A Flexible Machine Learning-Aware Architecture for Future WLANs
人们对机器学习（ML）寄予了很大的希望，认为它是未来无线网络的关键推动者。通过利用大量数据，ML有望处理日益复杂的网络问题。不幸的是，目前的网络还没有准备好支持基于ML的应用程序在数据汇集，处理和输出分配方面的要求。本文指出了将ML作为未来无线网络操作的一部分所需的架构要求。具体来说，我们研究了无线局域网（WLAN），由于其性质，可以以多种形式存在，从基于云的部署到边缘计算式部署。特别是，我们建议在5G及以后采用国际电信联盟（ITU）统一架构。基于国际电联的架构，我们提供了关于将ML引入多种形式的WLAN的主要要求和主要挑战的见解。最后，我们通过一个支持ML的未来网络用例展示了该架构的优越性。
2020-02-17 cs.NI
SD-WISE: A Software-Defined WIreless SEnsor network
SD-WISE是一个完整的无线传感器（和执行器）网络（WSNs）的软件定义解决方案。SD-WISE具有几个独特的功能，使其成为一个灵活和可扩展的解决方案，可应用于异构应用领域。它的基本特征是在控制器和节点侧提供节点资源的软件抽象。通过利用这些抽象，SD-WISE（i）将软件定义网络（SDN）方法扩展到WSN，引入更灵活的方式来定义流以及控制节点无线电的占空比以提高能量效率的可能性;（ii）实现WSN中的网络功能虚拟化（NFV）;（iii）利用可信硬件和软件之间的紧密相互作用来支持传感器节点的法规合规行为。本文介绍了SD-WISE，描述了其主要操作，并在三个相关场景中展示了其功能，从而评估了该方法的有效性。
2017-10-25 cs.NI
Approximation Algorithms for Wireless Link Scheduling with Flexible Data Rates
我们考虑灵活的数据率在无线网络中的调度问题。也就是说，取决于信号质量，每次可以发送更多或更少的数据，信号质量由信号与干扰加噪声比（SINR）确定。每个无线链路具有将SINR值映射到相应数据率的效用函数。我们必须决定哪些传输是同时进行的，以及（取决于问题变量）使用哪些传输功率。在容量最大化问题中，人们努力使总网络吞吐量最大化，即，所有链接的总效用。对于任意的效用函数（不一定是连续的），我们提出了一个O（log n）-近似时，有n个通信请求。该算法是建立在一个常数因子近似的特殊情况下的相应的问题，其中效用函数只包括一个单步的。换句话说，每个链接都有一个单独的阈值，我们的目标是最大化满足阈值的链接数量。在此过程中，这改进了[Kesselheim，SODA 2011]中的结果，不仅将其扩展到单个阈值，而且还显示了与基础度量空间或网络参数的假设无关的恒定近似因子。此外，我们考虑延迟最小化问题。这里，每个链接都有一个需求，例如，表示数据量。我们必须计算一个尽可能短的时间表，使得每个链路的需求都得到满足，也就是说，总的总效用（或传输的数据）至少与其需求一样大。基于容量最大化算法，我们证明了这个问题的O（log^2 n）-近似。
2012-05-07 cs.DS cs.NI
CoMP-Enhanced Flexible Functional Split for Mixed Services in Beyond 5G Wireless Networks
本文针对B5G混合eMBB与URLLC业务场景，提出基于处理器共享模型的CoMP增强功能分割模式分配方案CFSMA，在保证严格时延的同时优化系统频谱效率。
2023-04-16 cs.NI
Accelerating Development in UAV Network Digital Twins with a Flexible Simulation Framework
本文针对无人机无线网络数字孪生开发计算复杂度高、周期长及现实差距问题，提出基于测量校准的Matlab仿真框架，并通过NSF AERPAW平台验证其在RSRP测量上与数字孪生结果可比，从而加速迭代开发。
2025-03-11 cs.NI cs.SY eess.SY
Fundamentals of the Extremely Green, Flexible, and Profitable 5G M2M Ubiquitous Communications for Remote e-Healthcare and other Social e-Applications
最新医学的革命性趋势可以表述为将电子（e-health）和移动（m-health）医疗保健服务和信息应用广泛引入基础医学领域。不幸的是，只有在宽带4G/5G无线通信覆盖非常好的城市地区，才能以具有成本效益的方式提供所有合格的m/e医疗保健服务。部署光纤核心基础设施需要不可接受的高投资，以使用最近的（4G）和即将到来的（5G）宽带无线电接入（RAN）集中式技术来普遍广泛覆盖人口稀少的农村、偏远和难以接入（RRD）区域，其特征在于短小区范围，因为其盈利边界超过每平方公里几百个居民。此外，即将到来的物联网（IoT）、机器对机器（M2M）和许多其他机器类型IT系统的前所未有的要求和新功能导致在为未来5G无线系统设计极其绿色、灵活和具有成本效益的技术方面取得突破，这些技术将能够实时的达到性能极值、权衡最佳值和基本限制。本文研究了5G PHY-MAC的基本原理和创建有利可图的无处不在的远程e/m-health服务和远程医疗的方法，作为RRD地区流行医疗保健和其他社会电子应用的主要创新技术。所提出的方法依靠总结和发展我们以前在RRD适应的有利可图的无处不在的绿色4G/5G无线多功能技术方面的工作成果。
