A New Approach in Packet Scheduling in the Vanet
车载自组织网络（VANET）有望在未来提高交通安全性和舒适性。当多辆车通过路边单元访问数据时，数据调度成为一个重要的问题。在本文中，我们确定了一些挑战，路边的数据访问。为了解决这些挑战，我们首先回顾一些现有的调度方案。然后，我们提出了一个优先级调度，并最终表明，使用这种想法可以提高QOS相比，以前的算法。
2010-10-03 cs.NI
A Fair and Efficient Packet Scheduling Scheme for IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Systems
针对IEEE 802.16宽带无线接入系统，提出了一种公平有效的QoS调度方案，该方案能同时满足各种实时和非实时的应用的吞吐量和时延保证。所提出的QoS调度方案进行了比较，与现有的QoS调度方案中提出的文献在最近的过去。仿真结果表明，所提出的调度方案能够在时延、时延违规率和吞吐量方面为WiMAX标准中定义的所有类型的业务提供严格的QoS保证，从而保持了公平性，并有助于消除低优先级业务的饥饿。系统的带宽利用率和资源的公平性指标也遇到了验证我们提出的调度方案提供的QoS。
2010-09-30 cs.NI
Capacity and Scheduling of Access Points for Multiple Live Video Streams
本文研究了在不可靠的无线链路上从单个接入点向多个不同的客户端提供多个实时视频流的问题，预计这将是未来无线容量的主要消费者。这个问题有两个特点。在流传输侧，不同的视频流可以生成具有不同业务模式的可变比特率业务。在网络侧，无线传输是不可靠的，并且链路质量因客户端而异。为了减轻视频流和链路不可靠性两者的上述随机方面，每个客户端通常在播放视频之前缓冲传入分组。每个流订阅的视频回放的质量取决于分组的延迟以及它们的吞吐量。在本文中，我们精确地描述了无线视频服务器的能力，联合每包延迟和吞吐量的组合可以支持的流的集合，作为在服务器上引入的缓冲延迟的函数。我们还解决了如何调度数据包在接入点，以满足联合每包延迟吞吐量的性能指标。我们测试了三部电影的痕迹设计的政策。从我们的测试来看，它的表现似乎远远优于其他政策。
2013-06-10 cs.NI
Broadcasting in Ad Hoc Multiple Access Channels
我们研究广播在多个接入信道中的动态对抗设置。有无限的匿名站连接到一个同步通道。有一个对手谁注入数据包到电台广播的信道上。对手受到注入速率、突发性以及通过向它们提供数据包可以同时激活多少被动站的限制。我们考虑确定性的分布式广播算法，这是进一步分类，其属性。我们调查的注入率可以算法达到有界的数据包延迟，当对手被限制为能够激活最多一个站每轮。我们提出的算法的速率使得由$\frac{1}{3}$、$\frac{3}{8}$和$\frac{1}{2}$组成的递增序列，反映了算法的附加特征。我们表明，注入率$\frac{3}{4}$不能处理有限的数据包延迟。
2018-07-17 cs.NI
Performance Evaluation of Fuzzy Integrated Firewall Model for Hybrid Cloud based on Packet Utilization
云计算是一种高度灵活、保密和易于访问的平台媒介，为互联网上的信息共享提供了强大的服务。云安全已经成为一个新兴的问题，网络管理员最终会遇到它的数据保护，在云系统上的信息交换的漏洞。我们可以通过控制网络的相应防火墙来保护我们的数据免受混合云上不必要的访问。但是，防火墙已经证明了它的弱点，因为它无法确保云网络的多层安全访问。高效的数据包利用率有时会导致访问混合云时的高响应时间。在本文中，云模型与混合功能和安全的模糊集成防火墙的混合云提出，从而评估流量响应的性能。实验结果表明，具有模糊防火墙提供了高的点对点数据包利用率，减少响应时间比传统的防火墙。本文的研究成果对未来物联网中人工智能的移植具有重要的指导意义。
2020-06-21 cs.NI
Reliable Packet Detection for Random Access Networks: Analysis, Benchmark, and Optimization
本文通过提出补偿自相关度量和帕累托基准测试原则改进S&C数据包检测算法，提出实部S&C方案，并将其扩展到多天线场景，证明最优虚警权重方案性能更优。
2023-07-11 cs.NI
Effect of the Feedback Function on the QoS in a Time Space Priority with Active Queue Management
主动队列管理（AQM）的基本思想是感知网络中的拥塞程度，并通知数据包源，以便它们降低发送速率。文献中对主动队列管理机制进行了大量的研究。但是，在具有不同QoS要求的不同类型的分组共享同一链路的DiffServ架构的上下文中，没有使用这些方法。在本文中，我们研究了一种访问控制机制的RT和NRT数据包到达一个缓冲区实现在一个终端用户在HSDPA。该机制使用阈值来管理对缓存的访问，并赋予RT数据包优先访问权。为了控制缓冲器中NRT分组的到达速率，使用主动队列管理。我们研究了反馈函数对两类数据包的QoS参数的影响，给出了数学描述和解析结果，数值结果表明所提出的反馈函数对系统中的NRT数据包具有更高的QoS.
