蜂窝网络中实现速率保障的带慢时间尺度索引偏置的效用最优调度

OpenCV2X: Modelling of the V2X Cellular Sidelink and Performance Evaluation for Aperiodic Traffic

This paper presents OpenCV2X, the first publicly available, open-source simulation model of the Third Generation Partnership Project (3GPP) Release 14 Cellular Vehicle to Everything (C-V2X) sidelink, which forms the basis for 5G NR Mode 2 under later releases. This model is fully compliant with the existing vehicular service and application layers, including messaging sets as defined by the automotive and standards communities providing a fully standardised, cross-layer communication model. Using this model, we show how the current sidelink scheduling mechanism performs poorly when scheduling …

具有D2D链路的蜂窝网络中可预测通信可靠性的统一调度

Unified Scheduling for Predictable Communication Reliability in Cellular Networks with D2D Links

具有D2 D链路的蜂窝网络越来越多地被探索用于关键任务应用（例如，实时控制和AR/VR），这需要可预测的通信可靠性。因此，以可预测的方式控制并发传输之间的干扰以确保所需的通信可靠性是至关重要的。为此，我们提出了统一蜂窝调度（UCS）框架，该框架基于物理比K（Physical-Ratio-K）干扰模型，以统一的方式调度上行链路、下行链路和D2 D传输，以确保可预测的通信可靠性，同时最大化信道空间重用。UCS还提供了一种简单有效的模式选择方法，可最大限度地提高每个相关通信对的通信容量。UCS有效地使用多个信道来实现高吞吐量以及对信道衰落和外部干扰的恢复能力。利用基站（BS）的可用性以及BS之间的高速带外连接，UCS有效地协调了BS和用户设备（UE）的功能，以实现轻量级控制信令，并简化增量部署和与现有蜂窝标准的集成。我们使用开源、符合标准的蜂窝网络平台OpenAirInterface实施了UCS。我们已经使用USRP B210软件定义无线电和实验室部署验证了OpenAirInterface的实现。我们还评估了UCS通过高保真度，在规模的模拟研究，我们观察到，UCS确保可预测的通信可靠性，同时实现更高的信道空间重用率比现有的机制，和分布式UCS框架，使信道空间重用率统计上等于在国家的最先进的集中式调度算法iOrder。

蜂窝网络中一种实用的比例公平无线资源块分配方法

A Utility Proportional Fairness Radio Resource Block Allocation in Cellular Networks

本文提出了一种无线资源块分配优化问题的蜂窝通信系统的用户运行延迟容忍和实时应用程序，产生弹性和非弹性业务的网络和被建模为对数和sigmoidal效用分别。该优化是在效用比例公平性框架下进行的，该框架旨在最大化蜂窝系统效用，同时着眼于应用服务质量要求以及过程时间和计算效率来分配用户资源块。最后，拟议的工作方式的资源变化的敏感性进行了调查。

基于分布式贪婪调度的多跳无线网络近似聚合效用最大化

Approximate Aggregate Utility Maximization in Multi-Hop Wireless Networks using Distributed Greedy Scheduling

在本文中，我们研究了贪婪调度在多跳无线网络中的性能，其中的目标是聚合效用最大化。按照标准的方法，我们考虑原来的优化问题的对偶。对偶可以最佳地解决，只有在网络中的最大独立集的知识。但极大独立集的计算是NP-难的。基于此，我们提出了一个分布式的贪婪启发式算法来解决链路调度问题。我们详细评估了分布式贪婪启发式算法对聚合效用最大化的影响，对于任意图的情况。我们提供了一些见解的因素影响总效用最大化的网络，通过提供相同的界限。我们给出了模拟结果的近似聚合效用最大化下实现分布式实施的贪婪启发式，并发现他们接近最大聚合效用使用最优调度。