2017-11-17 cs.NI
Optimization of Wireless Relaying With Flexible UAV-Borne Reflecting Surfaces
提出了一种分析无人机-智能反射面（IRS）综合中继系统性能的理论框架，IRS提供了一个额外的自由度，结合全双工无人机的灵活部署，增强了地面节点之间的通信。我们的框架考虑了三种不同的传输模式：{ \bf（i）}仅UAV模式，{ \bf（ii）}仅IRS模式，和{ \bf（iii）}集成UAV-IRS模式，以实现频谱和能量有效的中继。对于提出的模式，我们以封闭形式提供了端到端中断概率、各态历经容量和能源效率（EE）的精确和近似表达式。我们使用推导出的表达式来优化关键系统参数，如无人机的高度和IRS考虑不同模式的元素的数量。我们制定的分数规划的形式（例如，单一的比率，多个比率或最大化最小化的比率之和）的问题，并设计使用二次变换的最优算法。此外，我们推导出一个分析标准，以最佳地选择不同的传输模式，以最大限度地提高遍历容量和EE为给定数量的IRS元素。数值结果验证了所推导的表达式与蒙特卡洛模拟和建议的优化算法与通过穷举搜索得到的解决方案。见解绘制相关的不同的通信模式，IRS元素的最佳数量，和最佳的无人机高度。
2020-06-19 cs.NI eess.SP
Spatial Configuration of Agile Wireless Networks with Drone-BSs and User-in-the-loop
敏捷网络可以减少过度工程、成本和能源浪费。为此，至关重要的是有效地利用无线网络的所有自由度，从而不牺牲服务质量。为了获得灵活的网络的好处，我们提出了一个空间网络配置方案（SNC），这可以导致有效的网络，无论是从网络容量的角度来看，和盈利能力。首先，SNC利用无人机基站（drone-BS）来配置接入点。无人机BS通过提供完全灵活的部署机会来改变异构无线网络的范例。另一方面，其有限的耐久性和潜在的高成本增加了有效利用无人机BS的重要性。因此，第二，用户的移动性是利用用户在环（UIL），其目的是影响用户的移动性，通过提供激励。所提出的非协调SNC是计算高效的方法，然而，它可能不足以利用无人机BS和UIL之间的协同作用。因此，我们提出了联合SNC，这增加了性能增益以及计算成本。最后，半联合SNC结合了联合SNC的优点和计算效率。数值结果表明，半联合SNC比联合SNC快两个数量级，与常规系统相比，可以获得15%以上的利润。
2018-09-14 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
Towards Flexible Wireless Charging for Medical Implants Using Distributed Antenna System
本文介绍了一种用于远场无线功率传输的软硬件解决方案In-N-Out的设计、实现和评估。In-N-Out可以以接近最佳的波束成形功率连续为位于深层组织中的医疗植入物充电，即使植入物在人体内四处移动也是如此。为了实现这一目标，我们利用分布式天线阵列的独特能量球图案，并设计了一种后向散射辅助波束形成算法，可以将RF能量集中在医疗植入物周围的微小点上。同时，身体其他部位的功率水平保持在低水平，降低了过热的风险。我们在21个软件定义的无线电和印刷电路板（PCB）上实现了In-N-Out原型。大量实验表明，In-N-Out在10 cm厚的猪肚内实现了0.37 mW的平均充电功率，足以为一系列商业医疗设备无线供电。我们与最先进方法的头对头比较表明，当植入物静止时，In-N-Out可实现5.4 $\times$ -18.1 $\times$功率增益，当植入物运动时，可实现5.3 $\times$ -7.4 $\times$功率增益。
2020-02-03 cs.NI cs.SY eess.SY
Generalized Secure Transmission Protocol for Flexible Load-Balance Control with Cooperative Relays in Two-Hop Wireless Networks
本文研究了两跳中继无线网络中不需要窃听者信道和位置信息的灵活负载均衡安全传输协议。现有的物理层保密框架下的中继协作安全传输协议不能提供灵活的负载均衡控制，这严重限制了其应用范围。本文扩展了传统的工作，提出了一种考虑负载均衡控制的通用传输协议，该协议中的中继从位于以$r$为半径、中心位于源和目的地中间的圆形区域（简称2 HR-（$r,k$））中的第一个$k$优选辅助中继中随机选择。该协议覆盖了作为特殊情况的可用工作，如在相等路径损耗的情况下具有最优中继选择（$r=\infty$，$k=1$）和具有随机中继选择（$r=\infty$，$k = n$，即系统节点的数量）的工作，在距离相关路径损耗的情况下具有从中继选择区域（$r \in (0, \infty), k = 1$）选择的中继的工作。理论分析进一步提供，以确定一个网络可以容忍的窃听者的最大数量，以确保在保密中断概率和传输中断概率方面的期望性能。分析结果还表明，在满足安全可靠要求的前提下，通过适当设置$r$和$k$，该协议能够均衡中继节点间的负载分配。
2013-01-09 cs.CR cs.IT cs.NI
Evaluation of the Energy Consumption of a Mobile Robotic Platform for Sustainable Wireless Networks