2013-04-11 cs.NI
Performance Analysis of CSMA/CA Protocols with Multi-packet Transmission
配备有多个天线的无线对象能够通过利用信道的空间维度来同时发送多个分组。在本文中，我们研究的好处，这样的多包传输（MPT）的方法，当它与载波侦听多路访问与冲突避免（CSMA/CA）协议完全互连的网络，解决两种机制之间的相互作用，并显示可以实现的性能增益。为此，一个非常简单的媒体访问控制（MAC）协议，捕获的基本属性和权衡的CSMA/CA信道接入协议支持MPT的介绍。以该协议为参考，提出了一个新的分析模型的情况下，非饱和业务源有限的缓冲空间。仿真结果表明，该分析模型能够准确地描述不同数量的天线和不同的流量负载的参考协议的稳态行为，提供了一个有用的工具，了解MAC协议支持MPT实现的性能增益。
2013-06-24 cs.NI
On 1-Persistent Retransmission in Grant-free Access for URLLC Service
超可靠低时延通信（URLLC）是5G新无线电的三大应用场景之一，对时延和可靠性有着严格的要求。基于竞争的免授权（grant-free，GF）接入协议，例如反应式、K重复和主动式，已经被提出用于上行链路URLLC服务。在GF接入中，用户设备（UE）在不成功的传输之后立即重新发送分组，使得可以满足延迟要求。以Reactive为例，研究了1-pR（1- persistent retransmission）对用户平面延迟分布的影响。我们将尝试在每个微时隙中发送分组的UE的数量定义为尝试率。我们表明，1-pR的数据包在重传中看到的尝试率大于在第一次传输中看到的数据包。结果，重传的成功概率低于第一次传输的成功概率。在此基础上，我们推导出了用户平面延迟的分布，该分布也考虑到了延迟的产生。我们证明了在分析中是否包括1-pR和延迟过程的影响将对延迟分布的预测精度产生重大影响。
2022-12-07 cs.NI
LTE Cellular Networks Packet Scheduling Algorithms in Downlink and Uplink Transmission, A Survey
这篇综述论文提供了一个详细的解释长期演进蜂窝网络分组调度算法在下行链路和上行链路方向。首先解释在下行链路传输中使用的正交频分多址与在上行链路中使用的单载波频分多址之间的差异。然后，通过对用户与调度器之间的交互进行解释，说明了LTE下行链路和上行链路调度过程的区别。然后，通过分析上下行链路调度算法的公式、特点、最适用条件以及它们之间的主要区别，说明了最常用的上下行链路调度算法。本说明涵盖了最大载波干扰比、轮询、比例公平、最早截止日期优先、改进的EDF-PF、改进的最大加权延迟优先、指数比例公平、令牌交换机制、分组丢失率、质量保证、竞争性分组丢失公平、低复杂度、LC延迟、PF延迟、最大吞吐量、第一最大扩展和基于自适应资源分配的分组调度。最后，它提供了一些结论性意见。
2022-04-24 cs.NI
On the Impact of Guest Traffic in Open-Access Domestic Broadband Sharing Schemes
开放获取国内宽带连接共享是一种自愿做法，具有社会、经济和公共安全效益。尽管如此，宽带用户通常出于多种原因而不愿与客人自由共享他们的宽带连接;其中之一是共享他们的网络可能会妨碍他们自己的宽带体验质量。在本文中，我们通过实验研究了上行链路访客流量对共享者的宽带体验质量的影响，这两个通用和宽带共享特定的数据包调度策略。在我们的研究中使用的访客用户流量和接入点配置文件都是通过分析从实际宽带共享网络环境中捕获的真实流量跟踪和测量来开发的。我们的研究结果验证了宽带共享方案的混合数据包调度策略的适用性，并表明，只有几十个千兆字节每秒的上行链路访客流量可以容忍的共享者，而不妨碍他们的宽带质量的经验。在这种情况下，我们表明，选择最合适的数据包调度策略的宽带共享，以及其各自的配置，在很大程度上取决于宽带连接的能力和政策的丢包行为的客人流量。
2018-06-06 cs.NI
Optimal Energy-Delay Tradeoff for Opportunistic Spectrum Access in Cognitive Radio Networks
认知无线电（CR）被认为是一种很有前途的技术，以提高频谱效率，通过机会传输在链路级。基本CR特征允许SU仅在许可主信道未被PU占用时进行传输。然而，等待空闲时隙可能包括大的分组延迟和高能量消耗。我们进一步考虑SU可以在任何时刻决定使用另一种专用通信方式（3G）来传输其分组。因此，我们考虑一个主动频谱接入（OSA）机制，考虑到数据包延迟和能量消耗。我们制定的OSA问题作为一个部分可观测马尔可夫决策过程（POMDP）明确考虑的能量消耗以及数据包的延迟，这往往是在现有的OSA解决方案中被忽略。具体来说，我们考虑一个POMDP的平均奖励标准。我们得到的价值函数的结构性质，我们表明存在的阈值策略类中的最优策略。为了实现的目的，我们提出了在线学习机制，估计PU活动，并确定适当的阈值策略的飞行。特别是，数值例子验证了我们的理论研究结果。
2016-09-30 cs.NI
Packet Level Resilience for the User Plane in 5G Networks
针对5G URLLC用户面故障问题，提出利用PREOF实现私有5G环境1+1路径保护的方案，通过扩展5G组件冗余机制、卸载重排序到外部服务器实现最小丢包，并给出概念集成与部署权衡分析。
2025-03-21 cs.NI
Grant-Free Access: Machine Learning for Detection of Short Packets
在本文中，我们探讨了使用机器学习方法作为一个有效的替代相关性进行数据包检测。针对基于卫星的大规模机器类型通信和物联网场景，我们的重点是通过完全异步的ALOHA协议在大量终端之间共享公共信道，以尝试发送短数据包。在此设置中，我们测试了两种算法，神经网络和随机森林，这是提供了{传统}技术的实质性改进的性能。优异的性能表现在检测和虚警概率方面也在用户传输之间存在冲突。还研究了机器学习从输入信号中提取进一步信息的能力，讨论了根据它们所经历的干扰水平对检测到的故障进行分类的可能性。
