideband
本文详细描述了基于脉冲无线电超宽带（IR-UWB）物理层（PHY）的无线传感器网络分布式介质访问控制（MAC）协议的性能评估。两个主要类别的媒体访问控制协议已被认为是：时隙和非时隙的可靠性。可靠性基于自动重传请求（ARQ）。性能评估是使用一个完整的无线传感器网络（WSN）的全球移动信息系统模拟器（GloMoSim）上建立的模拟器。首先从时隙大小、重传时延和重传次数等方面讨论了IR-UWB的最佳工作参数，然后从可靠性、时延和功率效率等方面比较了IR-UWB与其他传输技术的性能。
2010-02-02 cs.NI
Proposition of a full deterministic medium access method for wireless network in a robotic application
今天，许多网络应用程序需要更短的反应时间。机器人领域是这些需求的一个很好的例子：机器人的反应时间对其任务的复杂性有直接的影响。在这里，我们提出了一个完整的确定性介质访问方法的无线机器人应用程序。这种贡献是基于一些低功耗的无线个域网，如ZigBee标准。实际上，ZigBee已经识别出由于非确定性介质接入和介质预留请求期间的可能冲突而导致的服务质量的限制。在本文中，提出了两个主要的改进：一个有效的轮询的星型节点和时间确定性分布的对等消息。这种新的无冲突的MAC协议提供了一些QoS能力。
2008-06-16 cs.NI
Optimizing Client Association in 60 GHz Wireless Access Networks
60 GHz频段的毫米波通信被认为是实现多千兆位无线接入的关键技术之一。然而，在这样的频带中的高传播损耗对无线资源的最佳利用构成了主要障碍，其中高效的客户端与接入点（AP）的关联的问题至关重要。本文研究了60 GHz无线接入网中的客户端关联问题。AP利用率和快速消失的通信链路的质量是控制参数。由于客户端关联优化问题具有复杂的非凸性和组合性，因此提出了一种新的求解方法来保证资源分配的均衡性和公平性。基于拉格朗日对偶理论和次梯度方法，提出了一种新的分布式、轻量级、易于实现的关联算法。结果表明，该算法是渐近最优的，即相对的对偶差距减少到零的客户端的数量增加。理论和数值结果表明，许多有用的属性的算法，如快速收敛，可扩展性，时间效率，和公平执行相比，现有的方法。最后得出结论，所提出的解决方案可以应用在即将到来的60 GHz无线接入网络。
2013-02-11 cs.NI
Proposition and validation of an original MAC layer with simultaneous medium accesses for low latency wireless control/command applications
控制/命令过程要求传输系统具有高可靠性、低延迟和对消息传递的强保证等特性。关于有线网络，现场总线技术如FIP提供这种服务（周期性任务，实时的约束.）。不幸的是，很少有无线技术能够提出尊重这种约束的通信系统。事实上，无线传输必须处理介质特性，这使得有线网络使用的机制不可能直接转换。本文的目的是提出一个原始的媒体访问控制（MAC）层的实时的低功耗无线个域网（LP-WPAN）。建议的MAC层已被验证的几种互补的方法，在本文中，我们专注于特定的同时保证时隙（SGTS）的一部分。
2008-06-16 cs.NI
Implementation of Handoff through wireless access point Techniques
移动漫游已成为无线蜂窝通信中不可或缺的一部分，不久用户将携带小型便携式手持设备，这些设备将包括计算机、电话、照相机、GPS、个人控制模块等。模拟是使用名为Qualnet的无线通信软件完成的。结果清楚地表明了这种新方案的优点。
2010-06-04 cs.NI
On Randomized Sensing and Access Schemes in Wireless Ad-Hoc Cognitive Networks
在过去的十年中，我们见证了无线通信系统的快速增长和发展，以至于传统的频谱分配策略可能无法满足所有这些需求。联邦通信委员会（FCC）将某些频率段许可给特定地理区域中的特定用户。工业、科学和医疗（ISM）无线电频带也被设想为供所有其他未许可用户共享，只要它们遵循某些功率规定。但随着最近无线技术的蓬勃发展，这些开放的信道已经变得过于拥挤，从无线网络到无线控制器。因此，管理和标准化机构一直致力于无线通信系统的新频谱管理策略。其基本思想是让未授权用户使用授权频带，只要它们能够保证对授权用户的低干扰。虽然看似简单，但需要复杂的干扰管理协议来满足许可用户所接受的预期透明度水平。在本报告中，我们采用动态频谱接入方法来限制对主用户的干扰，并分析基于随机感知和接入方案的认知MAC协议的性能。
2013-02-08 cs.NI