本文实验评估了作为移动通信单元的移动机器人平台（MRP）的能耗，发现能耗随执行动作类型显著变化，为优化动态网络场景中的MRP运动以平衡能耗与网络可用性提供了依据。
2024-09-26 cs.NI
Decentralized Synchronization for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（WSN）由于其硬件方面的严格限制，需要专门适配的同步协议来最大限度地提高测量精度并最小化计算工作量和能量成本。"萤火虫协议“提供了一种很有前途的方法。受萤火虫行为的启发，它本质上是鲁棒的，具体到无线传感器网络的无线广播性质，并承诺高精度。目前为止，本文只是在理论上进行了评估，本文使用TinyOS 2.x在MICAz Berkeley motes系统上实现了“萤火虫协议”。为了在实际硬件上实现理论框架，进行了几次调整以补偿硬件延迟。虽然伯克利微尘的优点是容易获得和高度灵活的，他们承担许多延迟源，必须加以解决。在小型网络中，该协议被发现在一跳上提供高达3微秒的精度。
2013-04-02 cs.NI
Stub Wireless Multi-hop Networks using Self-configurable Wi-Fi Basic Service Set Cascading
无线互联网接入的增长趋势已经由IEEE 802.11推动。然而，应用场景仍然受到其短无线电范围的限制。存根无线多跳网络（WMN）是一个强大的，灵活的，和成本效益的解决方案的问题。然而，通常它们由单个无线电网状节点形成，并且遭受隐藏节点、不公平性和可扩展性问题。我们提出了一个简单的多无线电，多信道的WMN解决方案，命名为Wi-Fi网络基础设施扩展-双无线电（WiFIX-DR），以克服这些问题。WiFIX-DR重用IEEE 802.11内置的机制和信标，以形成一个存根WMN作为一组可自配置的互连基本服务集（BSS）。实验结果表明，所提出的解决方案相比，单无线电无线网状网的可扩展性提高。
2016-11-29 cs.NI
A Novel Framework for Software Defined Wireless Body Area Network
软件定义网络（Software Defined Networking，SDN）通过提供灵活和动态的网络管理，在取代传统网络方面获得了巨大的普及。它引起了学术界和工业界研究人员的极大关注。特别是，将SDN纳入无线体域网（WBAN）应用表明，在处理流量管理、认证、能效等挑战方面具有很大的优势，同时增强了管理控制。本文提出了一种新的软件定义WBAN（SDWBAN）框架，它将SDN技术的概念引入WBAN应用。通过解耦控制平面和数据平面，并有更多的编程控制将有助于克服目前的不足和挑战的WBAN。因此，我们提供了一个概念框架SDWBAN与分组流模型和未来的研究方向有关SDWBAN。
2019-03-22 cs.NI
Substitutability of Spectrum and Cloud-based Antennas in Virtualised Wireless Networks
在未来无线网络中出现的一些新趋势使得能够极大地增加接入各种资源的流动性，从而支持灵活的网络组成和资源到虚拟网络运营商（VN0）的动态分配。在这项工作中，我们研究了一个新的资源分配的机会，使云无线电接入网络架构。特别是，我们调查基于云的天线和频谱作为虚拟化无线网络中的两个重要资源之间的关系。我们分析了频谱和天线之间的相互作用的背景下，基于拍卖的分配机制，通过该机制，VNO可以出价的两种类型的资源的组合。我们的分析表明，这两种资源的互补性和部分替代性显着影响这些资源的分配结果，并揭示了频谱和基础设施提供商之间的利益分歧的可能性。
2016-03-16 cs.NI
Skin-Health Monitoring system using a Wireless Body Area Network
一类新的传感范例被称为lab-onskin，其中可拉伸和灵活的智能传感器设备被集成到皮肤中，为身体提供直接的监测和诊断接口。分布式皮肤实验室无线传感器具有提供皮肤健康的连续长期评估的能力。提出了一种基于无线体域网的分布式皮肤健康监测系统。该系统响应于皮肤健康的动态变化，并远程报告皮肤健康的动态变化。所提出的算法检测异常皮肤，并创建一个能量有效的数据聚合树，覆盖受影响的区域，同时把不必要的传感器进入睡眠方式。该算法通过动态地使监测树的大小和形状适应于异常皮肤区域的大小和形状来响应皮肤的变化条件，从而提供全面的监测。仿真结果表明，该算法的应用和效用，改变伤口的形状和大小。
2021-04-15 cs.NI
Network Coding with Link Layer Cooperation in Wireless Mesh Networks
近年来，网络编码作为一种创新的方法出现，通过将多个单播合并在一个广播中，帮助无线网络接近其最大容量。然而，在这一领域进行的大多数研究尚未充分利用无线网络的广播性质，并且仍然假设每个数据包应该通过的源和目的地之间的固定路由。这种假设不仅限制了编码机会，而且还可能在某些特定的中间结点中导致缓冲区溢出。虽然一些研究考虑了网络中流的动态散射，但仍然面临着一些局限性。本文介绍了网络编码中一些突出研究的优点和缺点，并提出了FlexONC（灵活和抽象的网络编码）作为这些问题的解决方案。性能结果表明，FlexONC优于以前的方法，特别是在质量较差的网络，通过更好地利用冗余数据包在网络中传播。
2018-01-07 cs.NI
