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
Exploring Social Networks for Optimized User Association in Wireless Small Cell Networks with Device-to-Device Communications
在本文中，我们提出了一种新的社会网络感知的方法，在无线小蜂窝网络中的用户关联。所提出的方法利用用户设备（UE）和他们的物理接近度之间的社会关系，以优化网络吞吐量。我们制定的问题作为一个匹配的游戏之间的UE和他们的服务节点（SN）。在我们提出的游戏中，服务节点可以是小型小区基站（SCBS）或具有设备到设备能力的重要节点。在这个游戏中，SCBS和UE最大化它们各自的效用函数，捕获网络的空间和社会结构。我们表明，建议的游戏属于一类匹配游戏的外部性。随后，我们提出了一种分布式算法，使用该算法的SCBS和UE的互动，并达到稳定的匹配。我们所提出的算法的收敛性，并研究所产生的匹配的属性。仿真结果表明，所提出的社会意识的用户关联方法可以有效地卸载流量，同时产生显着的增益达到63%的数据率相比，经典的（社会意识）的方法。
2016-04-29 cs.NI
iPLAN: Redefining Indoor Wireless Network Planning Through Large Language Models
本文提出iPLAN框架，将多模态室内环境表示与LLM优化器结合，用于既有建筑IWN规划及无线友好建筑的IWN与IE联合设计。
2025-07-25 cs.NI
Performance evaluation of different optimization techniques for coverage and connectivity control in backbone based wireless networks
在本文中，性能评估的牛顿-拉夫森和共轭梯度方法进行了研究，比较最陡下降方法的覆盖和连接控制在骨干无线网络。为了设计这样的无线网络，主要的挑战是确保网络需求，例如网络覆盖和连接。为了优化覆盖和连通性，骨干节点将通过使用基于上述方法的移动性控制来重新定位。从而使网络自组织，自主地实现能量最小化配置。此外，通过使用MATLAB R2010 a进行仿真，基于优化的成本、迭代次数和经过的时间（即执行算法所花费的总时间）对方法进行比较。
2015-06-14 cs.NI
Prototyping and Performance Analysis of a QoS MAC Layer for Industrial Wireless Network
当今的工业传感器网络需要强大的可靠性和消息传递的保证。这些需求在诸如控制/命令之类的实时的应用中甚至更加重要，例如机器人无线通信，其中强时间约束是至关重要的。由于这些原因，经典的基于随机的介质访问控制（MAC）协议呈现非空帧冲突概率。在本文中，我们提出了一个原始的完全确定性MAC层的工业无线网络和它的性能评估由于开发的材料原型。
2008-06-16 cs.NI
Comparison of CSMA based MAC protocols of wireless sensor networks
能量节约一直是无线传感器网络（WSNs）的一个重要研究领域。媒体接入控制（MAC）协议在节能方面发挥着重要作用。在本文中，我们描述了基于CSMA的无线传感器网络的MAC协议，并分析了这些协议的仿真结果。我们在TOSSIM中实现了S-MAC、T-MAC、B-MAC、B-MAC+、X-MAC、DMAC和Wise-MAC，TOSSIM是一个模拟器，与其他模拟器不同，它模拟了在真实硬件上运行的相同代码。以前的调查主要集中在MAC协议的分类，根据正在使用的技术或处理的问题，并提出了一个理论评估的协议。本文提出了无线传感器网络的CSMA为基础的协议的比较研究，显示哪种MAC协议是适合在特定的环境中，并支持与仿真结果的论点。通过比较研究，可以找到最适合不同环境下无线传感器网络的MAC协议。
2012-05-08 cs.NI
Token-DCF: An Opportunistic MAC protocol for Wireless Networks
IEEE 802.11 DCF是目前在无线局域网中使用的MAC协议。802.11 DCF由于两种类型的开销而效率低下：信道空闲时间和冲突时间。本文提出了一种有效的MAC协议的设计和性能评估的无线网络，称为令牌DCF。令牌DCF减少了空闲时间和冲突时间。在令牌DCF中，每个站点通过偷听无线介质上传输的分组来跟踪相邻链路的队列长度。然后使用结果来向网络站分配特权。特权站不遵循退避机制，并且在信道被感测到空闲之后立即发送。仿真结果表明，与802.11 DCF相比，Token-DCF可以显著提高信道利用率、系统吞吐量和信道接入延迟。
2012-02-02 cs.NI
Wireless Sensor Network MAC Energy -- efficiency Protocols: A Survey