2020-08-25 cs.NI eess.SP
Performance Analysis of a Multiuser Multi-Packet Transmission System for WLANs in Non-Saturation Conditions
利用信道的空间维度，可以实现从配备有多个天线的接入点（AP）到多个单天线节点的多用户多分组传输（MPT）。在本文中，我们提出了一个分析研究这样的系统从链路层的角度来看，在随机数据包到达，异构信道条件和数据包错误的存在下，一个嵌入式模型。该分析依赖于一个盲目的估计中等待在队列中，这允许建立一个简单的，但一般的模型MPT系统与每个节点的先进先出（FIFO）的数据包调度的数据包之间的不同目的地的数量。仿真结果验证了分析模型的准确性，并提供了进一步的见解之间的交叉关系的信道状态，天线的数量和活跃用户的数量，以及它们如何影响系统性能。该模型的简单性和准确性，使其适用于评估的Ad-Hoc或无线局域网的媒体访问控制（MAC）协议，支持多用户MPT在非饱和条件下，其中的接入动态性能发挥了重要作用，实现的性能，简单的用户选择算法是必需的。
2013-10-20 cs.NI
Improving Energy Efficiency in Upstream EPON Channels by Packet Coalescing
在本文中，我们研究的可行性，适应分组合并算法，成功地用于IEEE 802.3az以太网卡，上行EPON信道。我们的模拟实验表明，使用这种算法，巨大的节能是可行的，而不需要任何改变部署的接入网络基础设施，也不协议。
2015-07-27 cs.NI
Deep Multi-User Reinforcement Learning for Distributed Dynamic Spectrum Access
研究了多信道无线网络中网络效用最大化的动态频谱接入问题。共享带宽被划分为K个正交信道。在每个时隙的开始，每个用户选择一个信道并以一定的传输概率发送一个分组。在每个时隙之后，已经发送分组的每个用户接收指示其分组是否被成功递送的本地观测（即，ACK信号）。我们的目标是一个多用户的频谱访问策略，最大限度地提高了一定的网络效用，在分布式的方式，没有在线协调或用户之间的消息交换。由于频谱接入问题的状态空间较大，且状态具有部分可观测性，因此获得频谱接入问题的最优解通常在计算上是昂贵的。针对这一问题，提出了一种基于深度多用户强化学习的分布式动态频谱接入算法。具体地，在每个时隙，每个用户基于用于最大化目标函数的训练的深度Q网络将其当前状态映射到频谱接入动作。博弈论分析的系统动力学建立设计原则的算法的实施。实验结果表明该算法具有较强的性能。
2018-11-05 cs.NI
Age of Information in Random Access Networks with Energy Harvesting
本文研究能量收集随机接入网络中的信息年龄，通过联合优化更新速率和块长度，发现能量受限时最优更新速率为1，且小缓冲区即可满足需求。
2025-04-22 cs.NI
Adversarial Multiple Access Channels with Individual Injection Rates
我们研究了同步多址信道中的确定性分布式广播。数据包被注入到$n$节点由窗口型对手，它是由一个窗口$w$和注入速率分别分配给所有节点的约束。我们调查什么队列大小和数据包延迟可以实现与最大聚合注入速率的一个数据包每轮，取决于信道和算法的属性。我们给出了一个非自适应算法的信道冲突检测和自适应算法的信道没有冲突检测，实现$O(\min(n+w,w\log n))$包延迟。我们表明，数据包延迟必须是$Ω(w \max (1,\log_w n))$，当$w\le n$，或$Ω(w+n)$，当$w>n$，作为一个匹配的下限，这些算法。我们开发了一种非自适应算法，实现$O(n+w)$队列大小和$O(nw)$数据包延迟的冲突检测的信道。这与全局注入速率的对抗模型形成对比，其中不存在具有有限分组延迟的非自适应算法（Chlebus et al. Distributed Computing 22（2）：93 - 116，2009）。我们的算法避免了同时传输产生的冲突，我们表明，任何具有此属性的算法必须有$Ω(nw)$数据包延迟。
2018-07-18 cs.DC cs.NI
Packet Chasing: Spying on Network Packets over a Cache Side-Channel
本文介绍了数据包追踪，网络上的攻击，不需要访问网络，并工作，无论特权级别的进程接收的数据包。间谍进程可以轻松地探测和发现网络驱动程序使用的每个缓冲区的确切缓存位置。更有用的是，它可以发现这些缓冲区用于接收数据包的确切顺序。这使得数据包频率和数据包大小能够通过缓存侧通道进行监控。这允许发送者和无法访问网络的远程间谍之间的隐蔽通道，以及可以识别网络上受害者的网页访问模式等的直接攻击。除了识别潜在的攻击，这项工作提出了一个基于软件的短期缓解，以及轻量级的，自适应的，缓存分区缓解，阻止干扰的I/O和CPU请求的最后一级缓存。
2020-05-26 cs.AR cs.CR cs.NI
Deficit Round-Robin-Based ISP Traffic Control Scheme Enabling Excess Bandwidth Allocation in Shared Access Networks
在共享接入中，运营商基于令牌桶的用户流量整形在活跃用户较少的情况下浪费了网络资源，因为它不能长期分配多余的带宽。为了解决这个问题，基于核心无状态公平交换（CSFQ）和令牌桶计量器（TBMs）的流量控制方案已经被提出，它可以在活跃用户之间分配与他们的令牌生成速率成比例的多余带宽。然而，对所有分组使用FIFO队列会降低符合性业务的短期性能，因为队列中已经存在不符合性分组。此外，基于指数平均的速率估计使得难以对业务条件的快速变化做出反应。在本文中，我们提出了一种新的流量控制方案的基础上赤字轮循（DRR）和TBMs，以保证服务质量的一致性数据包在所有的时间尺度，同时分配额外的带宽之间的活跃用户成比例的令牌生成率，其优势基于CSST的计划，通过仿真结果表明。
2014-10-03 cs.NI