Software Defined Networking Enabled Wireless Network Virtualization: Challenges and Solutions
下一代（5G）无线网络预计将支持海量数据，并以具有成本效益、灵活和敏捷的方式适应具有不同要求的各种服务/用例。作为一种有前途的解决方案，无线网络虚拟化（WNV）或网络切片使多个虚拟网络能够按需共享公共基础设施，并针对不同的服务/用例进行定制。本文重点讨论实现WNV的网络范围的资源分配。具体而言，动机，使平台，和西尼罗河的好处，首先审查。然后，资源分配西尼罗河随着技术挑战进行了讨论。然后，提出了一个支持软件定义网络（SDN）的资源分配框架，以促进WNV，包括关键过程和相应的建模方法。最后，以西尼罗河流域资源分配为例进行了案例研究。最后，一些开放的研究课题，西尼罗河病毒的必要性进行了讨论。
2017-04-05 cs.NI
Towards Internet of Things (IOTS):Integration of Wireless Sensor Network to Cloud Services for Data Collection and Sharing
云计算为托管在Web上的应用程序提供了巨大的好处，这些应用程序也具有特殊的计算和存储要求。本文提出了一种可扩展的和灵活的架构集成无线传感器网络与云。我们使用基于REST的Web服务作为可互操作的应用层，可以直接集成到其他应用领域中进行远程监控，例如电子医疗保健服务、灵巧家庭，甚至车辆区域网络（VAN）。为了验证概念，我们在基于IP的低功耗WSN测试床上实现了基于REST的Web服务，它可以从任何地方访问数据。警报功能也已实现，以通过电子邮件或推文通知用户，以便在超过感兴趣的值和事件时监视数据。
2013-10-08 cs.NI
A LoRaWAN Wireless Sensor Network for Data Center Temperature Monitoring
作为Web和云服务器以及超级计算机基础的高性能计算装置受到两个主要冲突要求的限制：计算节点产生的IT功耗和必须消除以避免热危害的热量。在最糟糕的情况下，数据中心消耗的能源中有高达60%用于冷却，这通常与过度设计的冷却系统有关。我们提出了一种低成本和电池供电的无线传感器网络（WSN）细粒度，灵活和长期的数据中心温度监测。WSN已经运行了六个月，收集了超过600万个数据点，没有损失，没有电池充电。我们的工作达到了300倍以上的能源效率比以前报道的无线传感器网络类似的情况下，在一个7倍更广泛的区域。网络收集的数据可用于优化冷却工作，同时避免危险的热点。
2019-02-18 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
UniFlex: Accelerating Networking Research and Experimentation through Software-Defined Wireless Networking
用于计算机网络的经典控制和管理平面正在解决单个无线网络设备内的协议层的单个参数。我们认为，这是不够的，在增加部署的高度可重新配置的系统，以及异构的无线系统共存于同一个无线电频谱，需要协调，甚至协调的多个参数在不同的协议层（跨层）在多个网络设备（跨节点）的适应阶段。我们提出了UniFlex，一个框架，使统一和灵活的无线电和网络控制。它提供了一个API，可以在多个网络节点上实现协调的跨层控制和管理操作。控制器逻辑可以以集中式或分布式方式实现。这允许将时间敏感的控制功能放置在受控设备附近（即，本地控制应用程序），将更多资源消耗的网络应用程序卸载到计算服务器，并使它们一起工作以控制整个网络。UniFlex框架是原型实现的，并作为开源提供给研究社区。我们在一些用例中评估了该框架，证明了它的可用性。
2016-11-10 cs.NI
Reliable Wireless Multi-Hop Networks with Decentralized Slot Management: An Analysis of IEEE 802.15.4 DSME
无线通信是实现工业物联网的关键要素，可实现灵活且经济高效的工业过程监控。使用IEEE 802.15.4的无线网状网络具有以低能耗和低部署和维护成本执行监视和控制任务的高潜力。然而，基于载波侦听的常规介质访问技术不能为工业应用提供所需的可靠性。因此，该标准被扩展为多个信道上的时隙介质访问技术。在本文中，我们提出了openDSME，确定性和同步多通道扩展（DSME）的全面实施，并提出了一种方法，流量感知和分散的时隙调度，使可扩展的无线工业网络。DSME的性能和我们的实现在OMNeT++模拟器和FIT/IoT-LAB中物理部署的无线网络上进行了演示。结果表明，在给定的情况下，两倍多的流量可以可靠地提供使用DSME，而不是CSMA/CA，并可以显着降低能耗。本文通过提出参数选择的重要权衡和揭示当前规范的开放问题来完成，这些问题需要在研究和标准化方面进一步努力。
2018-06-27 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
Obstacle-Aware Positioning of a Mobile Robotic Platform for 6G Networks
本文提出一种面向6G网络的移动机器人平台避障自主定位方案，通过视觉模块感知障碍物与设备位置，并由控制模块自主调整平台位置，从而在毫米波、太赫兹及可见光网络中建立并维持视距无线链路。
2024-01-12 cs.NI