3GPP LTE蜂窝上行链路中的多用户调度

Multi-User Scheduling in the 3GPP LTE Cellular Uplink

在本文中，我们考虑资源分配在3GPP长期演进（LTE）蜂窝上行链路，这将是最广泛部署的下一代蜂窝上行链路。3GPP LTE上行链路（UL）的关键特征在于，它是基于基于正交频分复用的多址（OFDMA）的修改形式，其实现信道相关的频率选择性调度，并且它允许多用户（MU）调度，其中多个用户可以被分配相同的时间-频率资源。除了通过利用这两个特征可能实现的相当大的频谱效率改进之外，LTE UL允许发射天线选择以及在基站处采用高级接收器的可能性，这保证了进一步的增益。然而，也强加了寻求维持低信令开销的几个实际约束。在本文中，我们表明，由此产生的资源分配问题是APX困难的，然后提出了一个本地比率测试（LRT）的常数因子多项式时间近似算法。然后，我们提出了两个增强这个算法，以及一个顺序的LRT为基础的MU调度算法，提供了一个恒定的因素近似，是另一个有用的选择，在复杂性与性能的权衡。此外，还检查了用户预选，其中预选好用户的较小池，然后在所选池上采用复杂的调度算法。我们提出了几个这样的用户预选算法，其中一些被证明是提供常数因子近似的预选问题。详细的评估表明，所提出的算法及其增强提供了显着的收益。

基于子带调度和干扰抵消的毫微微-宏蜂窝干扰控制

Femto-Macro Cellular Interference Control with Subband Scheduling and Interference Cancelation

部署毫微微蜂窝基站的一个重大技术挑战是控制从毫微微蜂窝基站到宏蜂窝基站覆盖的干扰。本文提出了一种新的干扰控制方法，将宏蜂窝带宽划分为子带，短程毫微微蜂窝链路基于负载溢出功率控制方法在子带上自适应地分配功率。该方案可以改善宏网络中的速率分布，同时也为短距离通信提供机会。此外，所提出的方案需要最小的干扰之间的协调通信的毫微微蜂窝和宏，这是在毫微微蜂窝系统的主要挑战之一。此外，模拟显示出一定的优势，比简单的正交化方案或功率控制方案，没有子带划分。利用干扰消除，进一步的适度增益也是可能的。

毫米波蜂窝网络中的最优联合路由与调度

Optimal Joint Routing and Scheduling in Millimeter-Wave Cellular Networks

毫米波（mmWave）通信是一种很有前途的技术，可以应对5G网络中数据流量的预期指数增长。毫米波网络通常需要非常密集的毫米波基站（mmBS）部署。为了降低成本并增加灵活性，需要无线回程来连接mmBS。毫米波通信的特性，特别是其高定向性，意味着对高效路由和调度范例的新要求。我们提出了一种高效的调度方法，所谓的面向调度的优化，基于匹配理论，优化QoS指标与路由。它能够解决任何调度问题，可以制定为一个线性规划，其变量是链接时间和QoS指标。作为面向调度优化的一个例子，我们给出了最大吞吐量公平调度（MTFS）的最优解。实际上，即使对于具有超过200个mmBS的网络，也可以获得最优调度。为了进一步提高算法的运行性能，本文提出了一种基于边着色的近似算法，并给出了算法的性能界。它实现了超过80%的最佳最大-最小吞吐量和运行速度比最佳算法在实践中的5至100倍。最后，我们扩展了最佳和近似算法的情况下，多RF链毫米基站和集成的回程和接入网络。

Optimal and Approximation Algorithms for Joint Routing and Scheduling in Millimeter-Wave Cellular Networks

Millimeter-wave (mmWave) communication is a promising technology to cope with the exponential increase in 5G data traffic. Such networks typically require a very dense deployment of base stations. A subset of those, so-called macro base stations, feature high-bandwidth connection to the core network, while relay base stations are connected wirelessly. To reduce cost and increase flexibility, wireless backhauling is needed to connect both macro to relay as well as relay to relay base stations. The characteristics of mmWave communication mandates new paradigms for routing and scheduling. The pap…

蜂窝系统中利用多用户分集的公平调度策略

Fair Scheduling Policies Exploiting Multiuser Diversity in Cellular Systems with Device-to-Device Communications