Ensuring Predictable Contact Opportunity for Scalable Vehicular Internet Access On the Go
随着支持媒体的手持设备及其与车载娱乐系统的集成的日益普及，移动用户对高数据速率服务的需求显而易见。这种不断增长的数据需求不断超过蜂窝网络在经济上所能支持的范围。大规模无线局域网（WLAN）可以提供这样的服务，但部署和维护成本很高。另一方面，开放式WLAN接入点不需要新的部署，但只能提供机会性服务，缺乏任何性能保证。相比之下，精心规划的路边WiFi稀疏部署为移动用户提供了具有服务质量保证的经济可扩展基础设施。在本文中，我们提出了一个新的指标，称为联系机会，密切模型的数据服务质量，移动用户可能会遇到的驾驶时，通过系统。然后，我们提出了有效的部署算法，以最大限度地减少成本，以确保所需的接触机会。通过考虑各种动态元素，我们进一步将此概念和部署技术扩展到一个更直观的度量标准-平均吞吐量。在一个真实的道路网络和实验结果的模拟表明，我们的方法实现了显着更好的成本与吞吐量权衡在最坏的情况下和平均情况下相比，一些常用的部署算法。
2014-01-04 cs.NI
A Double-station Access Protocol for Optical Wireless Scattering Communication Networks
提出了一种适用于光无线散射通信网络（OWSCN）的具有多重退避机制的双站接入协议（DS-CSMA）。%，其中两个站可以同时向单个目的地传输数据。可以避免帧彼此冲突。此外，我们扩展现有的Bianchi马尔可夫模型的状态传输模型，分析碰撞概率，吞吐量和平均延迟。对于协议的应用，我们提出了优化初始竞争窗口和指示矩阵，以最大化吞吐量。数值和仿真结果表明，该协议可以实现更高的吞吐量和更低的传输延迟相比，最先进的基线。
2020-04-12 cs.NI
Wireless Full-duplex Medium Access Control for Enhancing Energy Efficiency
近年来已经见证了电池供电的移动设备的激增，例如，智能手机、平板电脑、传感器和膝上型电脑，这导致对具有高能效的高容量无线通信的显著需求。在提供效率的技术中有全双工无线通信。全双工无线通过利用有限的频率资源同时发送上行链路和下行链路数据来增强容量。以往对全双工无线的研究主要集中在网络容量的加倍，而在本文中，我们讨论全双工无线也可以提供更高的能源效率。我们提出了低功率通信的无线全双工（LPFD），专注于全双工通信持续时间成为一半的半双工通信持续时间的事实。在LPFD中，通过使用无线通信终端中提供的收发器被关断的睡眠状态，无线通信终端的功耗被降低，并且无线全双工中的能量效率被提高。仿真结果表明，通过LPFD实现的能量效率高达约17.3倍，高于现有的全双工媒体接入协议实现的能量效率。此外，它比使用半双工通信的省电模式的能量效率高约27.5倍。
2017-03-31 cs.NI
Multipath TCP with Single Radio Access Technologies: a Paradox or an Opportunity?
本文研究MPTCP在单一无线接入技术网络中的应用，通过车载网络实验证明其能通过共享IEEE 802.11p接口实现无缝切换并保障高效通信。
2025-04-30 cs.NI
Distributed Association Control and Relaying in MillimeterWave Wireless Access Networks
在毫米波无线网络中，快速变化的无线信道需要快速和动态的资源分配机制。这个挑战由此通过分布式方法来解决，该分布式方法最优地解决了联合客户端关联和中继的基本资源分配问题。该问题被视为一个多任务优化问题，通过一系列的变换，建立了一种新的求解方法，从而得到一个易于处理的最小费用流问题。该方法允许设计分布式拍卖解决方案的算法，其中客户端和中继异步动作。新算法的计算复杂性远优于集中式通用求解器。结果表明，该算法总是收敛到一个解决方案，最大限度地提高总的网络吞吐量在所需的范围内。理论和数值计算结果表明，许多有用的性能相比，标准的方法和潜在的应用，即将毫米波无线接入网络。
2013-07-29 cs.NI
Performance modelling of access control mechanisms for local and vehicular wireless networks
载波侦听多址接入冲突避免（CSMA/CA）是许多无线网络中管理对共享介质的接入的基本方案。利用CSMA/CA，希望开始传输的站必须首先找到在给定持续时间内空闲的信道，否则它将进入\emph{backoff}，即，在随机选择的延迟内抑制传输。采用CSMA/CA规则的无线网络的性能分析不是一项容易的任务：除了简单的网络配置，无法获得关键性能指标（KPI）的分析解决方案，因此必须求助于正式的建模工具。在本文中，我们提出了一个性能建模研究，针对不同类型的CSMA/CA基于无线网络，即：IEEE 802.11无线局域网（WLAN）和802.11p车载Ad Hoc网络（VANESTA），它扩展了802.11与优先级超过数据包。我们引入的建模框架允许考虑：i）任意大量的站，ii）不同的业务条件（饱和/非饱和），iii）关于共享信道的不同假设（理想/非理想）。我们应用统计模型检验来评估不同网络配置的KPI。