PriMe: Per-Flow Network Measurement by Combining SRAM with DRAM
网络测量对于了解网络流量和保持网络健康是必要的。流级测量被广泛使用，因为它提供了足够丰富的信息，同时具有资源效率，与流量级解决方案（如SNMP）和数据包级解决方案（如tcpdump）形成对比。流级测量需要为每个活动流维护一个TFR，并在数据包到达时更新相应的TFR。在高速网络的场景下，每个数据包的处理时间只有几纳秒或几十纳秒，而并发的活动流可能高达数百万。必须满足两个要求才能在这种情况下进行流量水平测量，即，存储器大小必须足够大，以维持每个流的TFR，并且存储器的访问时间必须足够小，以能够更新每个分组的TFR。不幸的是，足够快的SRAM是昂贵的，并且有有限的量可用于测量任务，而容量大的DRAM是缓慢的，并且不能支持每个分组的访问。在本文中，我们提出了一个解决方案，PriMe，通过结合SRAM和DRAM，克服了资源限制，在必要时导出TFR到DRAM，同时享受SRAM的快速访问。我们设计了一种特殊的算法来减少输出TFR到DRAM的次数，以及一种算法来减少DRAM在聚合SRAM输出的TFR时的访问次数。
2018-12-07 cs.NI
Integrated Hybrid Optical Networking (IHON) /Fusion for 5G Access Networks
如今，光纤的部署已经提供了大的传输容量，这不能被电子交换机有效地利用。而集成混合光网络（IHON）是一种很有前途的方法，它结合了分组和电路交换技术。其结果是，它实现了大容量的有效利用，并保证绝对的服务质量（QoS），通过优化的两个交换方案的优点，同时减少他们的缺点。Transpacket开发了一个融合节点，在数据平面的以太网中实现IHON原则。因此，本文研究并评估了用于5G接入网络的IHON网络。仿真结果和数值分析证实了保证服务传输的分组时延变化（PDV）、时延和分组丢失率（PLR）。(GST)IHON网络中的业务满足使用CPRI的5G移动前传的要求。网络中节点的数量限制了基带单元之间的最大分离距离。(BBU)以及远程无线电头端（RRH），链路长度;对于增加节点的数量，链路长度减小。除此之外，我们还验证了融合节点的剩余容量如何用于承载低优先级数据包，以及GST流量如何通过固定延迟线（FDL）延迟它而在单个波长上具有确定性特性。例如，对于LSM 1GE=0.3，增加的统计复用（SM）业务将10 GE波长利用率增加到89%而没有任何损失，并且对于SM PLR=0.001，增加的统计复用业务将10 GE波长利用率增加到92%。
2019-10-28 cs.NI
Relay-assisted Multiple Access with Full-duplex Multi-Packet Reception
研究了随机接入多用户网络中全双工协作中继的效果。首先，我们模型的自干扰，由于全双工操作，假设多个数据包接收能力的中继和目的地节点。在源节点处的业务被认为是饱和的，并且没有其自己的分组的协作中继在到目的地的传输失败时将其成功接收的源分组存储在其队列中。我们得到的中继，如到达率和服务率，稳定性条件，平均队列长度的关键性能指标的解析表达式，作为传输概率的函数，自干扰系数，和链路的中断概率。此外，我们研究了中继节点和自干扰系数对每个用户和聚合吞吐量，以及每个数据包的平均延迟的影响。我们发现，完美的自干扰消除起着至关重要的作用时，SINR阈值很小，因为它可能会导致更差的性能相比，半双工的情况下，吞吐量和延迟。这是因为在某些条件下，完美的自干扰消除会导致中继处的不稳定队列。
2015-02-26 cs.IT cs.NI math.IT
Multipath Transmission Scheduling in Millimeter Wave Cloud Radio Access Networks
毫米波（mmWave）通信为下一代蜂窝网络提供了巨大的潜力，以满足具有丰富可用频谱的快速增长的移动数据业务的需求。然而，在毫米波蜂窝系统中，阴影和阻塞效应导致间歇性连接，并且更频繁地发生切换。本文研究了一种“全毫米波”云无线接入网络（cloud-RAN），其中前传和无线接入链路都以毫米波运行。为了解决间歇性传输，我们允许移动用户（MU）通过远程无线电头端（RRH）与中央单元建立多个连接。具体而言，我们提出了一个多路径传输框架，利用“全毫米波”的云RAN架构，根据时变的网络统计，使决策的RRH关联和分组传输调度，使MU经历最小的路由延迟和分组丢弃。联合RRH关联和传输调度问题被制定为一个马尔可夫决策过程（MDP）。考虑到问题规模，提出了一种低复杂度的在线学习方案，该方案不需要网络动力学的先验统计信息。仿真结果表明，我们提出的方案优于国家的最先进的基线，在平均队列长度和平均丢包率。
2018-07-17 cs.NI
A Proposal for Dynamic Access Lists for TCP/IP Packet Filering
使用IP过滤来提高系统安全性是公认的，尽管它所能实现的有限，但已被证明是高效和有效的。在安全策略的设计中，始终存在可用性和安全性之间的权衡。限制访问意味着阻止合法使用网络;允许访问意味着可能允许非法使用。静态访问列表使得找到一个平衡点变得特别明显--我们在100%的时间里付出了安全性下降的代价，即使在1%的时间里增加了可用性。动态访问列表将允许规则在短时间内更改，并允许非专家进行本地更改。网络管理员可以设置仅允许某些基本服务的基本安全准则。所有其他服务都受到限制，但用户可以请求临时例外，以允许对网络的额外访问。根据用户的权限授予这些例外。本文包括以下主题：（1）TCP/IP过滤的基本介绍;（2）动态访问列表的语义;（3）允许动态访问的建议协议;（4）表示访问列表的方法，以便可以有效地执行动态更新和查找。
2001-10-03 cs.LO cs.NI
Optimizing Point-to-Multipoint Transmissions in High Speed Packet Access Networks
本文提出了一种新的无线资源管理（RRM）算法，其目的是在提供多媒体广播多播业务（MBMS）的情况下，提高高速分组接入（HSPA）的系统容量和服务质量。建议的RRM算法利用信道质量指示来建立点到多点的连接到多播用户的子组，并选择合适的调制和编码方案的下行链路。子组的数量是通过优化技术确定的，该技术还考虑到用户满意度。一个详尽的模拟活动进行比较，该算法与文献中最有前途的方法。比较的目的是评估所提出的RRM算法的能力，有效地管理面向组的服务，通过提供一个增量的用户满意度。