我们考虑支持设备到设备通信（D2D）的蜂窝网络中的资源分配问题。对于仅通过正交资源共享实现D2D的系统，我们提出并分析了两种资源分配策略，该策略保证所有用户之间的接入公平性，同时利用多用户分集和本地D2D通信，以提供对现有仅蜂窝策略的显著改进。第一策略，蜂窝公平调度（CFS）策略，提供对现有蜂窝系统的最简单的D2D扩展，而第二策略，D2D公平调度（DFS）策略，利用来自正交共享设置下的D2D使能系统的最大性能。对于甚至更高的频谱效率，具有D2D的蜂窝系统可以为多于一个D2D对调度相同的频率资源。在这种非正交共享环境下，我们提出了一种新的组调度策略，组公平调度（GFS）的政策，利用空间频率复用和多用户分集，以提供显着的改善系统性能与完美的公平性之间的用户，无论他们是蜂窝或D2D用户。

TDMA在中继辅助蜂窝网络中实现最佳分集增益

TDMA Achieves the Optimal Diversity Gain in Relay-Assisted Cellular Networks

在多址无线网络中，传输调度是决定无线频谱分配效率和公平性的关键环节。在一个极端，贪婪的机会调度，分配空中时间的用户具有最大的瞬时信道增益实现最佳的频谱效率和传输可靠性，但最差的用户级公平性。在另一个极端，固定TDMA调度实现了最公平的空中时间分配，但最低的频谱效率和传输可靠性。为了平衡这两个相互竞争的目标，大量的研究工作已经花费在设计机会调度方案，达到一定的折衷点之间的两个极端。在本文中，与传统的智慧相比，我们发现，在中继辅助蜂窝网络，固定TDMA实现了相同的最佳分集增益贪婪的机会调度。此外，通过将非常有限的机会主义，一个简单的松弛TDMA方案渐近实现相同的最佳系统可靠性的中断概率贪婪的机会主义调度。这揭示了一个令人惊讶的事实：在中继辅助系统中，传输可靠性和用户公平性不再相互矛盾。它们都可以通过简单的TDMA方案来实现。对于实际的实现，我们进一步提出了一个完全分布式的算法来实现松弛TDMA方案。我们的研究结果可以在下一代无线通信系统的中继架构，如LTE高级和WiMAX的设计中找到应用。

Congestion Control in the Cellular-V2X Sidelink

This paper presents a detailed quantitative evaluation of standardised Decentralised Congestion Control (DCC) and packet dropping mechanisms for Cellular V2X (C-V2X). Based on the identified shortcomings, an Access layer DCC scheme, RRI adaptive, is then proposed. RRI adaptive accommodates the sidelink scheduling mechanism Sensing Based Semi-Persistent Scheduling (SB-SPS), eliminating incompatibilities between current standards and the scheduling mechanism, to avoid unnecessary and reoccurring collisions. Two variants are proposed; one is an evolution of the ETSI Reactive DCC mechanism and the…

同构雾网络中在线与效用功率高效的任务调度

Online and Utility-Power Efficient Task Scheduling in Homogeneous Fog Networks

针对同构雾网络中随机网络状态下的在线调度挑战，提出基于改进 Lyapunov 优化的渐近最优在线任务调度算法，在满足队列稳定性约束下最大化效用功率效率并实现 [O(1/V), O(V)] 权衡。

蜂窝V2X中利用重选Lookahead减少感知半持久调度（SPS）中的消息冲突

Reducing Message Collisions in Sensing-based Semi-Persistent Scheduling (SPS) by Using Reselection Lookaheads in Cellular V2X

在C-V2X侧链路模式4通信中，基于感测的半持久调度（SPS）实现消息冲突避免算法以应对无线信道拥塞的不良影响。尽管如此，当前的标准机制仍会产生大量的数据包冲突，这可能会阻碍未来C-V2X应用（如自动驾驶）所需的高可靠性通信。在本文中，我们表明，通过大幅减少用于SPS的资源选择的不确定性，我们可以显着减少C-V2X侧链路模式4中的消息冲突。具体而言，我们建议使用的“前瞻”，其中包含下一个起始资源的时间-频率平面中的位置。通过交换在周期性安全消息上捎带的先行信息，车辆用户设备（UE）可以消除由于忽略其他UE的内部决策而引起的大多数消息冲突。尽管所提出的方案将需要在分组的控制部分中包括前瞻，但考虑到未来C-V2X应用中严格的可靠性要求，其益处可能超过带宽成本。