2018-12-30 cs.NI
Placement Optimization of Energy and Information Access Points in Wireless Powered Communication Networks
将无线电能传输技术应用于无线通信，可以帮助构建一个无线供电通信网络（WPCN），与传统的电池供电网络相比，该网络具有更可靠和可持续的供电能力。然而，由于无线信息和功率传输的根本差异，需要重新设计传统电池供电的无线通信网络的许多重要方面，以实现WPCN的有效操作。在本文中，我们研究了WPCN中的能量和信息接入点的布局优化，其中无线设备（WD）在下行链路中收集由专用能量节点（EN）传输的射频能量，并使用所收集的能量在上行链路中向信息接入点（AP）传输数据。特别是，我们感兴趣的是通过优化它们的位置，同时满足WD的能量收集和通信性能要求，以最小数量的EN和AP来最小化网络部署成本。具体来说，我们首先研究的最小成本的布局问题时，EN和AP是分开的位置，其中交替优化方法提出了联合优化的位置EN和AP。然后，我们研究了每对EN和AP共置和集成为一个混合接入点时的布局优化问题，并提出了一种有效的算法来解决这个问题。仿真结果表明，所提出的方法可以有效地降低网络部署成本，同时保证给定的性能要求，这是未来WPCN应用的一个关键考虑因素。
2015-12-09 cs.NI
Wireless Resources Virtualization for Cloud Radio Access Networks (C-RAN)
本文提供了用于虚拟化C-RAN无线资源并在多个移动网络运营商（MNO）之间共享它们的解决方案。所提出的解决方案动态地将无线资源分配给跨网络订阅MNO的用户。此外，所提出的解决方案在不同的MNO之间保持高水平的隔离，提供高效且公平的资源利用，实现不同的调度策略，并管理小区间干扰（ICI）。一个最优的解决方案制定为一个组合问题，这是计算昂贵的。因此，两个低复杂度的次优解决方案具有可比的性能。最优和次优的解决方案进行了比较的复杂性和性能。
2015-09-16 cs.NI
Reinforcement Learning Random Access for Delay-Constrained Heterogeneous Wireless Networks: A Two-User Case
在本文中，我们研究了时延受限的异构无线网络的随机接入问题。作为第一次尝试研究这个新问题，我们考虑一个网络，两个用户谁提供延迟受限的流量的接入点（AP）通过一个共同的不可靠的冲突无线信道。我们假设一个用户（称为用户1）采用ALOHA，并且我们优化另一个用户（称为用户2）的随机接入方案。这个问题最有趣的部分是用户2不知道用户1的信息，但需要最大化系统的及时吞吐量。DARPA设想了这种协作共享频谱的范例，以更好地动态匹配未来的供应和需求[1]，[2]。首先，我们提出了一个马尔可夫决策过程（MDP）制定推导出一个基于模型的上限，它可以量化的性能差距的任何设计方案。然后，我们利用强化学习（RL）来设计一个基于R学习的[3]-[5]随机访问方案，称为TSRA。最后，我们进行了大量的模拟，以表明TSRA实现了接近上限的性能和更好的性能比现有的基线DLMA [6]，这是我们的对应方案的延迟无约束的异构无线网络。所有源代码都可以在https://github.com/DanzhouWu/TSRA上公开获得。
2021-07-15 cs.NI
Performance Analysis of CSMA/CA based Medium Access in Full Duplex Wireless Communications
全双工通信通过允许在同一信道内同时进行分组发送和接收而承诺了无线网络中的范式转变。虽然最近的原型表明这一概念的可行性，但在实际无线网络中全双工如何影响介质访问控制（MAC）协议方面缺乏严格的理论发展。在本文中，我们制定了第一个分析模型的CSMA/CA为基础的全双工MAC协议的无线局域网网络组成的接入点服务的移动客户端。我们的工作有两个主要的贡献：首先，我们的马尔可夫链为基础的方法的结果在封闭形式的表达的吞吐量为这类新的网络的接入点和客户端。其次，我们的研究提供了定量的见解，多少经典的隐藏终端的问题，可以通过全双工缓解。我们特别证明了网络吞吐量的改善是高达35-40\%的半双工的情况下。我们的分析模型进行了验证，通过包级模拟在ns-2。我们的研究结果还揭示了全双工的好处，根据不同的网络配置参数，如隐藏终端的数量，客户端密度和竞争窗口大小。