Performance Analysis and Optimization of Uplink Cellular Networks with Flexible Frame Structure
未来的无线蜂窝网络必须支持增强型移动宽带（eMBB）和超可靠低延迟通信（URLLC），以管理新兴无线服务的异构数据流量。为了实现这个目标，一种有前途的技术是通过根据信道信息以及业务服务质量要求动态地改变数据帧的参数集来实现灵活的帧结构。然而，由于非正交的子载波，这种技术可能会导致干扰，称为参数集间干扰（INI），从而降低网络性能。在这项工作中，提出了一种新的框架来分析上行链路蜂窝通信中的INI。特别地，推导了具有灵活帧结构的上行链路中的INI功率的闭合形式表达式，并且制定了新的资源分配问题，以通过在多用户上行链路场景中联合优化功率分配和参数集选择来最大化网络频谱效率（SE）。仿真结果验证了INI理论分析的正确性，为功率分配和参数选择提供了指导。
2021-03-10 cs.IT cs.NI eess.SP
Agricultural On-Demand Networks for 6G enabled by THz Communication
本文提出基于OpenRAN和7.2功能拆分的农业按需网络，利用太赫兹通信实现5G/6G灵活前传，实验验证其在eCPRI接口的数据传输能力，为智慧农业提供节能高效的无线基础设施。
2024-08-28 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 Traffic Shaping as a UE Network Control Loop in Wireless Systems
Independent Researcher Morristown, NJ, USA
该研究针对无线系统，提出一种UE侧的预测流量整形控制环，通过超前窗口释放需求、结合预测置信度等，在仿真中扩大稳定可行区域，原型PRISM实现了该本地控制策略。
2026-09-01 cs.NI
Network Functions Virtualization Architecture for Gateways for Virtualized Wireless Sensor and Actuator Networks
虚拟化使多个应用程序能够共享同一个无线传感器和执行器网络（WSAN）。然而，在异构环境中，虚拟化的无线传感器和执行器网络（VWSAN）提出了新的挑战，如需要动态，动态，弹性和可扩展的网关供应。网络功能虚拟化（NFV）是帮助应对这些新挑战的一种新模式。它利用标准虚拟化技术在商用硬件上整合专用网络元素。本文介绍了VWSAN网关的NFV架构，其中网关模块的软件实例托管在由VWSAN网关提供商运营和管理的NFV基础设施中。我们考虑了几个VWSAN供应商，每个供应商都有自己的品牌或传感器和执行器/机器人品牌的组合。这些传感器和致动器可以由各种应用访问，每个应用可以具有不同的接口和QoS（即，延迟、吞吐量等）要求. NFV基础设施允许在这种异构VWSAN环境中动态、弹性和可扩展地部署网关模块。此外，所提出的架构是足够灵活的，很容易允许新的传感器和执行器集成和新的应用领域的住宿。我们提出了一个使用OpenStack平台构建的原型。此外，还对性能结果进行了讨论
2016-01-13 cs.NI
Leveraging Synergy of 5G SDWN and Multi-Layer Resource Management for Network Optimization
第五代（5G）蜂窝无线网络被设想为预先配置面向服务的、灵活的和频谱/节能的边缘到核心基础设施，旨在提供多样化的应用。软件定义网络（SDN）、与多种无线电接入技术（RAT）兼容的软件定义无线电（SDR）以及5G软件定义无线网络（5G-SDWN）概念上的虚拟化的融合是提供这种动态网络的有前景的方法。5G-SDWN框架背后的主要技术是从深层核心实体到边缘无线接入点（AP）的控制和数据平面的分离。这种分离允许将资源抽象为5G-SDWN上的每个用户的传输参数。在这个以用户为中心和面向服务的环境中，资源管理对于实现效率和可靠性起着至关重要的作用。然而，很自然地想知道是否可以利用5G-SDWN来实现对资源组合的融合多层资源管理，以及CML资源管理是否可以有效地为5G-SDWN提供性能增强和可靠性。我们认为，回答这些问题并调查这种相互协同作用对于5G-SDWN来说并不是微不足道的，而是多维和复杂的，它由不同的技术组成，并继承了传统的几代无线网络。在本文中，我们提出了一种基于5G-SDWN的三大支柱的灵活协议结构，它可以以更跨层的方式处理所有所需的功能。在此基础上，我们展示了CML资源管理的一般框架如何控制最终用户的体验质量。针对5G-SDWN的两种场景，我们研究了通过CML资源管理联合用户关联和资源分配以提高虚拟化网络性能的效果。
2016-02-29 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
In-Network Outlier Detection in Wireless Sensor Networks
为了解决无线传感器网络中的无监督离群点检测问题，我们开发了一种方法，（1）相对于离群点定义是灵活的，（2）计算网络中的结果以减少带宽和能量使用，（3）仅使用单跳通信，从而允许非常简单的节点故障检测和消息可靠性保证机制（例如，运营商感知），以及（4）无缝地适应数据的动态更新。我们使用模拟真实的传感器数据流的性能。我们的结果表明，我们的方法是准确的，并施加了合理的通信负载和功耗水平。
2009-09-03 cs.DB cs.NI