有限度卫星网络中的效用最优调度

Utility Optimal Scheduling in Degree-Limited Satellite Networks

在本文中，我们考虑的问题，流量控制与功率分配的天线在卫星上的任意链路状态，以最大化的效用函数，同时稳定的网络。受李雅普诺夫优化方法的启发，提出了一种不需要链路状态随机知识的带控制参数V的限度调度算法（DLSA）。讨论了DLSA算法的实现复杂度和降低复杂度的几种近似方法。分析表明，DLSA稳定了网络，DLSA下的效用函数与最优值之间的差距是任意接近零的O（1/V）的顺序。仿真结果验证了DLSA在一个简单的网络。

异构蜂窝网络中小小区回程mmWave的能量有效调度

Energy Efficient Scheduling for mmWave Backhauling of Small Cells in Heterogeneous Cellular Networks

具有密集部署在常规同构宏小区下面的小小区的异构蜂窝网络正成为第五代（5G）移动网络的有希望的候选者。当大量基站部署时，经济、灵活、绿色的回程解决方案成为最紧迫和关键的挑战之一。由于有大量频谱可用，毫米波（mmWave）频带中的无线回程能够提供几Gbps的传输速率。为了克服较高频率下的高传播损耗，毫米波回程利用波束成形来实现定向传输，并且可以实现低链路间干扰下的并发传输（空间重用）以显著提高网络容量。为了实现小型小区的mmWave回程的能量高效解决方案，我们首先将经由并发传输调度和功率控制来最小化能量消耗的问题公式化为混合整数非线性规划问题。在此基础上，提出了一种节能实用的mmWave回传方案，提出了基于最大独立集的调度算法和功率控制算法，充分利用空间复用，实现低能耗和高能效。从理论上分析了该方案降低能量消耗的条件，以及降低能量消耗的干扰门限的选择。通过大量的仿真，在不同的业务模式和系统参数下，我们证明了我们的计划在能源消耗和能源效率方面的优越性能，并分析了在不同的业务负载，BS分布和最大发射功率的干扰阈值的选择。

稀疏和超密集干扰受限OFDMA/LTE网络中比例公平调度的吞吐量分析

Throughput Analysis of Proportional Fair Scheduling For Sparse and Ultra-Dense Interference-Limited OFDMA/LTE Networks

当前蜂窝网络中的各种系统任务（如干扰协调、切换决策、准入控制等）需要精确的中期（跨越几秒）性能模型。由于在基站处的信道相关调度，这些性能模型不容易获得。此外，LTE蜂窝系统是干扰受限的，因此，干扰建模的方式对于准确性至关重要。在本文中，我们提出了一个封闭形式的分析性能模型，在OFDMA/LTE网络中的比例公平调度。该模型考虑了精确的SINR分布。我们完善我们的模型，统一调制和编码，适用于LTE网络。此外，分析分析也扩展到可能发生在第五代蜂窝网络的超密集部署。由此产生的分析性能模型进行了验证，考虑到现实的网络部署的模拟。与相关工作相比，我们的模型表现出显着更高的精度为长期的吞吐量估计。

蜂窝系统调度的平均场对策方法

A Mean Field Game Approach to Scheduling in Cellular Systems

本文利用平均场均衡（MFE）的思想研究了蜂窝网络中的拍卖调度问题。在这里，智能体通过在其行动空间上的分布来模拟他们的对手，并做出最佳反应。如果该动作本身是从假定分布中抽取的样本，则系统处于MFE。在我们的设置中，代理是智能手机应用程序，可以生成服务请求，体验等待成本，并从基站竞标服务。我们表明，如果我们在每个基站进行第二价格拍卖，则存在一个MFE，它会在每次调度具有最长队列的应用程序。结果表明，拍卖可以达到同样的期望结果，基于拍卖长度的调度。我们提出的结果的渐近收敛的系统与有限数量的代理商的平均场的情况下，并得出结论，模拟结果说明计算的MFE的简单性。