2015-12-13 cs.NI
Power Saving Techniques for Wireless LANs
快速无线接入已迅速变得普遍。无线接入点和热点服务器到处都是。电池寿命仍然是移动计算中的关键问题。本文首先概述了WLAN节能策略，然后说明了一个系统级的方法，以节省电力在异构无线环境中。
2007-10-25 cs.NI
5G New Radio: Unveiling the Essentials of the Next Generation Wireless Access Technology
第五代（5G）无线接入技术，被称为新无线电（NR），将解决从增强型移动宽带到超可靠低延迟通信再到大规模机器类型通信的各种使用场景。关键技术特性包括超精简传输、对低延迟的支持、先进的天线技术以及频谱灵活性，包括在高频带中的操作以及高频带和低频带之间的互通。本文概述了以3GPP NR技术规范为代表的5G无线技术的最新发展水平的要点，重点是物理层。我们描述了5G NR的基本概念，详细解释了物理信道和参考信号的设计，并分享了影响标准化的各种设计原理。
2018-06-18 cs.NI
Coordination-based Medium Access Control with Space-reservation for Wireless Ad Hoc Networks
移动设备中的高效无线电频谱利用和低能耗对于开发下一代无线网络至关重要。本文提出了一种新的媒体访问控制（MAC）机制，以提高频谱效率，降低能量消耗的无线自组织网络。分布在网络区域中的一组协调器节点基于来自源节点的传输请求，周期性地为网络中的所有数据传输/接收调度无竞争时隙。相邻的协调器交换调度信息以有效地增加空间频谱重用并避免传输冲突。此外，所提出的MAC方案允许节点在其不发送/接收分组时将其无线电接口置于睡眠方式，以便减少能量消耗。仿真结果表明，该方案实现了显着更高的吞吐量，并具有显着降低能耗相比，现有的计划。
2015-10-19 cs.NI
Analyzing Medium Access Techniques in Wireless Body Area Networks
本文介绍了无线体域网（WBAN）的媒体访问控制（MAC）协议中使用的接入技术的比较。对时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、载波侦听多址（CSMA/CA）、纯ALOHA和时隙ALOHA（S-ALOHA）进行了比较。用于比较的性能度量是吞吐量（T）、延迟（D）和提供的负载（G）。比较的主要目的是显示哪种技术随着负载的增加而提供最高的吞吐量和最低的延迟。能量效率是WBAN中的主要问题，这就是为什么需要知道哪种技术在能量节约方面表现最好，并且还提供最小延迟。针对不同的场景进行模拟，并对所有技术的结果进行比较。我们建议TDMA作为最好的技术，用于WBAN的MAC协议，由于它的高吞吐量和最小的延迟与负载的增加。MATLAB是用于仿真的工具。
2013-04-03 cs.NI
Building Flexible, Low-Cost Wireless Access Networks With Magma
由于服务的可用性或可负担性，数十亿人仍然无法上网。在本文中，我们提出了岩浆，一个开放和灵活的系统，用于建立低成本的无线接入网络。Magma旨在连接由于人口密度低或收入水平等问题而难以获得运营商经济效益的用户，同时保留蜂窝网络中预期的功能，如认证和计费策略。为了实现这一点，与传统的蜂窝网络相比，Magma采用了一种广泛利用互联网设计模式的方法，在边缘终止接入网络特定的协议，并将接入网络从核心架构中抽象出来。这一决定使Magma能够使用SDN（软件定义网络）原则重构无线核心，并利用现代分布式系统的其他技术。通过这样做，Magma降低了网络运营商的成本和运营复杂性，同时实现了弹性、可扩展性和丰富的策略支持。
2022-09-20 cs.NI
Fair Coexistence of Scheduled and Random Access Wireless Networks: Unlicensed LTE/WiFi
我们研究了共享同一频率信道的调度和随机接入发射机的公平共存。对共存的兴趣是热门话题，因为需要新兴的未授权LTE技术与WiFi公平共存。然而，这种兴趣并不局限于LTE/WiFi，因为共存可能在物联网网络和5G之后变得越来越普遍。在这篇文章中，我们表明，混合调度和随机访问招致和固有的吞吐量/延迟成本，异构性的成本。我们推导出联合比例公平速率分配，这对当前的LTE/WiFi讨论投下有用的光。我们目前的实验结果间的技术检测，并考虑不完善的载波侦听的影响。
2016-05-02 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
Fair Pricing In Heterogeneous Internet of Things Wireless Access Networks Using Crowdsourcing