无线传感器网络中的能量效率是一个重要的话题，其中节点依赖于电池供电，有效的能量使用是需要长时间工作的敏感应用的关键问题。这刺激了通信协议媒体访问控制（MAC）的各个级别的许多科学家，他们控制无线发射器和接收器单元的使用以创建新的协议。提出了许多协议，主要考虑能源效率作为维持网络功能的主要目标，尽可能长时间地考虑无线传感器网络的不同目标。本文将研究其中一些能源效率协议。
2021-02-02 cs.NI
MAC Protocols for Wireless Mesh Networks with Multi-beam Antennas: A Survey
多波束天线技术为无线网状网络中面临的许多挑战提供了许多有前途的解决方案。天线可以同时建立几个波束成形，并使用多个波束发起并发传输或接收，从而增加网络传输的总吞吐量。多波束天线具有提高空间复用性、扩大传输范围、提高传输可靠性、节省功耗的能力。传统的无线网络介质访问控制（MAC）协议主要依赖于IEEE 802.11分布式协调功能（DCF）机制，然而，IEEE 802.11 DCF不能充分利用多波束天线所提供的独特功能。本文综述了多波束天线无线网状网的MAC协议。本文首先讨论了多波束天线系统和MAC协议设计的一些基本信息，然后提出了无线Mesh网络中MAC协议相对于传统MAC协议的主要挑战。通过对现有MAC协议的定性比较，突出了它们的新特点，为设计新的MAC协议提供了参考。为了提供一些见解，对未来的研究，MAC协议的几个开放的问题进行了讨论，使用多波束天线的无线网状网络。
2019-10-02 cs.NI
L-MAC: Location-aware MAC Protocol for Wireless Sensor Networks
提出了一种无线传感器网络定位MAC协议L-MAC的设计、实现和性能评估。L-MAC是TDMA和CSMA的组合，同时通过基于传感器节点的位置信息将时隙分配给传感器节点来抵消时隙分配的高开销。该设计避免了由于节点移动和节点故障而导致的时隙分配的高计算复杂度。无线传感器网络所占据的区域被划分为块，并且每个块与块间时隙和块内时隙相关联。在块间时隙中，传感器节点保持活跃并从块外的节点接收分组。在块内时隙中，传感器节点在CSMA下与同一块内的对等节点进行通信。传感器节点在所有其他时隙中保持睡眠，除非它们有流量要发送。L-MAC在NS-2中实现并进行了评估。
2022-03-21 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
Distributed Computation of the Cech Complex and Applications in Wireless Networks
本文介绍了一种计算灵芝Cech复形的分布式算法。该算法的目的是解决自组织无线网络中的覆盖问题。提出了两个基于灵芝Cech复形分布式计算的应用。第一个应用程序检测覆盖漏洞，而后者优化无线网络的覆盖。
2016-12-12 cs.NI
Cross-layer optimized routing with low duty cycle TDMA across multiple wireless body area networks
在本文中，我们研究了两个跨层优化的动态路由技术的性能，以减轻无线电干扰在多个共存的无线体域网（BAN），基于现实生活中的测量。在网络层，根据来自物理层的信道状态信息来选择最佳路由，与MAC层的低占空比TDMA相关联。路由技术（即，最短路径路由（SPR）和结合了3分支选择组合的新颖的协作多路径路由（CMR）执行跨在2.4GHzISM频带附近操作的BAN的实时和可靠的数据传送。一个开放获取的实验数据集的“日常”混合活动被用来分析建议的跨层优化。我们发现，CMR增益高达14 dB的改善与8.3%的TDMA占空比，甚至10 dB的改善与0.2%的TDMA占空比超过SPR，在10%的中断概率在一个现实的信号干扰噪声比（SINR）。可接受的数据包传输率（PDR）和频谱效率，获得从SPR和CMR与合理敏感的接收器在TDMA低占空比的范围内，高达9 dB的改善CMR SPR在90%PDR。通过路由的接收信干噪比的分布拟合也得到了理论分析和验证。
2017-03-08 cs.NI
An Energy Driven Architecture for Wireless Sensor Networks
大多数无线传感器网络都是在非常有限的能量源（电池）下运行的，因此它们在实际应用中的实用性受到了严重的限制。具有挑战性的问题是如何优化其能量的使用或收获其自身的能量，以延长其寿命，用于更广泛的应用类别。解决这些重要问题需要一个强大的架构，考虑到功能成分的能源消耗水平及其相互依赖性。如果没有这样的架构，将很难制定和优化无线传感器网络的整体能耗。与目前大多数研究集中在单一的能量成分的无线传感器网络独立于其他成分，本文提出了一种新的体系结构，能源驱动架构（EDA），并指出了一种新的方法，以最小化的总能源消耗的无线传感器网络
2012-06-10 cs.NI