A Non-stationary Service Curve Model for Estimation of Cellular Sleep Scheduling

While steady-state solutions of backlog and delay have been derived for essential wireless systems, the analysis of transient phases still poses significant challenges. Considering the majority of short-lived and interactive flows, transient startup effects, as caused by sleep scheduling in cellular networks, have, however, a substantial impact on the performance. To facilitate reasoning about the transient behavior of systems, this paper contributes a notion of non-stationary service curves. Models of systems with sleep scheduling are derived and transient backlogs and delays are analyzed. Fu…

频谱雷达共存蜂窝网络中的效用比例公平资源分配

A Utility Proportional Fairness Resource Allocation in Spectrally Radar-Coexistent Cellular Networks

频谱共享是解决无线通信系统带宽稀缺的一种优雅的解决方案。本研究探讨了在扇区化蜂窝系统和干扰通信基础设施某些扇区的固定雷达之间共享频谱的可行性。它还探讨了将最佳资源分配给移动设备，以便为所有运行的应用程序提供服务质量，同时增加与雷达系统频谱共存的通信网络。速率分配问题被制定为两个凸优化，其中雷达干扰扇区分配是从与雷达工作频率不重叠的频谱部分中提取的。这样的双阶段资源分配过程通过首先分配频谱雷达重叠资源来将公平性继承到速率分配方案中。

毫米波网络中多连接的最大吞吐量调度

Maximum Throughput Scheduling for Multi-connectivity in Millimeter-Wave Networks

多连接正在成为在毫米波频率范围内提供可靠通信和无缝连接的有前途的解决方案。由于在这样的高频范围内导致频繁中断的障碍，到多个小区的连接可以通过网络元件之间的协调在吞吐量和可靠性方面大幅提高网络性能。在本文中，我们提出了一种算法的链路调度优化，最大化网络吞吐量的多连接毫米波蜂窝网络。所考虑的方法利用了集中式架构，快速链路切换，主动上下文准备和毫米波接入点和用户之间的数据转发。所提出的算法能够数值上接近全局最优，并量化毫米波蜂窝网络中的多连接的潜在增益。

基于地理位置的C-V2X网络调度

Geo-Based Scheduling for C-V2X Networks

蜂窝车联网（C-V2X）网络可以在没有蜂窝基础设施支持的情况下运行。车辆可以使用由第三代合作伙伴计划（3GPP）规定的基于感测的半持续调度（SPS）算法自主地选择它们的无线电资源。SPS方案的感测性质使得C-V2X通信容易出现众所周知的隐藏终端问题。为了解决这个问题，本文提出了一种新的基于地理的调度方案，允许车辆自主选择他们的无线电资源的基础上的位置和排序的相邻车辆的道路上。所提出的方案导致车辆之间的隐式资源选择协调（即使与感测范围之外的车辆），其减少了数据包冲突。本文评估分析，并通过模拟所提出的调度方案。所获得的结果表明，与使用基于感测的SPS方案时相比，它减少了分组冲突并显著提高了C-V2X性能。

Scheduling for Cellular Federated Edge Learning with Importance and Channel Awareness

In cellular federated edge learning (FEEL), multiple edge devices holding local data jointly train a neural network by communicating learning updates with an access point without exchanging their data samples. With very limited communication resources, it is beneficial to schedule the most informative local learning updates. In this paper, a novel scheduling policy is proposed to exploit both diversity in multiuser channels and diversity in the "importance" of the edge devices' learning updates. First, a new probabilistic scheduling framework is developed to yield unbiased update aggregation i…

具有基站切换的蜂窝网络中CoMP的资源分配

Resource Allocation for CoMP in Cellular Networks with Base Station Switching

基站切换（BSS）可以显著降低蜂窝网络在低业务量条件下的能耗。我们表明，由于BSS的覆盖损失可以通过协调多点（CoMP）的基站集群中的传输进行补偿。对于一个BSS与CoMP为基础的系统，我们提出了各种BSS模式，以实现适当的权衡之间的节能和吞吐量。我们将CoMP资源分配和用户调度问题表示为一个联合优化问题。我们推导出这个问题的最佳时间分数和用户调度，并用它来制定一个简化的BSS与CoMP优化问题。一个启发式，解决这个问题。通过大量的模拟，我们表明，适当的权衡能量，覆盖范围和速率可以通过适当地选择BSS模式，CoMP集群，和速率阈值。