价格和服务的服务质量是无线网络用户在选择他们的网络提供商时考虑的两个关键因素。无线技术和大规模基础设施部署的最新进展已经带来了更好的覆盖，目前在每个给定的无线覆盖区域，都有一些网络提供商，每个提供商都有不同的定价策略。这些供应商可能会为其服务设定不公平的昂贵价格。在本文中，我们提出了一种新的基于众包的方法，在物联网（IoT）的公平无线服务定价。在我们考虑的寡头垄断中，监管机构设定了一个动态的最高允许服务价格，以防止反垄断行为和不公平的服务定价。我们提出了一个三轮胎定价模型，监管机构，无线网络提供商和客户端是我们的游戏的球员。我们的方法考虑到客户的偏好定价，发现公平的服务定价略高于每个网络提供商的边际成本。我们的结果表明，我们的模型是不容易合谋，将收敛，只有当一个网络宣布公平的价格
2020-10-10 cs.NI
Reversible Models for Wireless Multi-Channel Multiple Access
本文提出了一种同时具有持久用户和非持久用户的无线多址接入系统的网络层模型。存在具有多个相同信道的单个接入点。每个想要发送文件的用户首先扫描通道的子集，以找到空闲的通道。如果找到至少一个空闲信道，则用户通过该信道传输文件。如果没有找到空闲信道，则持久用户将在稍后时间重复访问尝试，而非持久用户将离开。这是一个适用于“咖啡店”情况的数学模型，在这种情况下，一组持久用户在接入点附近停留很长一段时间，而非持久用户来来去去。用户具有异构的活动行为、文件上传速率和服务持续时间。该系统是一个复杂的多维马尔可夫链。稳态概率发现利用潜在的可逆性。这使得吞吐量和阻塞概率的表达式变得简单。
2019-09-22 cs.NI
Adaptive-Reliable Medium Access Control Protocol for Wireless Body Area Networks
收发器通信操作消耗大量能量[1]。现有的MAC层的研究集中在最大限度地提高电池供电的传感器节点的寿命。无线局域网MAC层协议设计的瓶颈是实现高可靠性和能量最小化。大多数为WBAN设计的MAC协议都是基于TDMA方法。然而，需要定义新的协议来实现高能量效率、公平性并避免由于同步而导致的额外能量消耗。
2012-07-16 cs.NI
All-Indoor Optical Customer Premises Equipment for Fixed Wireless Access
我们展示了一个基于LED的光无线链路的固定无线接入应用，在数据率为1.5 Gbit/s超过50米。室内设备和室外接入点之间的传输可以通过金属涂层绝缘玻璃进行。
2021-05-26 cs.NI eess.SP
SWAM: SDN-based Wi-Fi Small Cells with Joint Access-Backhaul and Multi-Tenant Capabilities
需要密集部署小型基站，以提供5G网络所承诺的容量。在本文中，我们提出了SWAM，一个系统，建立在商品Wi-Fi路由器与多个无线接口，提供一个无线接入基础设施，支持多租户，移动性，集成的无线接入和回程。基础设施提供商可以部署廉价的SWAM节点以覆盖给定的地理区域，并转售该容量以向移动网络运营商提供按需连接。我们的主要贡献是设计的SWAM数据路径和控制平面，这是由覆盖技术的启发，用于使多租户在数据中心网络。我们原型SWAM在办公室无线测试平台，并通过实验验证其功能。
2018-04-19 cs.NI
Enabling Mobile Base Stations in 5G via Wireless Access Backhaul (WAB): A Multi-Band Experimental Study
Politecnico di Milano（米兰理工大学）
本文通过多频段WAB实验验证了移动基站的可行性，展示了WAB在车辆和室内外场景中的高效性能，克服了FR2的局限性。
2026-04-09 cs.NI
Predictive Green Wireless Access: Exploiting Mobility and Application Information
不断增长的移动数据流量和无线网络的密集部署使得节能无线电接入势在必行。由于网络被设计为满足峰值用户需求，因此在需求较低的时候可以以多种方式减少无线电接入能量。这包括在低负载期间将基站（BS）置于间歇性短睡眠方式，以及在需求较低的情况下自适应地将所选择的BS完全掉电延长的时间段。为了充分利用这种节能机制，网络应该知道用户的时间和空间的业务需求。为此，本文探讨了利用预测的用户位置和应用程序的信息作为一种手段，以节能的潜力。我们讨论了一个预测性的绿色无线接入（PreGWA）框架的发展，并确定其关键功能实体和它们之间的相互作用。为了证明潜在的节能，我们然后提供了一个案例研究存储的视频流，并说明如何利用预测可以最大限度地减少BS资源消耗在一个单一的细胞，并在整个网络的细胞。最后，为了强调PreGWA的实际潜力，我们提出了一种分布式启发式算法，可以显着降低资源消耗，而不需要大量的信息或信令开销。