2016-06-06 cs.IT cs.NI math.IT
Maximum Throughput of Multiple Access Channels in Adversarial Environments
我们认为确定性分布式广播的多个接入信道的对抗排队的框架。数据包是由对手动态注入的，对手受到注入速率和可同时注入的数据包数量的约束;后者我们称为突发性。算法可以稳定处理的最大注入速率称为算法的吞吐量。我们开发了一种算法，实现吞吐量$1$为任何数量的站对漏桶对手。该算法有$O(n^2+\text{burstiness})$数据包排队同时在任何时候，其中$n$是站的数量，这个上限被证明是最好的可能。当每个数据包最终被广播时，算法被称为公平。我们表明，没有算法可以同时稳定和公平的至少两个站对漏桶对手的系统。我们详细研究了两个和三个站对窗口对手的小系统表现出不同的算法类之间的广播质量。对于两个站，我们表明，公平的延迟可以实现一个完整的感知算法，而没有稳定的确认为基础的算法。对于三个站，我们表明，公平的延迟可以通过一般的算法，而没有完整的感知算法可以是稳定的。最后，我们表明，算法，无论是公平的或没有队列大小的影响，传输的顺序不能稳定的系统中至少有四个站对窗口对手。
2017-12-30 cs.NI
Broadcasting Real-Time Flows in Integrated Backhaul and Access 5G Networks
研究了多跳无线网络中实时的【形】流的广播问题。我们认为，每个数据包有一个严格的最后期限，网络中的每个节点获得一些效用的基础上的数据包的数量按时交付给它的每个流。我们提出了一个分布式协议，委托集路由（DSR）协议，几乎没有开销的节点之间的协调。我们还开发了分布式算法，旨在最大限度地提高DSR下的总系统效用。我们的DSR协议和分布式算法的实用程序证明了理论分析和仿真结果，我们表明，我们的算法实现更好的性能，即使对集中式吞吐量最优策略相比。
2019-01-23 cs.NI
Algorithms for Analysing Firewall and Router Access Lists
网络防火墙和路由器使用规则数据库来决定允许哪些数据包从一个网络进入另一个网络。通过过滤数据包，防火墙和路由器可以提高安全性和性能。然而，随着规则列表的大小增加，维护和验证规则变得困难，并且查找延迟可能显著增加。有序二元决策图（BDD）-一种表示和操作布尔表达式的紧凑方法-是表示规则的潜在方法。本文提出了一种新的算法，用于表示这样的列表作为一个BDD，然后显示如何得到的布尔表达式可以用来分析规则集。
2000-08-09 cs.NI
Information Freshness and Packet Drop Rate Interplay in a Two-User Multi-Access Channel
在这项工作中，我们结合了两个概念，及时交付的信息，以研究它们之间的相互作用，即，由于延迟的限制和新鲜度的信息在目的地的最后期限约束的数据包交付。更具体地说，我们考虑一个两个用户的多址接入设置与随机访问，其中用户1是一个无线设备的队列，并具有外部突发性的交通是最后期限约束，而用户2监视传感器和传输状态更新的目的地。对于这个简单但有意义的设置，我们提供了用户1的吞吐量和丢弃概率的解析表达式，以及监视传感器的用户2的平均信息年龄（AoI）的解析表达式。这些关系揭示了用户2的平均AoI和用户1的丢弃率之间存在权衡：平均AoI越低，丢弃率越高，反之亦然。模拟证实了我们的理论结果的有效性。
2020-10-26 cs.IT cs.NI math.IT
A Framework for Multiaccess Support for Unreliable Internet Traffic using Multipath DCCP
移动节点通常配备有多个无线电，并且可以连接到多个无线电接入网络（例如，WiFi、LTE和5G）。因此，重要的是设计有效地管理多个网络接口的机制，用于聚合容量、引导业务流或在多个接口之间切换流。虽然这样的多址解决方案具有增加总体业务吞吐量和通信可靠性的潜力，但是不同接入链路上的可变时延引入了分组时延变化，这对应用服务质量和用户体验质量具有负面影响。在本文中，我们提出了一个新的IP兼容的多路径框架异构接入网络。该框架使用多路径数据报拥塞控制协议（MP-DCCP）（常规DCCP的一组扩展）来使传输连接能够同时跨多个接入网络操作。我们提出了新的协议框架的设计，并显示模拟和实验测试床的结果，（1）演示了新的框架的操作，（2）展示了我们的解决方案的能力，管理显着的数据包延迟变化所造成的网络路径的不对称性，通过应用可插拔的数据包调度或重新排序算法。
2019-07-10 cs.NI
Index Policies for Optimal Mean-Variance Trade-Off of Inter-delivery Times in Real-Time Sensor Networks
当前实际感兴趣的问题是用接入点代替连接汽车中大约200个传感器和致动器节点的布线基础设施。这是由汽车重量的相当大的节省、可制造性的简化和未来的可重复性所推动的。一个关键问题是如何调度共享接入点上的节点，以便提供定期的数据包交付。在这个和其他类似的应用中，分组的传递间隔时间的平均值，即，吞吐量不足以保证服务规则性。数据包之间的传递时间的时间平均方差也是一个重要的度量。因此，出于动机，我们考虑一个无线网络中的接入点调度实时的【形】产生的数据包的节点在衰落的无线信道。我们感兴趣的是设计简单的政策，实现最佳的平均方差权衡在interdelivery时间的数据包通过最小化的时间平均的手段和方差的总和在所有客户端。我们的目标是探索所有加权线性组合的均值和方差的帕累托边界的全部范围，以便可以充分利用设计的可能性。我们把这个问题转化为一个马尔可夫决策过程，并表明，选择哪个节点的数据包在每个时隙发送的问题可以制定为一个强盗问题。我们建立，这个问题是可索引的，并明确推导出惠特尔指数。在某些情况下，生成的索引策略是最优的。我们还提供了任何政策的成本上限和下限。大量的模拟表明，指数政策的表现优于以前提出的政策。