Deep-Reinforcement-Learning-Based Scheduling with Contiguous Resource Allocation for Next-Generation Cellular Systems

Scheduling plays a pivotal role in multi-user wireless communications, since the quality of service of various users largely depends upon the allocated radio resources. In this paper, we propose a novel scheduling algorithm with contiguous frequency-domain resource allocation (FDRA) based on deep reinforcement learning (DRL) that jointly selects users and allocates resource blocks (RBs). The scheduling problem is modeled as a Markov decision process, and a DRL agent determines which user and how many consecutive RBs for that user should be scheduled at each RB allocation step. The state space,…

集成蜂窝和Wi-Fi网络中预测调度的功率延迟折衷

Power-Delay Tradeoff with Predictive Scheduling in Integrated Cellular and Wi-Fi Networks

全球移动业务的爆炸式增长导致通信网络中的能量消耗快速增长。在本文中，我们专注于在蜂窝和Wi-Fi网络中的网络选择，子信道和功率分配的能量感知设计，同时考虑到移动用户的业务延迟。由于网络选择（大时间尺度）和子信道和功率分配（小时间尺度）的两个时间尺度操作，该问题特别具有挑战性。基于双时间尺度李雅普诺夫优化技术，我们首先设计了一个在线的能量感知网络选择和资源分配（ENSRA）算法。ENSRA算法产生的功耗在最优值的O（1/V）范围内，并且对于任何正控制参数V都保证O（V）的业务延迟。受最近在精确估计和预测用户移动性、信道条件和业务需求方面的进步的启发，我们进一步开发了一种新的预测李亚普诺夫优化技术来利用预测信息，提出了一种预测性能量感知网络选择和资源分配（P-ENSRA）算法。我们从理论上描述了P-ENSRA的功率延迟权衡性能界限。为了降低算法的计算复杂性，本文提出了一种贪婪预测能量感知网络选择和资源分配（GP-ENSRA）算法，该算法通过迭代近似求解P-ENSRA算法中的问题。数值结果表明，GP-ENSRA在大时延范围内显著改善了ENSRA的功率时延性能。在较宽的系统参数范围内，GP-ENSRA在相同功耗下，比ENSRA减少了20~30%的业务延迟。

蜂窝网络下行链路最优功率分配

Optimal Downlink Power Allocation in Cellular Networks

在本文中，我们介绍了一种新的方法在蜂窝网络中的功率分配。在我们的模型中，我们使用S形效用函数来表示不同用户的调制方案。每个效用函数是当使用特定调制方案时，用户消耗的每单位功率成功发送分组的概率的表示。我们考虑功率分配与效用比例公平性政策，其中用户之间的公平性是在效用百分比，即成功发送的数据包的相应调制方案的百分比。我们制定我们的网络效用最大化问题作为所有用户的效用的产品，并证明我们的功率分配优化问题是凸的，因此最优解是易处理的。我们提出了一种分布式算法，以分配基站（BS）的功率最优优先级给用户运行较低的调制方案，同时确保非零功率分配给用户运行较高的调制方案。我们的算法可以防止功率分配过程中的波动，并且能够进行流量和调制相关定价，即部分地根据不同用户的调制方案和BS处可用的总功率，对来自不同用户的每单位功率收取不同的价格。这用于使流量变平并降低用户的服务价格。

蜂窝网下行链路单站用户关联的效用最大化

Utility Maximization for Single-Station User Association in Downlink Cellular Networks