Flexible Multiple Base Station Association and Activation for Downlink Heterogeneous Networks
这封信表明，在多个频带上可能多个基站（BS）与每个用户的灵活关联，以及鼓励在非高峰时间关闭BS的BS发射功率的联合优化，可以显著提高下行链路异构无线蜂窝网络的性能。我们提出了一个梯度投影算法优化基站关联和迭代重加权方案连同一个新的近端梯度方法优化功率，以找到网络效用和功耗之间的最佳权衡。仿真结果表明，显着的性能改善相比，传统的单基站关联。
2017-08-08 cs.IT cs.NI math.IT
An Outline of Security in Wireless Sensor Networks: Threats, Countermeasures and Implementations
随着无线传感器网络（WSNs）规模的不断扩大，对网络中数据流安全的需求也在不断增加。这些传感器网络允许易于应用和灵活的安装，使它们能够用于许多应用。由于这些属性，它们面临着不同的信息安全威胁。跨网络流动的数据的安全性为研究人员提供了一个有趣和有趣的研究潜力。这些网络的设计，以确保数据的保护面临着有限的功率和处理资源的约束。我们提供了无线传感器网络安全的基础知识，以帮助研究人员和工程师更好地了解这一应用领域。在本章中，我们将提供信息安全的基础知识，特别强调无线传感器网络。本章还将概述这些网络中的信息安全要求。分析了无线传感器网络中数据安全面临的威胁，并提出了相应的对策。
2013-01-14 cs.CR cs.NI
Deep Reinforcement Learning Based Resource Allocation for Cloud Native Wireless Network
针对云原生无线网络中动态资源分配难题，本文提出基于深度强化学习的两种无模型算法，并在Free5gc测试平台上验证，显著提升网络效率。
2023-05-10 cs.LG cs.NI
Modular and Integrated AI Control Framework across Fiber and Wireless Networks for 6G
Trinity College Dublin（都柏林三一学院）
针对6G网络跨多域的智能控制需求，本文基于O-RAN联盟的near-RT RICs原则，提出可适配光纤与无线网络的模块化AI控制框架，推动6G网络的智能自动化与可扩展发展。
2025-02-03 cs.AI cs.NI
Artificial Intelligence in Vehicular Wireless Networks: A Case Study Using ns-3
University of Padova（帕多瓦大学）；Huawei Technologies Munich Research Center（华为技术慕尼黑研究中心）
人工智能（AI）技术已经成为使无线网络更高效和适应性更强的有力方法。在本文中，我们提出了一个NS-3仿真框架，能够实现AI算法的无线网络的优化。我们的管道包括：（i）一种新的基于几何结构的V2X移动性相关信道模型;（ii）基于ns 3-mmwave模块的5G-NR兼容协议栈的所有层;（iii）一种模拟V2X数据传输的新应用程序;（iv）一种通过AI控制网络的新智能实体。由于其灵活和模块化设计，研究人员可以使用这个工具来实现，训练，并在一个现实的和可控的环境中评估自己的算法。我们在预测服务质量（PQoS）场景中测试了我们的框架的行为，其中AI功能使用强化学习（RL）实现，并证明与不实现AI的基线解决方案相比，它可以促进更好的网络优化。
2022-03-10 cs.AI cs.NI
Multiple Service providers sharing Spectrum using Cognitive Radio in Wireless Communication Networks
目前对频谱的利用效率很低;因此，如果使用得当，目前可用的频谱并不短缺。因此，预计无线电系统之间更灵活地使用频谱和频谱共享将是促进未来系统成功实施的关键因素。认知无线电被认为是解决频谱共享问题最智能、最有前途的技术。在本文中，我们考虑的频谱共享技术之间的用户的服务提供商共享的许可频谱的许可服务提供商。结果表明，该技术降低了呼叫阻塞率，提高了频谱利用率。
2012-10-12 cs.IT cs.NI math.IT
C-POD: An AWS Cloud Framework for Edge Pod Automation and Remote Wireless Testbed Sharing
University of Minnesota-Twin Cities（明尼苏达大学双城分校）；University at Buffalo（布法罗大学）
C-POD是一种基于AWS的云框架，通过自动化边缘容器部署和远程无线测试床共享，降低OTA实验门槛，提升实验灵活性和可扩展性。
2026-02-15 cs.NI eess.SP
Interference Avoidance Algorithm (IAA) for Multi-hop Wireless Body Area Network Communication
在本文中，我们提出了一个分布式的多跳干扰避免算法，即IAA，以避免在无线体域网（WBAN）内的同频干扰。我们的建议采用载波侦听多址接入与冲突避免（CSMA/CA）之间的源和中继和中继和协调器之间的灵活的时分多址接入（FTDMA）。所提出的方案使低干扰节点使用基本信道发送消息。根据合适的情况，高干扰节点的竞争窗口（CW）增加一倍，可能使用切换正交信道。仿真结果表明，该方案具有更好的最小信干噪比（12 dB的改善）和更长的能量寿命比其他方案（功率控制和机会中继）。此外，我们在理论分析中验证了我们的建议，并提出了一个概率的方法来证明中断概率可以有效地降低到最小。