2015-01-26 cs.NI
CSMA-based Packet Broadcast in Radio Channels with Hidden Stations
载波侦听多址接入（CSMA）MAC协议是已知的遭受隐藏站（HS）问题。即使对于具有简单线性网络拓扑的广播通信，具有HS的CSMA网络的完整数学分析仍然是一个开放的问题。在本文中，我们解决这一挑战，通过引入一个MAC层建模方法的基础上，时间和空间域马尔可夫过程。使用这种方法，我们推导出封闭形式的解决方案，在无限一维（1-D）的CSMA网络的稳态性能与HS。通过仿真验证了理论分析的正确性：1）在帧持续时间固定的假设下，如果每个基站的条件信道接入概率超过某个阈值，CSMA系统将进入“同步传输”状态，大量相邻基站重叠传输，相互干扰，导致系统有效吞吐量为零。2)CSMA广播通信的最大系统有效吞吐量随着站点密度的增加而增加，但对条件信道接入概率变得越来越敏感。在[25]中，我们通过模拟多车道公路场景验证了本文的分析结果，并为车辆网络中的拥塞控制算法提供了定量指导。
2016-12-17 cs.NI
Poisson Receivers: a Probabilistic Framework for Analyzing Coded Random Access
在本文中，我们开发了一个概率框架，分析编码随机接入。我们的框架是基于一个新的抽象的接收器（解码器），称为泊松接收器，其特征在于由一个成功的概率函数的标记数据包受到泊松提供的负载。我们表明，各种编码时隙ALOHA（CSA）系统是泊松接收机。此外，泊松接收器具有两个优雅的封闭性质：（i）具有分组路由的泊松接收器仍然是泊松接收器，以及（ii）具有分组编码的泊松接收器仍然是泊松接收器。这两个封闭性使我们能够使用较小的泊松接收器作为分析较大泊松接收器的构建块。因此，我们可以分析复杂的系统，这是不可能的经典树评估方法。特别是，对于同时具有空间分集和时间分集的CSA系统，我们可以使用Poisson接收机的框架来计算精确的（渐进的）吞吐量。我们证明，我们的框架可以用来提供超可靠的低延迟通信（URLLC）流量和增强型移动宽带（eMBB）流量之间的差异化服务。通过进行大量的模拟，我们还验证了我们的理论结果与模拟结果非常吻合。
2020-08-17 cs.NI
Age of Information-Aware Cognitive Shared Access Networks with Energy Harvesting
National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波迪斯特里亚斯大学）；University of Granada（格拉纳达大学）
研究带能量收集的认知共享接入网络在主用户AoI约束下的性能，通过引入能量收集区和保护区管理干扰与能量，分析主用户在三种数据包管理策略下的AoI表现。
2025-10-13 cs.NI
Optimal Cooperative Cognitive Relaying and Spectrum Access for an Energy Harvesting Cognitive Radio: Reinforcement Learning Approach
Qatar University（卡塔尔大学）；Nile University（尼罗河大学）
在本文中，我们考虑了认知环境下的合作通信的背景下，认知无线电（CR）用户被假定为网络的自组织中继。假设CR用户和PU是能量采集器。CR用户协作地中继主用户（PU）的一些未递送的分组。具体地，CR用户将未递送的主分组的一部分存储在中继队列（缓冲器）中。它使用时隙上的适当动作来管理未递送的主分组到其中继队列的流。此外，它具有在空闲时隙（PU的队列为空的时隙）选择用于信道接入的所用队列的决定。假设一个数据包传输消耗一个能量包。最优策略根据主用户和CR用户到达数据和能量队列的速率以及信道的连通性而变化。CR用户通过承担中继未递送的主分组的责任来为PU节省能量。随着时间的推移，它最佳地组织自己的能量包以最大化其收益。
2014-07-08 cs.IT cs.LG cs.NI
Optimizing Age of Information in Random-Access Poisson Networks
实时性是许多物联网（IoT）应用的新兴需求。在大量节点分布的IoT网络中，在传输阶段期间可能招致严重干扰，这导致信息年龄（AoI）降级。因此，研究AoI的性能极限以及如何达到这样的极限是很重要的。在本文中，我们的目标是优化的AoI随机访问泊松网络。通过考虑发射机之间的时空交互，基于最优峰值AoI的显式表达式导出峰值AoI的表达式，并且进一步导出包括分组到达速率和信道接入概率的相应的最优系统参数。它表明，与一个给定的数据包到达率（分别。给定的信道接入概率），最优信道接入概率（分别为最优分组到达率）在小节点部署密度下等于1，并且由于发射机之间的时空耦合引起的严重干扰而随着空间部署密度的增加而单调减小。当执行分组到达速率和信道接入概率的联合调谐时，最优信道接入概率总是被设置为1。此外，与信道接入概率的单独调谐相比，发现仅当节点部署密度高时，最优峰值AoI性能才能以较小的分组到达速率得到改善，这与分组到达速率的单独调谐的情况相反，其中较高的信道接入概率总是导致更好的最优峰值AoI，而不管节点部署密度如何。在系统参数的最优调整的所有情况下，最优峰值AoI随着节点部署密度线性增长，而不是随着固定系统参数的指数增长。
2021-02-23 cs.IT cs.NI math.IT
Understanding and Enhancing Linux Kernel-based Packet Switching on WiFi Access Points
本文通过宏观与微观实验分析，揭示Linux内核在WiFi AP上以太网与WiFi间数据包交换的统计陷阱及路径与核心配置对性能和功耗的影响，并发现WiFi到以太网路径多核利用更优、功耗更低。
2024-08-02 cs.AR cs.NI cs.OS
Network-Coded Multiple Access