我们研究网络效用最大化（NUM）的情况下，蜂窝单站关联（SSA）的政策，它分配给每个移动用户（MU）到一个单一的基站（BS）。我们衡量SSA政策的诱导α比例公平效用的每个用户的下行链路速率，所有用户的总和。一般的SSA NUM问题涉及选择从MU到BS的最优关联以及BS资源到相关联的MU的最优分配。我们的贡献如下：（1）给出了给定SSA的最优BS分配的一个显式解，从而将SSA NUM建立为一个纯组合问题;（2）建立了关联问题的完整性间隙为1，并证明了松弛是一个非凸优化问题; iii）我们为SSA提供了集中式和分布式贪心算法，在用户和站之间有和没有瞬时速率信息的交换。我们的数值结果说明了三类解决方案的性能增益：i）SSA解决方案获得贪婪舍入的多站协会（集中式凸计划），ii）我们的集中式和分布式贪心算法与/不交换速率信息，和iii）简单的关联算法。

Scheduling Out-of-Coverage Vehicular Communications Using Reinforcement Learning

Performance of vehicle-to-vehicle (V2V) communications depends highly on the employed scheduling approach. While centralized network schedulers offer high V2V communication reliability, their operation is conventionally restricted to areas with full cellular network coverage. In contrast, in out-of-cellular-coverage areas, comparatively inefficient distributed radio resource management is used. To exploit the benefits of the centralized approach for enhancing the reliability of V2V communications on roads lacking cellular coverage, we propose VRLS (Vehicular Reinforcement Learning Scheduler), …

能量约束下的激励性WiFi卸载优化调度

Optimal Scheduling for Incentive WiFi Offloading under Energy Constraint

WiFi卸载，其中移动终端用户（例如，智能电话用户）通过WiFi网络而不是蜂窝网络来发送分组，是减轻由于数据爆炸造成的蜂窝网络的沉重业务负担的有前景的解决方案。然而，由于WiFi网络是间歇性可用的，因此WiFi卸载中的移动终端用户通常需要等待WiFi连接，从而经历更长的分组传输延迟。为了激励用户参与WiFi卸载，蜂窝网络运营商向等待WiFi连接并通过WiFi网络传输数据包的用户提供激励（优惠券、电子硬币等奖励）。在本文中，我们的目标是最大化用户的回报，同时满足队列稳定性和能量消耗的限制。然而，我们面临着随机数据包到达，间歇性的WiFi连接和时变的无线链路状态的调度挑战。为了解决这些挑战，我们首先制定的问题作为一个随机优化问题。然后，我们提出了一种最优调度策略，称为能量约束下的最优调度策略（OPEC），它在线决定何时延迟分组传输以等待WiFi连接以及哪条无线链路（WiFi链路或蜂窝链路）上传输分组。OPEC自动适应随机分组到达和随时间变化的无线链路状态，不需要分组到达和无线链路概率的先验知识。仿真结果表明，该调度策略能在保证队列稳定和满足能耗约束的前提下，获得最大的收益。

具有服务保障的无线回传网络中的效用最大化

Utility Maximization in Wireless Backhaul Networks with Service Guarantees

本文提出了一种基于树形拓扑结构的无线回传网络效用最大化方法，通过轮转调度算法优化服务保障与吞吐量，实现高效的资源分配。

干扰受限 OFDMA/LTE 网络中比例公平调度的解析模型

Analytical Model of Proportional Fair Scheduling in Interference-limited OFDMA/LTE Networks

针对干扰受限蜂窝网络中比例公平调度的中期性能预测问题，提出考虑精确 SINR 分布并适配 LTE 统一调制编码的解析模型，仿真验证其显著优于已有简单模型。

LTE中一种应用感知的最优资源块调度算法

An Optimal Application-Aware Resource Block Scheduling in LTE

在本文中，我们介绍了第四代长期演进（LTE）系统中的弹性和非弹性自适应实时业务的应用感知资源块调度方法。用户被分配到资源块。传输可以使用在频率和时间上调度的多个资源块。在我们的模型中，我们使用对数和sigmoidal-like效用函数来表示运行在不同用户设备（UE）上的用户应用程序。我们提出了一个效用比例公平策略的优化问题，其中用户之间的公平性是相应应用的效用百分比（即用户对服务的满意度）。我们的目标是将资源分配给用户，并优先考虑自适应实时应用用户。此外，应当保证用于具有弹性和非弹性业务的用户的最小资源分配。订阅移动服务的每个用户都应该具有具有优先级标准的最低服务质量（QoS）。我们证明了我们的调度策略存在，并达到最大值。因此，最优解是易处理的。我们提出了一种集中式调度算法，以分配演进节点B（eNodeB）的资源优化优先级标准。最后，我们提出了模拟结果，我们的调度算法的性能，并比较我们的结果与传统的比例公平的方法。结果表明，用户满意度较高，我们提出的方法。