2016-11-02 cs.IT cs.NI math.IT
Design of Ad Hoc Wireless Mesh Networks Formed by Unmanned Aerial Vehicles with Advanced Mechanical Automation
Rutgers University（罗格斯大学）
本文研究了由机械自动化能力（如AP分离和电池更换）驱动的无人机网状网络架构，提出并验证了启发式调度算法。
2018-04-20 cs.NI cs.SY eess.SY
A Multiobjective Optimization Framework for Routing in Wireless Ad Hoc Networks
无线ad hoc网络的特点是很少有一个单一的性能指标，但目前的文献缺乏一个灵活的框架，以帮助在这种网络的设计权衡的特点。在这项工作中，我们解决这个问题，提出了一个新的建模框架，在ad hoc网络中的路由，结合元启发式多目标搜索算法，将导致更好地了解网络的行为和性能时，多个标准是相关的。我们的方法是采取一个整体的网络，捕捉在协议栈的各个层实现的干扰管理技术之间的交叉交互。由此产生的框架是一个复杂的多目标优化问题，可以有效地解决通过现有的多目标搜索技术。在这方面的贡献，我们提出了一个例子传感器网络的Pareto最优集时，延迟，鲁棒性和能量被认为是。本文的目的是提出的框架，因此，为了简洁起见，多目标优化搜索是不是在这里开发。
2010-01-06 cs.NI cs.PF
FAST: Fidelity-Adjustable Semantic Transmission over Heterogeneous Wireless Networks
本文提出FAST框架，通过动态子模型训练和联合优化语义模型缩放因子、计算频率与发射功率，在异构无线网络中实现保真度可调的按需语义传输，显著降低系统能耗和数据量。
2023-04-04 cs.NI cs.SI
Implementation of A Spatial Channel Model for ns-3
下一代无线网络将以更灵活的无线电接入设计为特征，集成多种新的技术解决方案（例如，大规模多输入多输出（MIMO），毫米波），以满足不同的垂直和用例。这些网络的性能评估将需要更复杂的模型来准确地表示网络的不同组件之间的相互作用。例如，信道模型，这是非常重要的，以准确地描述这种系统的行为，需要考虑多天线系统和新的频带。本文介绍了根据3GPP技术报告38.901，用于0.5-100 GHz频谱的空间信道模型的ns-3实现。该代码设计灵活，易于扩展，集成在ns-3的天线，传播和频谱模型中，并为ns-3未来无线系统的研究提供支持。
2020-05-19 cs.NI eess.SP
Movement-efficient Sensor Deployment in Wireless Sensor Networks with Limited Communication Range
研究了由多个移动传感器或机器人组成的移动无线传感器网络。MWSNs中的三个关键因素，传感质量，能耗和连接性，引起了人们的广泛关注，但这些因素的相互作用还没有得到很好的研究。考虑到所有这三个因素，我们模型的传感器部署问题作为一个受约束的信源编码问题。%，可应用于不同的覆盖任务，如区域覆盖、目标覆盖和屏障覆盖。我们的目标是找到一个最佳的传感器部署（或搬迁），以优化传感质量有限的通信范围和特定的网络寿命约束。我们推导出必要的条件，在同质和异构MWSNs的最佳传感器部署。根据我们的推导，一些传感器是空闲的异构MWSNs的最佳部署。利用这些必要条件，我们设计了集中式和分布式算法，以提供一个灵活和明确的权衡之间的感知不确定性和网络寿命。通过适当选择密度函数，所提出的算法成功地扩展到更多应用，例如区域覆盖和目标覆盖。仿真结果表明，我们的算法优于现有的重定位算法。
2018-06-19 cs.DC cs.NI
Flex-Net: A Graph Neural Network Approach to Resource Management in Flexible Duplex Networks
University of Melbourne（墨尔本大学）；University of Moratuwa（莫拉图瓦大学）
灵活的双工网络允许用户动态地使用上行链路和下行链路信道而无需静态时间调度，从而有效地利用网络资源。本文研究了灵活双工网络的和速率最大化问题。特别是，我们考虑一个网络与成对固定的通信链路。相应的组合优化是一个非确定性多项式（NP）困难的没有封闭形式的解决方案。在这方面，现有的算法需要高计算复杂性，从而在大型网络中引起可扩展性问题。受最近图神经网络（GNNs）在解决NP难无线资源管理问题方面取得的成功的启发，我们提出了一种新的GNN架构，名为Flex-Net，以联合优化通信方向和发射功率。与最常用的技术相比，所提出的GNN产生接近最佳的性能，同时保持低计算复杂性。此外，我们的数值结果揭示了使用GNN在样本复杂性，可扩展性和泛化能力方面的优势。
2023-03-15 cs.LG cs.NI eess.SP
Active-IRS Aided Wireless Network: System Modeling and Performance Analysis