H-MAC: A Hybrid MAC Protocol for Wireless Sensor Networks
在本文中，我们提出了一种混合的无线传感器网络的媒体访问控制协议（H-MAC）。它基于IEEE 802.11的功率节省机制（PSM）和时隙aloha，并动态地利用多个时隙来提高性能。现有的传感器网络MAC协议通过引入活动/睡眠机制的变化来降低能量消耗。但是它们可能不能在变化的业务条件下提供能量效率，并且它们没有解决服务质量（QoS）问题。H-MAC，提出的MAC协议保持能源效率以及QoS问题，如延迟，吞吐量和信道利用率。我们的数值计算结果表明，H-MAC有显着的改善QoS参数比现有的MAC协议的传感器网络，同时消耗相当的能量。
2010-03-17 cs.NI
Optimizing data collection for object tracking in wireless sensor networks
针对无线传感器网络中目标跟踪算法的不足，提出了一种改进算法。所考虑的任务是控制移动接收器的移动，该移动接收器必须在尽可能短的时间内到达目标。通过仅将选定的数据读数（目标位置）传输到移动接收器来优化WSN资源的利用。进行模拟以评估针对最先进的方法提出的修改。所得到的结果表明，所提出的跟踪算法允许大幅减少数据汇集的成本没有显着增加的时间量，它需要赶上目标。
2013-11-02 cs.NI
An Energy Efficient MAC Protocol for Fully Connected Wireless Ad Hoc Networks
能源效率是无线网络协议的重要性能指标，特别是对于电池供电的移动设备，如智能手机。本文提出了一种新的能量有效的媒体访问控制（MAC）方案，全连接的无线ad hoc网络。该方案通过周期性地将无线接口置于睡眠状态并通过减少传输冲突来降低能耗，从而获得高吞吐量和低分组传输延迟。所提出的MAC方案也可以解决实时业务，需要非常低的数据包传输延迟的节能。分析模型的建立，以评估所提出的MAC方案的性能。分析和仿真结果表明，该方案具有显着降低功耗，实现了显着更高的吞吐量，并具有较低的数据包传输延迟与现有的节能MAC协议相比。
2014-07-23 cs.NI
An Adaptive MAC Protocol for Wireless LANs
本文主要研究无线局域网中基于竞争的媒体访问控制协议。我们提出了一种新的MAC协议称为自适应退避调谐MAC（ABTMAC）基于IEEE 802.11 DCF。在我们提出的MAC协议，我们利用一个固定的传输尝试率和每个节点动态调整其退避窗口大小考虑当前的网络状态。我们确定了适当的传输尝试率的两种情况下，请求发送/清除发送（RTS/CTS）机制是和不采用。鲁棒性对性能下降所造成的尝试率参数的期望值和实际值之间的差异被认为是在设置它。协议的性能进行了评估分析，并通过模拟。这些结果表明，使用ABTMAC的无线网络比使用IEEE 802.11 DCF的无线网络性能更好。
2014-11-02 cs.NI
Comparative Study of MAC Layer Protocols in Wireless Sensor Networks: A Survey
无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是由分布在目标区域内的多个小型、低成本、电池供电的传感器节点组成的集合，用于收集感兴趣的信息。我们可以说，这些网络可以是一个富有成效的解决方案，为许多应用程序，如目标跟踪，入侵检测等，每当我们谈论MAC层协议，我们需要给能源效率因素的压力。
2014-06-18 cs.NI
A Survey of Machine Learning Algorithms for 6G Wireless Networks
无线技术中人工智能/机器学习（AI/ML）集成的主要重点是减少资本支出、优化网络性能并建立新的收入来源。用深度学习人工智能技术取代传统算法，大大降低了功耗，提高了系统性能。此外，ML算法的实现还使得无线网络服务提供商能够（i）从可应用于网络边缘的分布式AI/ML架构提供高自动化水平，（ii）在接入网络上实现基于应用的业务导向，（iii）实现动态网络切片以解决具有变化的服务质量要求的不同场景，以及（iv）实现跨各种6G通信平台的无处不在的连接。在本章中，我们回顾/调查ML技术，适用于6G无线网络。并列出需要及时解决的研究中的公开问题。
2022-03-16 cs.NI
Wireless sensors networks MAC protocols analysis
无线传感器网络的性能与介质访问机制密切相关。一个有效的，需要非传统的协议设计范例，由于几个约束。必须在通信改进和数据处理能力之间取得适当的平衡。为了实现低功耗操作，几个MAC协议已经提出了无线传感器网络。本文的目的是调查和分析最节能的MAC协议，以便对它们进行分类，并比较它们的性能。在OMNET ++平台上实现了部分无线传感器网络MAC协议，并对其性能进行了测试。
2010-04-26 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