本文提出并实验演示了第一个无线局域网（WLAN）系统，联合利用物理层网络编码（PNC）和多用户解码（MUD），以提高系统吞吐量。我们将这种多址接入模式称为网络编码多址接入（NCMA）。以往对PNC的研究主要集中在中继网络上。NCMA是第一个实现的多址接入方案，它建立了PNC在非中继设置中的有用性。NCMA允许多个节点同时向接入点（AP）传输数据，以提高吞吐量。在非中继设置中，当两个节点A和B同时向AP发送时，AP旨在获得分组A和分组B两者而不是它们的网络编码分组。一个有趣的问题是，网络编码，特别是提取数据包（A XOR B）的PNC，在这样的设置中是否仍然有用。我们提供了一个肯定的答案，这个问题与一个新的两层解码方法适合实时实现。我们的USRP原型表明，NCMA可以提高吞吐量的100%，在中高SNR制度（>=10dB）。我们相信，通过允许两个以上的用户一起传输，可以进一步提高吞吐量。
2013-07-05 cs.IT cs.NI math.IT
Tree-Algorithms with Multi-Packet Reception and Successive Interference Cancellation
在本文中，我们进行了深入的分析，树算法与多包接收（MPR）和连续干扰消除（SIC），显示了一些新的结果。我们首先推导出的基本性能参数，这是预期的冲突解决间隔的长度和归一化的吞吐量，条件的竞争用户的数量。然后，我们研究他们的渐近行为，确定一个振荡的组成部分，放大与MPR的增加。在接下来的步骤中，我们推导出吞吐量的门控和窗口访问，假设泊松到达。我们发现，对于窗口访问，最大稳定的归一化吞吐量的界限随着MPR的增加而增加。这意味着投资于先进的身体能力，即，MPR和SIC从媒体访问控制算法的角度来看是值得的。
2022-08-10 cs.IT cs.NI math.IT
Semi-Grant-Free Orthogonal Multiple Access with Partial-Information for Short Packet Transmissions
针对短包传输，提出 PIMA 半免授权随机接入协议，通过基站获取瞬时流量部分信息来优化时隙分配，显著降低碰撞与延迟，且对各类流量表现出鲁棒性。
2023-07-27 cs.IT cs.NI eess.SP
Toward Trusted Sharing of Network Packet Traces Using Anonymization: Single-Field Privacy/Analysis Tradeoffs
分布式安全分析需要共享网络数据。为了共享而对网络数据进行分析，在隐私保护与安全分析能力之间建立了基本的权衡。这种隐私/分析权衡已经被许多研究人员所承认，但这是第一篇提供实证测量来表征企业数据集的隐私/分析权衡的论文。具体来说，我们在网络数据包跟踪中的单个字段上执行匿名化选项，然后使用入侵检测系统警报作为安全分析功能的代理进行测量。我们的结果显示：（1）两个字段具有零和折衷（更多的隐私减少安全分析，反之亦然），以及（2）八个字段具有更复杂的折衷（不是零和），其中隐私和分析两者都可以同时完成。
2007-10-26 cs.CR cs.NI
Network Coding Applications for 5G Millimeter-Wave Communications
毫米波段作为实现数据率和网络效率的重大改进的手段已经吸引了极大的兴趣。将毫米波段用于蜂窝通信的一个显著限制是，与微波波段相比，通信遭受高得多的路径损耗。毫米波链路也被证明变化迅速，导致设备和接入点之间的链路在视距、非视距和中断状态之间切换。我们建议使用随机线性网络编码，以克服在这样的毫米波系统中的个人通信链路的不可靠性。我们的系统包括通过几个接入点发送和接收网络编码的数据包的设备。对于下行链路通信，经由多个接入点向设备发送网络编码的分组。对于上行链路通信，接入点执行若干设备的分组的网络编码，然后将网络编码的分组发送到核心网络。我们将我们的方法与一种天真的方法进行比较，在这种方法中，非网络编码的数据包通过多个接入点（“转发”方法）进行传输。我们发现，网络编码的方法显着优于转发的方法。具体地，网络编码分别极大地提高了下行链路和上行链路通信的空中接口传输的效率和回程传输的效率。
2015-12-09 cs.IT cs.NI math.IT
Channel-Token Attention for Reliable Dynamic Spectrum Access under Bursty Primary-User Traffic
Institute of Engineering, Tribhuvan University（特里布万大学工程学院）
针对突发主用户业务，提出TACAN策略，结合信道-令牌注意力与Transformer优化，在20信道网络中提升存在分组接入成功率、降低时延与可靠性差距，未获得分组吞吐量增益。
2026-08-25 cs.LG cs.NI eess.SP
Stability and Performance Issues of a Relay Assisted Multiple Access Scheme with MPR Capabilities
在这项工作中，我们研究的影响，中继节点的网络与有限数量的用户源和一个目的节点。我们假设用户有饱和的队列和中继节点没有自己的数据包，我们有随机访问的介质和时隙的时间。当到目的地节点的传输失败时，中继节点将其成功接收的源分组存储在其队列中。中继和目的节点具有多分组接收能力。我们得到的中继的队列，如平均队长，稳定性条件等特性的分析方程。我们还研究了每个用户的吞吐量和总吞吐量的网络。
2014-02-04 cs.IT cs.NI math.IT
Stability conditions for a discrete-time decentralised medium access algorithm
我们考虑一个随机的分布式系统建模的无线网络的行为与节点采用离散时间版本的标准分散介质访问算法。系统是{ \em不饱和} --每个节点以每个时隙$λ$分组的速率接收外部分组流。每个数据包需要一个时隙来传输，但相邻节点不能同时传输。我们研究的算法是{ \em standard}的，因为：具有空队列的节点{ \em not}竞争介质访问;节点的访问过程{ \em not}依赖于其队列长度，只要它不为零。两个系统的拓扑结构被认为是，与节点排列在一个圆圈和一条线。我们证明了，对于任一拓扑，系统在条件$λ< 2/5$下是随机稳定的。该结果对于环形拓扑是直观的，因为每个节点在饱和系统（具有无限队列）中接收的吞吐量等于所谓的{ \em停放常数}，其大于$2/5$。(The然而，后一个事实无助于证明我们的结果。）对于线路拓扑，结果根本不直观，因为在饱和系统中，一些节点接收的吞吐量低于$2/5$。