2014-01-30 cs.NI
Spatio-Temporal Modeling of Wireless Users Internet Access Patterns Using Self-Organizing Maps
用户的在线行为和兴趣将在未来的移动网络中发挥核心作用。我们介绍了一个系统的方法，大规模的多维分析的在线活动，为成千上万的移动用户在79个建筑物在各种网络域。我们提出了一种基于自组织映射（SOM）的建模方法，用于从数十亿的WLAN记录中发现、组织和可视化不同的移动用户的趋势。我们惊讶地发现，基于域和位置的用户趋势可以使用具有明显不同特征的自组织地图准确地建模。我们还发现了许多不同类型的网域和位置之间的非平凡的相关性。基于我们的分析，我们引入了一个混合模型，作为第一步现实的模拟无线网络的使用。
2010-08-29 cs.NI
Software-Defined Hyper-Cellular Architecture for Green and Elastic Wireless Access
为了满足日益增长的移动互联网业务需求，同时保持适度的能量成本，蜂窝系统的无线接入网（RAN）需要走一条绿色的未来之路，关键在于为动态业务需求提供弹性服务。为了实现这一目标，是时候重新思考RAN架构并期待突破了。在这篇文章中，我们回顾了最先进的文献，旨在从控制流量解耦的空中接口，基于云的RAN，和软件定义的RAN的角度来改造RAN。然后，我们提出了一个软件定义的超蜂窝架构（SDHCA），确定了一个可行的方式，整合上述三个趋势，使绿色和弹性的无线接入。我们进一步介绍了实现SDHCA的关键技术，包括空中接口分离，绿色基站操作和基站功能虚拟化，然后是我们的SDHCA硬件测试平台。最后，总结了未来研究中值得探讨的几个问题。
2015-12-15 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
Reinforcement Learning for Improved Random Access in Delay-Constrained Heterogeneous Wireless Networks
在本文中，我们第一次调查的随机接入问题的延迟约束的异构无线网络。我们从一个简单的两个设备的问题开始，两个设备通过一个共同的不可靠的冲突信道向接入点（AP）提供延迟受限的流量。通过假设一个设备（称为设备1）采用ALOHA，我们的目标是优化另一个设备（称为设备2）的随机接入方案。这个问题最有趣的部分是设备2不知道设备1的信息，但需要最大化系统的及时吞吐量。首先，我们提出了一个马尔可夫决策过程（MDP）制定推导出一个基于模型的上限，以量化的性能差距，某些随机接入方案。然后，我们利用强化学习（RL）设计一个基于R-学习的随机访问方案，称为微小状态空间R-学习随机访问（TSRA），随后扩展到一般的多设备问题的解决。我们进行了大量的模拟，以表明所提出的TSRA同时实现更高的及时吞吐量，更低的计算复杂度，和更低的功耗比现有的基线-深度强化学习多路访问（DLMA）。这表明，我们提出的TSRA方案是一个有前途的手段，有效的随机接入在大规模的移动设备有限的计算和电池的能力。
2022-05-04 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
Toward Mobile and Converged Backhaul: The Promise of Wireless Access and Backhaul
Politecnico di Milano（米兰理工大学）
本文介绍3GPP Release 19标准化的无线接入与回传（WAB）框架，通过商用硬件和开源软件实现验证其可行性，并探讨四种应用场景及大规模部署的技术挑战，为5G-Advanced和6G网络奠定基础。
2026-06-04 cs.NI
Resource Management in RIS-Assisted Rate Splitting Multiple Access for Next Generation (xG) Wireless Communications: Models, State-of-the-Art, and Future Directions
本文综述RIS与RSMA在xG无线通信中的协同资源管理，梳理20余种系统模型、60余篇文献及优化与机器学习方法，并指出性能优势、挑战与未来方向。
2024-04-09 cs.NI
Contextual Combinatorial Beam Management via Online Probing for Multiple Access mmWave Wireless Networks