MU-MIMO MAC Protocols for Wireless Local Area Networks: A Survey
随着无线设备的蓬勃发展，以及对带宽要求很高的应用（例如，视频和云上传）变得流行，今天的无线局域网（WLAN）不仅变得拥挤，而且吞吐量也变得紧张。多用户多输入多输出（MU-MIMO）是MIMO的一种高级形式，由于其在提高无线局域网性能方面的巨大潜力而受到关注。本文综述了MU-MIMO无线局域网中基于随机接入的MAC协议。它首先提供了有关IEEE 802.11标准和修正案的演进和基本MAC方案的背景信息，然后确定设计用于WLAN的MU-MIMO MAC协议的关键要求。在此之后，文献中最具代表性的MU-MIMO MAC提案进行了综述，通过基准测试他们的MAC过程和检查的关键组件，如信道状态信息获取，解/预编码和调度方案。分类和讨论的调查MAC协议的重要发现，在此基础上，设计有效的MU-MIMO MAC协议的研究挑战，以及设想的MAC在未来的异构网络中的作用，突出。
2014-11-28 cs.NI
AI-Assisted MAC for Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Wireless Networks: Challenges and Opportunities
最近，重大的研究注意力一直致力于可重构智能表面（RISs）的研究，这是能够重新配置的无线传播环境，利用独特的属性的超材料为基础的集成大型阵列的廉价天线。现有的研究表明，RISs显着提高物理层性能，包括无线覆盖，可实现的数据率和能源效率。然而，多个用户访问一个支持RIS的信道的介质访问控制（MAC）仍然处于起步阶段，而许多开放的问题仍然有待解决。在这篇文章中，我们提出了四个典型的RIS辅助多用户的情况下，特别强调的MAC方案。然后，我们提出并阐述了集中式，分布式和混合人工智能（AI）辅助的MAC架构在RIS辅助多用户通信系统。最后，我们讨论了一些挑战，前景和潜在的应用，因为它们是相关的MAC设计的RIS。
2021-05-02 cs.NI
An Overview of Machine Learning Approaches in Wireless Mesh Networks
近二十年来，无线网状网络（WMN）作为未来高带宽、高覆盖无线网络的最有前途的候选网络之一，已经得到了广泛的研究。然而，消费者对这种网络的需求最近才赶上，使得优化WMN以支持高容量并提供高QoS的努力比以往任何时候都更加重要，同时具有安全性和容错性。为此，最近的趋势是应用机器学习（ML）来解决与WMN相关的各种设计和管理任务。在这项工作中，我们讨论了关键的ML技术，并分析了过去的努力如何将它们应用于WMN，同时注意到一些现有的问题并提出了潜在的解决方案。我们还提供了ML如何推进未来研究的方向，并研究了该领域的最新发展。
2018-06-27 cs.NI
TDMH-MAC: Real-time and multi-hop in the same wireless MAC
由于数据包冲突和公共信道接入方案（如CSMA/CA）的不确定性，支持无线网络（WSNs）上的实时的【形】通信是一个严峻的挑战。实时的【形】WSN通信在多跳网状网络的一般情况下甚至更成问题。出于这个原因，许多实时的【形】WSN解决方案仅限于简单的拓扑结构，如星形网络。我们提出了一个实时的【形】多跳无线传感器网络MAC协议建立在IEEE 802.15.4物理层之上。通过精确的时钟同步和基于建设性干扰的洪泛，建议的MAC建立一个集中的TDMA调度，支持多跳网状网络。实时的【形】多跳通信模型是面向连接的，有保证的时隙，并使点对点通信也具有冗余路径。该协议已在仿真中使用OMNeT++实现，并在实际部署中使用Wandstem WSN节点的性能进行了验证。
2018-09-17 cs.NI
A Comprehensive Survey of MAC Protocols for Wireless Body Area Networks
在本文中，我们提出了一个全面的研究介质访问控制（MAC）协议的无线体域网（WBANs）。在WBAN中，小型电池供电的身体或植入的生物医学传感器节点用于监测生理信号，如温度，血压，心电图（ECG），脑电图（EEG）等。我们讨论了WBAN的设计要求与主要的能量耗散源。然后，我们进一步研究了现有的WBAN设计的协议，重点是他们的优点和缺点。论文最后提出了结论和未来工作的开放性研究问题。
2012-08-11 cs.NI
Network Lifetime Maximization in Wireless Mesh Networks for Machine-to-Machine Communication