有源智能反射面（IRS）利用\emph{power amplification}实现了灵活的信号反射控制，有效地补偿了传统无源IRS辅助系统中的积距离路径损耗。在这封信中，我们描述了一个积极的IRS辅助单细胞无线网络的通信性能。为此，我们首先提出了一种\emph{customized} IRS部署策略，其中主动IRS均匀地部署在与小区同心的环内，以服务于远离基站的用户。接下来，给定$m$衰落信道，我们通过使用\emph{mixture Gamma distribution}近似来表征级联的有源IRS信道，并推导出在信道衰落上平均的用户处的平均信噪比（SNR）的封闭形式的表达式。此外，我们数值计算表明，为了最大限度地提高系统性能，有必要选择一个适当的主动IRS密度给定一个固定数量的总反射元件，这显着不同于被动IRS的情况下，集中式IRS部署方案是更好的。此外，当反射元件的总数小时，有源IRS辅助的无线网络比无源IRS对应物实现更高的空间吞吐量。
2022-11-08 cs.IT cs.NI math.IT
Reconfigurable Wireless Networks
在复杂和无处不在的应用的出现以及对信息的不断增长的需求的驱动下，无线网络无疑正在稳步发展成为更加复杂和动态的系统。用户的需求越来越大，而应用需求的范围和多样性也在不断扩大。因此，未来的无线网络必须具备处理众多挑战性要求的能力。被认为是突出的网络范例的网络重新配置被设想为在利用未来网络性能和显著地推进当前用户体验方面发挥关键作用。本文提出了一个全面的可重构无线网络的概述和深入的分析，在所有层的协议栈的重配置。这种网络的特点是具有重新配置和调整其硬件和软件组件和架构的能力，从而能够灵活地提供广泛的服务，以及在高度动态的条件下维持稳健的操作。本文提供了一个统一的框架，在可重构无线网络的研究。这应该为读者提供一个可重构无线网络的概念，方法和策略的整体视图。重点是在相对较新的和新兴的研究领域，如认知无线电网络，跨层重构和软件定义的网络的可重构系统。此外，现代网络必须是智能的，能够自我组织。因此，本文讨论了网络智能的概念，作为一种手段，使高度复杂和动态的网络重新配置。最后，本文支持的几个例子和案例研究显示了无线网络的重构的巨大影响。
2014-09-21 cs.IT cs.NI math.IT
Application of Flexible Numerology to Blockage Mitigation in 5G-mmWave Networks
用于无线通信的5G新无线电（NR）标准支持毫米波（mmWave）频谱，以前所未有地提高接入网络容量。然而，毫米波信号中的间歇性阻塞可能会降低系统性能并导致所分配资源的利用不足。为了避免这个问题，传输时隙时间应根据阻塞情况进行调整，避免资源利用不足。在本文中，我们提出应应用5G NR灵活的数字方案来适应时隙时间，以减轻阻塞效应。我们通过分析毫米波系统的预期数据率来验证这一说法，在一系列阻塞情况下。我们表明，不同的阻塞情况下可能需要不同的参数集，以产生最佳的性能，正确选择的参数集可以提高这种性能高达数百Mbps。我们的研究结果为5G阻塞感知调度机制的设计提供了重要的见解。
2019-07-04 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperation and Personalization on a Seesaw: Choice-based FL for Safe Cooperation in Wireless Networks
School of Electrical Engineering and Computer Science, University of Ottawa（渥太华大学电气工程与计算机科学学院）；Ericsson（爱立信公司）
本文提出基于选择的联邦学习框架，通过允许参与者自主调整合作水平，在无线网络中实现安全合作，兼顾个性化与公平性。
2024-11-06 cs.AI cs.DC cs.LG
Mapping Wireless Networks into Digital Reality through Joint Vertical and Horizontal Learning
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；University of Miami（迈阿密大学）；Zhejiang University（浙江大学）
针对无线网络缺乏详细数字孪生映射方法的问题，提出基于时间序列数据的VH-Twin框架，通过垂直与水平联合学习及周期性聚类机制实现网络数字孪生的构建、部署与维护，并验证了其在效率与准确性间的平衡能力。
2024-04-22 cs.LG cs.NI eess.SP
UAV-Involved Wireless Physical-Layer Secure Communications: Overview and Research Directions
由于其灵活的部署和按需移动性，小型无人机（UAV）预计将在即将到来的第五代（5G）网络中广泛应用于通信应用。然而，无人机通信应用的保密性易受广播性质和主导视距（LoS）信道条件的安全威胁，物理层安全（PLS）技术可以在这种情况下应用于保密性能增强。另一方面，利用无人机协同保护安全通信也是有希望的。本文综述了近年来无人机物理层安全通信的研究进展。重点研究了针对无人机不同角色的安全传输方案设计，以及针对无人机自身特点对引入自由度的优化。最后，我们提出了一些未来的研究方向。
2019-06-24 cs.IT cs.NI eess.SP