针对毫米波无线网络多接入场景下的波束管理难题，提出融合上下文信息与在线探测的CCBM框架，联合优化收发配对与波束选择，兼具理论渐近最优性与多维度性能优势。
2024-11-29 cs.NI
Medium Access for Push-Pull Data Transmission in 6G Wireless Systems
Aalborg University（奥尔堡大学）；University of Pisa（比萨大学）；University of Padova（帕多瓦大学）
本文提出了一种基于推式和拉式通信的分类方法，为6G无线系统中的MAC协议设计提供了目标导向的指南，并探讨了其在O-RAN和6G系统中的整合原则。
2026-03-09 cs.NI
Learning Aided Auctioning based Spectrum Access System in a Wireless Optical Network
研究了基于服务水平协议（SLA）的无线光综合网络端到端服务质量（QoS）维护问题。我们在无线网络中使用基于长期演进（LTE）的频谱接入系统（SAS），光网络由以太网无源光网络（EPON）组成。该提案针对基于学习的智能SAS，在满足SLA要求后，对任何可用带宽进行机会主义分配。这种机会分配对于具有变化的QoS要求的游牧用户特别有益。机会主义分配是在Vickrey-Clarke-Groves（VCG）拍卖的帮助下进行的。该提议允许集成网络的用户决定他们想要进行的支付，以便机会性地利用带宽。学习自动机用于用户智能地收敛到基于网络负载的最优支付值。由用户进行的支付随后由EPON的光网络单元用于准备拍卖的投标。该建议已通过广泛的模拟验证。
2021-11-30 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
Multi-Comm-Core Architecture for Terabit/s Wireless
无线通信和互联网是过去50年来最具变革性的技术。我们预计，由新的移动应用驱动的无线数据增长，需要将全人类（不仅仅是1/3）以及数十亿件事物连接到互联网，这将需要太比特/秒的共享链路，用于地面局域和广域无线接入，用于无线回程以及通过无人机（UAV）和卫星进行访问。我们提出了一种新的可扩展的无线电架构，我们称之为多核（MCC），使低成本的超高速无线通信使用传统和毫米波频谱。
2015-09-15 cs.NI
Efficient Access of Mobile Flows to Heterogeneous Networks under Flash Crowds
未来的无线网络需要提供数量级更大的容量，以满足移动流量需求的预测增长。为了增强蜂窝网络的容量，运营商越来越多地使用WiFi来从其核心网络卸载流量。本文论述了一个异构的网络环境提供无线接入多模终端的有效和灵活的管理。这种无线接入是在中断性使用场景下进行评估的，例如，突发人群，这可能意味着特定运营商网络上不必要的严重拥塞，而其他接入技术的剩余可用容量未被使用。为了解决这些问题，我们提出了一个可扩展的网络辅助分布式解决方案，由集中式的政策管理，和一个嵌入式的声誉系统，最初自私的运营商被鼓励合作的威胁下流失。我们的解决方案在检测到拥塞技术后，包括在其有线回程中，自动卸载和平衡所有现有技术的接入资源之间的流量，遵循一些质量指标。我们的研究结果表明，接入网络的智能集成可以产生额外的无线质量的移动流量高达百分之三十八，超出了可行的最大努力独立操作的每种无线接入技术。还证明回程约束方便地反映在对无线媒体的流接入被授权的方式上。最后，我们已经分析了在每个终端代理连续闪光人群中运行的切换决策算法的敏感性，以及其集中的功能，控制由不同运营商拥有的异构接入基础设施提供的连接质量。
2016-10-01 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
Carrier-Sense Multiple Access for Heterogeneous Wireless Networks Using Deep Reinforcement Learning
本文研究了一类新的载波侦听多址接入（CSMA）协议，该协议采用深度强化学习（DRL）技术用于异构无线网络，称为载波侦听深度强化学习多址接入（CS-DLMA）。现有的CSMA协议，例如WiFi的介质访问控制（MAC），是针对同构网络环境设计的，在该同构网络环境中，所有节点都采用相同的协议。这样的协议遭受严重的性能下降，在异构环境中，有节点采用其他MAC协议。本文表明，DRL技术可以用来设计高效的MAC协议的异构网络。具体地，在具有采用不同MAC协议（例如，CS-DLMA、TDMA和ALOHA），CS-DLMA节点可以学习最大化所有节点的总吞吐量。此外，与WiFi的CSMA相比，CS-DLMA可以实现更高的总吞吐量和单独的吞吐量时，与其他MAC协议共存。最后但并非最不重要的是，CS-DLMA的一个显着特点是它不需要知道共存MAC的运行机制。它也不需要知道使用这些其他MAC的节点的数量。