在本文中，我们提出了新的优化配方，以最大限度地提高网络寿命的无线网状网络进行数据聚合和传播的机器对机器的通信在物联网。我们专注于异构网络中，多个应用程序共存，节点可能会采取不同的角色，为不同的应用程序。此外，我们解决网络重构作为一种手段，以增加网络的生命周期，在保持与当前的趋势，软件定义的网络和网络功能虚拟化。为了测试我们的优化公式，我们使用随机生成的10到30个节点的网状网络进行了数值研究，结果表明，使用网络重新配置，网络寿命可以比单个最小能量配置增加75%。此外，我们的解决方案在实际场景中实现是可行的：仅需要很少的配置，因此对于独立网络需要很少的存储，并且切换配置所需的同步和信令相对于每个配置的操作时间是低的。
2019-08-14 cs.NI
A Self-Tuning Receiver-Initiated MAC Protocol for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络的接收器发起的媒体访问控制协议理论上能够以分布式方式适应不断变化的网络条件。然而，现有的算法依赖于在每个接收机固定的信标速率。我们提出了一个新的接收发起的MAC协议，适应在每个接收机的信标速率，其实际流量负载。我们的建议使用一个计算成本低廉的公式来计算最佳的信标速率，最大限度地减少网络能耗，因此，它可以很容易地被接收器采用。仿真结果表明，我们的建议减少了冲突，减少了交付时间保持低占空比。
2015-08-26 cs.NI
Multihop Adjustment for the Number of Nodes in Contention-Based MAC Protocols for Wireless Ad hoc Networks
在多跳自组织网络中，当分析网络性能时，如计算从给定源到目的地的路径上的端到端延迟时，必须调整节点的竞争邻居的数量。在本文中，我们描述了一种方法来调整竞争的邻居节点在多跳无线自组织网络的数量。我们的方法是基于最小数量的邻居，必须是共同的两个相邻节点之间沿路径。我们推导出的调整因子的解析表达式。
2011-08-19 cs.NI
A method of combining traffic classification and traffic prediction based on machine learning in wireless networks
针对无线网络中流量分类与预测相互独立导致结果不准确的问题，提出一种基于机器学习的联合方法，通过分类指导预测器选择并将预测结果反馈至分类器，同时提升了二者的准确率。
2023-04-04 cs.NI
Investigating Quality Routing Link Metrics in Wireless Multi-hop Networks
本文提出了一种新的链路质量度量（QLM）--反向预期传输计数（InvETX）。然后，我们比较了三种现有的基于丢失概率测量的QLM的性能;静态无线多跳网络（SWMhN）中的预期传输计数（ETX）、最小延迟（MD）、最小丢失（ML）。本文的一个新的贡献是在传统的OLSR增强，以实现高效率的优化路由负载和路由延迟。为此，我们首先提出了一个数学框架，然后为了验证这个框架，我们选择了三个性能参数来模拟默认和增强版本的OLSR。三个选择的性能参数是：吞吐量，归一化路由负载和端到端延迟。从仿真结果中，我们得出结论，调整频率的拓扑信息交换的结果是高效率的。
2013-11-15 cs.NI
Fault Tolerant Wireless Sensor MAC Protocol for Efficient Collision Avoidance
在传感器网络中，采用广播方式进行通信会带来很多危险，尤其是冲突。已经提出了几种MAC层协议来解决冲突问题，即ARBP，其中最好的成功率为90%。我们在此提出了一种MAC协议，它通过减少冲突的数量，但是通过权衡传输的平均传播延迟，来实现更大的成功率（成功率被定义为在源处成功到达目的地的所递送的分组的百分比）。我们提出的协议也被证明是更节能的能量耗散每消息传递方面，相比，目前现有的协议。
2010-06-17 cs.NI
DBSR: Dynamic base station Repositioning using Genetic algorithm in wireless sensor network
无线传感器网络（WSNs）通常被用于各种无处不在和普及的应用。在有限的能量资源下，最佳的动态基站替换可以延长传感器网络的生命周期。本文提出了一种动态优化的基站替换方法，以节省传感器能量，延长网络寿命。由于定位问题是一个NPhard问题[1]，因此我们将采用遗传算法来解决定位问题。我们已经考虑了能量和距离参数，以找到BS的最佳位置。在我们的算法中，基站的位置在每一轮都是固定的，它的定位在下一轮开始时完成，然后它将被放置在优化的位置。评估我们提出的算法，我们将执行DBSR算法的LEACH和HEED协议。
2010-04-19 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
An Asynchronous Multi-Beam MAC Protocol for Multi-Hop Wireless Networks