2018-03-20 cs.NI math.PR
Cooperative Cognitive Relaying with Ordered Cognitive Multiple Access
我们研究了一个认知无线电系统与两个次用户谁可以与主用户在中继其数据包的主接收机合作。除了它自己的队列之外，每个次要用户都有一个队列来保存没有被主要接收者正确接收的主要数据包。次要用户以一定的概率接受未接收的主要数据包，如果两个队列都非空，则从它们的队列中随机发送。这些概率被优化以扩展系统的最大稳定吞吐量区域。此外，我们建议一个次要的多址接入方案，其中一个次要用户感测信道从时隙的开始$τ$秒，如果发现信道是空闲的，则发送。另一次用户在时间段$[0,2τ]$内感测信道以检测主用户和排名第一的次用户的可能活动。如果可能，它在从时隙开始的$2τ$秒之后开始发送。它通过增加其传输速率来补偿延迟的传输，使得它在时隙期间仍然传输一个分组。我们展示了这种有序系统比传统随机接入系统的潜在优势。我们还展示了合作的好处，在提高网络的吞吐量。
2012-08-28 cs.IT cs.NI math.IT
Partial-Information Multiple Access Protocol for Orthogonal Transmissions
本文提出半免授权协调随机接入协议PIMA，利用空中计算估计活跃设备数并联合优化时隙数量与用户分配，在MTC场景中降低丢包和时延。
2023-04-24 cs.IT cs.NI eess.SP
On the Role of Early-Termination for Age of Information in Tree-Based Random Access Protocols
本文首次对外生流量下门控接入的Capetanakis树型随机接入协议的平均信息年龄进行理论分析，并提出提前终止变体，揭示可靠性与时效性之间的权衡。
2025-06-05 cs.IT cs.NI math.IT
End-to-End QoS Improvement of HSDPA End-User Multi-flow Traffic Using RAN Buffer Management
高速下行分组接入（HSDPA）被引入UMTS无线接入部分，以提供更高的容量用于新的分组交换业务。因此，具有多个不同业务流的分组交换会话，例如并发的语音和数据，或者传输给同一用户的视频和数据，可能是常见的蜂窝分组数据场景。在HSDPA中，无线电接入网络（RAN）缓冲器管理方案对于支持此类会话的端到端QoS是必不可少的。因此，在本文中，我们提出了一个建议的RAN缓冲区管理方案，通过动态系统级HSDPA模拟多流会话的端到端的性能研究。该方案是一个增强的时间-空间优先级（TSP）排队策略应用到节点B MAC-hs缓冲区分配给终端用户的并发实时（RT）和非实时（NRT）流在多流会话。实验性的多流场景是一个分组语音呼叫，同时向同一个用户下载基于TCP的文件。结果表明，与所提出的增强基于TSP的RAN缓冲区管理，端到端的QoS性能增益累积到NRT流，而不损害RT流QoS的相同的最终用户会话。
2016-08-02 cs.NI cs.PF
An Enhanced Buffer Management Scheme for Multimedia Traffic in HSDPA
高速下行分组接入（HSDPA）被引入UMTS无线接入部分，以提供更高的容量用于新的分组交换业务。因此，具有多个不同业务流（诸如并发的语音和数据、或视频和数据）的分组交换会话被发送到同一用户可能是常见的蜂窝分组数据场景。在HSDPA中，无线电接入网络（RAN）缓冲器管理方案对于支持此类会话的端到端QoS是必不可少的。因此，在本文中，我们提出了一个建议的RAN缓冲区管理方案，通过动态系统级HSDPA模拟多流会话的端到端的性能研究。该方案是一个增强的时间-空间优先级（TSP）排队策略应用到节点B MAC-hs缓冲区分配给终端用户的并发实时（RT）和非实时（NRT）流在多流会话。实验性的多流场景是一个分组语音呼叫，同时向同一个用户下载基于TCP的文件。结果表明，与所提出的增强基于TSP的RAN缓冲区管理，端到端的QoS性能增益累积到NRT流，而不损害RT流QoS的相同的最终用户会话。
2016-08-02 cs.NI cs.PF
Collision Helps - Algebraic Collision Recovery for Wireless Erasure Networks
当前的媒体访问控制机制是基于冲突避免的，并且冲突的数据包会被丢弃。最近的ZigZag解码工作通过从多个冲突中恢复原始数据包而偏离了这种方法。在本文中，我们提出了一个代数表示的冲突，使我们能够查看每个碰撞作为一个线性组合的原始数据包。所发送的冲突分组本身可以是原始分组的编码版本。我们提出了一种新的确认（ACK）机制的基础上的冲突的想法，如果一组数据包发生冲突，接收器可以负担得起的ACK正是其中之一，仍然解码所有的数据包最终。我们分析比较延迟和吞吐量性能的冲突恢复计划与其他冲突避免方法的上下文中的单跳无线擦除网络。在多个接收器的情况下，广播约束要求在发送器处跨分组将冲突恢复方法与网络编码相结合。从延迟的角度来看，我们的计划，没有任何协调，优于ALOHA型随机接入机制，但也集中调度。对于流到达的情况下，我们提出了一个基于优先级的ACK机制，并表明其稳定区域与数据包擦除网络的割集界相吻合。
2010-01-12 cs.IT cs.NI math.IT
TraceCodec: A Compiler-Backed Neural Codec for Network Traffic Traces
Tsinghua University（清华大学）；University of Hong Kong（香港大学）
针对有状态多流网络流量轨迹的高保真生成问题，提出TraceCodec，通过将数据包解码为带时间戳的动作并学习连续潜在表示，再经确定性编译器还原为PCAP，实现精确的流量统计和TCP状态保持。
2026-10-14 cs.LG cs.NI