2018-10-16 cs.NI
Mobility Study for Named Data Networking in Wireless Access Networks
信息中心网络（ICN）提出重新设计互联网，以信息为中心的设计取代其以主机为中心的设计。实体之间的通信是在命名级别建立的，接收方（称为消费者）通过兴趣消息传输与网络交互，充当内容交付背后的驱动力。ICN的一个拟议优势是通过将应用程序与传输语义解耦来支持移动性。然而，到目前为止，很少有研究已经进行，以了解消费和生产应用程序的ICN和移动性之间的相互作用，在协议纯粹基于信息为中心的原则，特别是在NDN的情况下。在本文中，我们提出了我们的研究结果的移动性为基础的性能命名的数据网络（NDN）在无线接入网络。通过模拟，我们表明，目前的NDN架构是没有效率的处理移动性和架构的增强需要做，以充分支持消费者和生产者的移动性。
2014-06-20 cs.NI
FlowBazaar: A Market-Mediated Software Defined Communications Ecosystem at the Wireless Edge
无线接入网络的主要用途是用于媒体流应用，随着越来越多的设备变得可用于此目的，媒体流应用才越来越流行。然而，当前的接入网络同等地对待所有分组，并且缺乏确定在给定时间哪些客户端最需要服务的灵活性。网络设备的软件可重配置性已经被广泛采用，这反过来意味着现在可以在接入网络上实例化敏捷控制策略。这项工作的目标是设计，开发和演示FlowBazaar，这是一种基于市场的方法，可以创建从应用程序到可重新配置基础设施上运行的算法的价值链，以便应用程序能够获得必要的资源以实现最佳性能。以YouTube视频流为例，我们说明了FlowBazaar如何能够自适应地提供这些资源，并在无线接入点为所有客户端实现高QoE。
2019-01-24 cs.NI
Optimizing Channel Access for Event-Driven Wireless Sensor Networks: Analysis and Enhancements
研究了事件驱动的无线传感器网络中的媒体访问控制问题。在这种无线传感器网络中，传感器节点只在监测区域内发生事件时才向汇聚节点发送数据。在这种无线传感器网络中的节点遇到相关的流量作为一个子集的节点开始发送数据，同时感测一个共同的事件。我们希望重新考虑这种类型的流量特性的介质访问控制（MAC）。对于无线传感器网络，现有的MAC协议利用基本的CSMA/CA策略，如IEEE 802.11二进制指数退避（BEB）算法来处理数据包之间的冲突时，多个节点需要访问信道。我们发现，这种BEB算法不工作，而不会招致访问延迟或性能下降，由于增加了冲突和重传的节点遇到相关的流量时，数量。基于上述观察，我们提出了一种自适应随机退避（ARB）算法，能够减轻相关流量的影响，并能够最大限度地减少碰撞的机会。ARB基于BEB的微小修改。我们使用数值分析表明，我们的建议，提高了信道接入的延迟，吞吐量和帧丢失概率相比，IEEE 802.11 DCF。利用NS-2网络仿真器进行了仿真，以验证分析结果。
2012-05-20 cs.NI
A Multiple Access Protocol for Multimedia Transmission over Wireless Networks
本文开发了一种先进的多址接入协议，用于在无线网络上传输包括语音、视频、数据、文本和图像的各种组合的多媒体信号。该协议被称为用于多媒体传输的高级多址协议（AMAPMT），并且将在协议栈的数据链路层中使用。该协议的操作原理在一些逻辑流程图中给出。该协议基于优先级方案授予向源发送的许可，该优先级方案考虑了所有事务的生存时间（TTL）参数、分配给所有源的可选优先级以及以此顺序的相关信道状态信息（CSI）。该协议的性能进行评估的服务质量参数，如分组丢失率（PLR），平均分组传输延迟（MPTD）和吞吐量。使用基于OPNET仿真软件包的仿真模型进行评估。在不同的流量负载与不同的平均到达率和交易规模的恒定分布下，得到的结果表明，当使用这种优先级方案时，比不使用时，性能得到改善。AMAPMT的结果进行了比较，目前最好的多址接入协议称为自适应请求信道多址接入（ARCMA）。AMAPMT协议优于ARCMA协议。
2012-03-01 cs.NI
Proportional fairness in wireless powered CSMA/CA based IoT networks
本文考虑在基于802.11的无线供电物联网网络中部署混合无线数据/电力接入点。在每个设备的能量中性和CPU能力的约束下，考虑了物联网节点之间按比例公平分配吞吐量。无线供电和数据通信资源的联合优化考虑了CSMA/CA随机信道接入特征，例如退避过程、冲突、协议开销。仿真结果表明，该优化方案能有效地平衡节点间的单个吞吐量，同时在能量约束下按比例最大化总吞吐量.
2018-10-24 cs.NI