配备有多波束天线的节点通过在其m个非干扰波束上同时通信，与单波束天线相比可以实现高达m倍的吞吐量。然而，现有的多波束媒体接入控制（MAC）方案仅在发射机节点本地同步时才能实现并发数据通信。异步分组到达多波束接收器节点将增加节点耳聋和MAC层捕获问题，从而限制数据吞吐量。提出了一种适用于多跳无线网络的异步多波束MAC协议，该协议对现有的多波束MAC协议进行了以下改进：（i）采用窗口机制，在数据包异步到达时实现并发通信;（ii）采用智能数据包处理机制，减少节点耳聋、隐藏终端和MAC层捕获问题，以及（iii）减少资源浪费和节点饥饿的信道接入机制。我们提出的协议也适用于异构网络部署的节点配备单波束以及多波束天线。仿真结果表明，我们提出的协议的优越性能。
2021-11-19 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
Node-Based Optimal Power Control, Routing, and Congestion Control in Wireless Networks
我们提出了一个统一的分析框架内，无线网络的功率控制，速率分配，路由，和拥塞控制可以在一个连贯和综合的方式进行优化。我们考虑一个多商品流模型的干扰限制的物理层计划中，功率控制和路由变量的选择，以尽量减少凸链路成本的总和，例如，排队延迟。分布式网络的算法，其中联合功率控制和路由进行逐节点的基础上。我们表明，通过适当选择参数，这些算法可以以有限的成本从任何初始点迭代收敛到全局最优解。接下来，我们研究了更精确的链路容量模型的算法的改进，并将结果扩展到无线网络中，其中物理层可达速率区域由任意凸集给出，并且链路成本是严格拟凸的。最后，我们证明，拥塞控制可以无缝地纳入我们的框架，使算法开发的功率控制和路由可以自然地扩展到优化用户输入速率。
2007-09-18 cs.NI
Intelligent reflecting surface aided wireless networks-Harris Hawks optimization for beamforming design
智能反射表面（IRS）被认为是一种有前途的绿色和具有成本效益的解决方案，以提高无线网络的性能，通过智能地重新配置信号传播。在本文中，我们研究了一个IRS辅助的多输入单输出无线网络，其中多天线接入点（AP）服务的IRS辅助下的单天线用户。目标是通过联合优化AP处的发射波束成形和IRS处的反射系数来最大化接收信号功率。制定的优化问题是非凸的，并受到约束。我们采用了一种新的自然启发的优化技术命名为哈里斯霍克斯优化（HHO）来解决这个问题。利用罚函数法将约束问题转化为无约束问题，然后利用HHO算法对该问题进行优化。据我们所知，这是第一次使用元启发式算法来解决IRS辅助网络优化问题。仿真结果验证了该方案的可行性。结果表明，与其他优化算法相比，基于HHO的方案可以提供相似甚至更好的优化结果。
2020-12-24 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
Placement Of Energy Aware Wireless Mesh Nodes For E-Learning In Green Campuses
能源效率解决方案对于绿色网状网络（GMN）园区更为重要。今天，学生受益于使用这些电子学习方法。太阳能、风能、水能等可再生能源在节能无线网络中有着巨大的应用，可以满足不断增长的流量需求。设计GMN的主要问题之一是最大限度地减少部署的网状路由器和网关的数量，并满足可持续的基于QOS的能量约束。在低流量时段期间，网状网路由器被切换到省电模式或睡眠方式。在本文中，我们已经制定了一个单一的目标函数与多个约束条件，以优化能量。目标是将最小数量的网状路由器和网关在一组候选位置。网格节点使用太阳能供电，以满足交通需求。本文比较了两种全局优化算法，以优化能量可持续性，保证无缝连接。
2015-05-18 cs.NI
Evaluating Feasibility of Using Wireless Sensor Networks in a Coffee Crop Through Simulation of AODV, AOMDV, DSDV and Their Variants with 802.15.4 Mac Protocol
无线传感器网络是由传感器形成的网络，这些传感器具有传感区域以提取特定度量的特性，这取决于应用。我们想分析在咖啡作物中使用传感器的可行性。在这项工作中，我们正在评估路由协议使用的咖啡作物的真实尺寸和特点。我们评估，通过模拟，AODV，DSDV和AOMDV和两个变种已知在这项工作中作为AODVMOD和AOMDVMOD与802.15.4 MAC协议。为了进行比较，我们定义了三个性能指标：分组交付率（PDR）、端到端延迟和平均能耗。仿真结果表明，AOMDVMOD的整体，优于其他路由协议的评估，表明是可能的，使用无线传感器网络在一个真正的咖啡作物环境。
2014-12-08 cs.NI
How to Choose the Relevant MAC Protocol for Wireless Smart Parking Urban Networks?
停车传感器网络正在全球范围内迅速部署，被视为智慧城市中首批实施的城市服务之一。为了提供最佳的网络性能，MAC协议应具有足够的自适应性，以满足交通强度和停车传感器的变化。本文研究了SmartSantander的重尾停车模型和空闲时间模型，并将该模型应用于四种不同的MAC协议，即基于竞争的、基于调度的以及它们的两种混合版本的仿真。结果表明，在收集一组停车传感器时，数据包到达间隔时间不再是重尾的，因此选择合适的MAC协议高度依赖于网络配置。此外，信息延迟是有界的业务和MAC参数，这是重要的标准，而及时的消息是必需的。
2014-07-23 cs.NI
Implementation of a Multi-Beam MAC Protocol for Multi-Hop Wireless Networks in Riverbed Modeler
天线技术的最新进展使得多波束天线（MBA）的设计成为可能。与全向或单波束定向天线相比，配备MBA的节点可以通过在其m个非干扰波束上同时通信来实现高达m倍的吞吐量。因此，最近文献中已经提出了一些多波束定向介质访问控制（MAC）方案，这些方案大多在Matlab或C/C++中的内部仿真设置上实现。这些实现做出了许多假设来简化其设计，而没有彻底实现其他网络层。然而，在众所周知的离散事件网络模拟器平台（如Riverbed Modeler、NS 3、QualNet）上实现多波束MAC方案是具有挑战性的，因为它需要对各种源代码模块进行大量更改和添加。事实上，这些模拟器包中的网络协议主要是为全向通信设计的，文献中很少有定向MAC和其他网络协议的实现。本文提出了一个框架，实现多跳无线网络中的多波束定向MAC方案，使用无线套件的Riverbed Modeler。详细描述了多波束天线模块、多波束节点模型、并发分组发送和接收、调度、冲突避免、重传和本地节点同步的实现过程。这些MAC模块和方法对于研究人员和开发人员在Riverbed Modeler中实现单波束以及多波束定向MAC和路由协议非常有帮助。
2021-08-04 cs.NI
A Hop-by-hop Cross-layer Congestion Control Scheme for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中的拥塞可能导致数据包丢失、吞吐量降低和能量浪费。针对这一问题，提出了一种基于竞争的MAC协议的逐跳跨层拥塞控制方案（HCCC）。HCCC根据MAC层的信道信息，包括缓存占用率和本地节点的拥塞程度，动态调整MAC层的信道接入优先级和节点的数据传输速率，以解决拥塞问题。已经进行了模拟比较HCCC对密切相关的现有计划。结果表明，HCCC在丢包率、吞吐量和能量效率方面具有相当大的优势。
2011-12-31 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
Wireless Peer-to-Peer Scheduling in Mobile Networks
本文考虑了多个无线设备的网络对等调度。设备的子集是需要特定文件的移动用户。每个用户可能已经在其缓存中拥有某些流行的文件。其余设备是通常可以访问较大文件集的访问点。用户可以从接入点或附近的用户下载其请求文件的数据包。我们以前的工作优化对等调度在一般情况下，但由此产生的延迟可以很大，当应用于移动网络。本文着重于移动的情况下，并开发了一种新的算法，通过机会主义地抓住当前邻居的数据包，以减少延迟。然而，它处理了一个更简单的模型，其中每个用户都希望有一个无限长的单个文件。一个算法，可证明优化吞吐量效用，同时激励参与开发这种情况下。该算法扩展为一个简单的启发式在更一般的情况下，有限的文件大小和随机的活动和空闲期间。
2012-02-19 cs.NI
On the performance evaluation of wireless networks with broadcast and interference-limited channels
在这份报告中，我们提出了一个多目标（MO）的性能评估框架，无线ad hoc网络的标准，如容量，鲁棒性，能量和延迟同时优化。在这样的框架内，我们可以确定帕累托最优性能界限和提供这些界限的网络参数。这种方法的独创性在于它考虑了传输的固有广播特性，并对干扰分布进行了精细建模。在该模型中，当存在多个流（源-目的地传输）时，可以优化网络性能。我们的方法的一个好处是复杂性不会随着流的数量而增加。本文的另一个主要贡献是新的分析制定的性能指标。它依赖于由干扰受限和广播无线信道施加的约束的矩阵表示。由于该矩阵与马尔可夫转移矩阵的相似性，我们可以利用马尔可夫链理论的经典结果来推导相对于容量、鲁棒性、能量和延迟的稳态性能指标。这些新指标的另一个非常有趣的特征是，与它们相关的帕累托最优解提供了容量、鲁棒性、能量和延迟的严格约束。
2010-09-15 cs.NI
Cooperation Optimized Design for Information Dissemination in Vehicular Networks using Evolutionary Game Theory
提出了一种演化博弈论的方法来研究无线自组网中节点的合作行为。进化博弈论（EGT）被用来研究生物网络和社交网络中合作行为增长的条件。我们提出了一个模型的节点合作行为在动态无线网络，如车载网络。我们的工作是出于这样一个事实，即类似于现有的EGT研究，在动态无线网络中的节点行为的特点是决策，只依赖于直接的邻居。我们调整我们的模型来研究在无线网络中的信息传播的背景下的合作行为。我们得到的条件，确定网络是否从所有节点的完全合作的状态演变。最后，我们使用我们的模型来研究合作行为的演变及其对车载网络中内容下载的影响，同时考虑到现实的网络条件。
2013-01-07 cs.GT cs.NI
A Method in Security of Wireless Sensor Network based on Optimized Artificial immune system in Multi-Agent Environments
计算机网络中的安全性是计算机系统最令人感兴趣的方面之一。它通常由首字母CIA表示：机密性，完整性和身份验证或可用性。虽然在计算机网络中已经确定了许多用于数据保护的访问级别，但是入侵者仍然会找到许多方法来危害站点和系统。网络系统特别是无线传感器网络的适应性和安全性监控成为一个具有挑战性的问题。人工免疫系统算法是无线传感器网络安全的最新算法之一。人类淋巴细胞在识别和破坏未知元素中起主要作用。本文针对这些缺陷系统的启发，提出了两种算法来保证复杂系统的安全性，第一种算法通过相关因素来区分自节点和非自节点，第二种算法通过消除敌方节点的危险性，实验结果表明，该算法成功率高，对未知目标的检测率好;它可以提供具有高亲和力和适应度的最佳节点以供选择来对抗未知代理。
2015-08-07 cs.CR cs.NI
Interworking Scheme Using Optimized SIP Mobility for MultiHomed Mobile Nodes in Wireless Heterogeneous Networks
如今，移动用户希望使用他们的多接口移动设备通过基于异构无线技术的网络附着点（PoA）来访问互联网。他们还希望在正在进行的会议期间无缝地改变活动方案，以提高服务质量和/或降低货币成本。如果处理得当，多宿主移动节点提供了一个潜在的解决方案，这个问题。因此，异构环境下多宿主移动节点的管理是一个重要的研究课题。在本文中，我们提出了对SIP移动性（预呼叫加呼叫中移动性）的改进，以支持异构无线网络中多宿主移动节点的无缝移动性。预呼叫移动性被扩展为关联用户标识符（即，SIP URI）和接口标识符（即，IP地址）。移动终端的多个地址由用户加权以在SIP服务器中创建优先级列表，从而保证移动节点的弹性可达性并避免通过无线链路的不必要信令，从而节省无线电资源。然后，三种变化的通话中移动性，称为硬，混合和软程序，也提出了。其主要目的是尽量减少，甚至避免，在移动节点的接口切换过程中的数据包丢失。所提出的解决方案已实现在一个无线异构测试床组成的802.11 WLAN加3.5蜂窝网络，这是完全可控和可配置的。该测试平台已被用来研究的性能和鲁棒性的三个拟议中的呼叫移动程序。
2009-08-05 cs.MM cs.NI
Technical Report: Energy Evaluation of preamble Sampling MAC Protocols for Wireless Sensor Networks
本文提出了一个简单的概率分析的能量消耗的前导采样MAC协议。我们验证了分析结果与模拟。我们比较了经典的MAC协议（B-MAC和X-MAC）与LAMAC，一种方法在同伴的文件。我们的分析强调了与B-MAC和X-MAC相比，LA-MAC可实现的节能。它还表明，LA-MAC提供了最好的性能，在考虑的情况下，高密度网络下的流量拥塞。
2011-09-29 cs.NI stat.OT
Balancing the trade-off between cost and reliability for wireless sensor networks: a multi-objective optimized deployment method
传感器节点的部署对无线传感器网络的系统性能起着决定性的作用。在这项工作中，我们提出了一个实际的异构无线传感器网络的可靠性和部署成本之间的权衡深入了解的最佳部署方法。具体来说，这项工作旨在提供SN的优化部署，以最大限度地提高覆盖度和连接度，同时最小化总体部署成本。此外，这项工作充分考虑了SN的异构性（即差异化的感知范围和部署成本）和三维（3-D）部署场景。这是一个多目标优化问题，非凸，多峰和NP-难。为了解决这个问题，我们开发了一种新的基于群体的多目标优化算法，称为竞争性多目标海洋捕食者算法（CMOMPA），其性能通过与其他十个国家的最先进的多目标优化算法的综合比较实验进行了验证。计算结果表明，CMOMPA在收敛性和精度方面优于其他算法，在多峰多目标优化问题上表现出优异的性能。充分的仿真也进行了评估的有效性CMOMPA为基础的最佳SN部署方法。结果表明，优化部署可以平衡部署成本、感知可靠性和网络可靠性之间的权衡。源代码可在https://github.com/iNet-WZU/CMOMPA上获得。
2022-07-19 cs.NE cs.NI
Joint Optimization of Signal Design and Resource Allocation in Wireless D2D Edge Computing
在本文中，我们研究了设备到设备（D2D）网络的分布式计算能力。D2D网络的一个关键特征是其拓扑结构可重新配置以应对网络需求。对于分布式计算，由于有限的网络和通信资源，导致信道间干扰，资源管理是具有挑战性的。为了克服这一点，最近的研究已经解决了无线调度，子信道分配，功率分配和多输入多输出（MIMO）信号设计的问题，但没有考虑他们联合。在本文中，与以前的移动边缘计算（MEC）方法不同，我们提出了一种无线MIMO信号设计和网络资源分配的联合优化，以最大限度地提高能源效率。鉴于所产生的问题是一个非凸的混合整数规划（MIP），这是禁止在规模上解决，我们将其解决方案分解为两个部分：（i）一个资源分配子问题，优化的链路选择和子信道分配，和（ii）MIMO信号设计子问题，优化的发射波束形成器，发射功率和接收组合器。使用无线边缘拓扑结构的仿真结果表明，我们的方法产生的能量效率大幅提高相比，没有卸载和部分优化的方法的情况下，效率的规模以及网络的大小。
2020-03-04 cs.NI eess.SP