协作多跳认知无线电网络的跨层调度

Cross-Layer Scheduling for Cooperative Multi-Hop Cognitive Radio Networks

针对协作多跳认知无线电网络（CRN）中次用户协助主用户进行多跳传输并获得频谱共享授权的问题，设计了跨层最优调度算法。我们建立两个模型，两种不同类型的PU，对应于弹性和非弹性服务类。对于具有弹性服务的CRN，PU最大化其吞吐量，同时将信道的时间共享分配给与SU的辅助成比例的SU。对于非弹性的情况，PU被保证最小效用。该算法在弹性PU模型下可以实现任意接近最优PU吞吐量，而在非弹性PU模型下可以实现任意接近最优SU效用。这两种算法提供了确定性的上限PU队列积压。此外，我们展示了吞吐量/实用程序和PU的平均端到端延迟上限这两种算法之间的权衡。此外，该算法的工作积压以及任意到达率系统。

具有CoMP的蜂窝网络中的联合传输--稳定性和调度算法

Joint Transmission in Cellular Networks with CoMP - Stability and Scheduling Algorithms

由于目前的趋势是更小的小区，越来越多的蜂窝网络用户驻留在两个小区之间的边缘;这些用户通常由于相对较弱的信号和较强的干扰而接收到较差的服务。具有联合传输（JT）的协调多点（CoMP）是允许多个基站（BS）联合向单个用户进行传输的蜂窝联网技术。这提高了用户的接收质量，并促进了对小区边缘用户的更好服务。我们考虑一个CoMP使能的网络，包括多个BS通过回程网络互连。我们制定的OFDMA联合调度（OJS）的问题，确定子帧调度，并决定是否以及如何使用JT，以最大限度地提高一些效用函数。我们证明了OJS问题是NP难的。我们开发的最佳和近似算法的具体和一般的拓扑结构，分别。我们考虑了一个时间维，研究了一个分组到达的排队模型，其中每个子帧的服务速率通过解决OJS问题来获得。我们证明，当问题制定了一个特定的效用函数，并在每个子帧中最优解决，由此产生的调度策略是吞吐量最优的。通过广泛的模拟，我们表明使用JT的CoMP的大部分收益可以通过低容量回程实现。此外，我们的算法均匀地分配网络资源，增加小区间用户的吞吐量，只有轻微的成本，以小区内的用户。这是对跨层调度算法对CoMP网络的影响的严格的网络级理解的第一步。

毫米波云无线接入网多径传输调度

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。

基于Cache的异构蜂窝网络随机内容组播调度

Stochastic Content-Centric Multicast Scheduling for Cache-Enabled Heterogeneous Cellular Networks

在小型基站（SBS）处的高速缓存已经证明了在减轻异构蜂窝网络（HetNet）中的回程需求方面的显著益处。虽然许多现有的作品集中在什么内容缓存在每个SBS，一个同样重要的问题是什么内容提供，以满足动态用户的需求给定的缓存状态。在本文中，我们研究了最佳的内容交付缓存启用HetNets考虑到无线介质的固有组播能力。我们考虑随机内容多播调度，共同最小化平均网络延迟和功率成本下的多址接入约束。我们建立了一个以内容为中心的请求队列模型，并将此随机优化问题表示为一个无限时域平均成本马尔可夫决策过程（MDP）。利用\emph{relative value iteration}和请求队列动力学的特殊性质，我们刻画了MDP的价值函数的一些性质。基于这些性质，我们证明了最优多播调度策略是阈值型的。然后，我们提出了一个结构感知的优化算法，以获得最优的政策。我们还提出了一个低复杂度的次优策略，它具有类似的结构属性的最优策略，并开发了一个低复杂度的算法来获得这个政策。

蜂窝系统中随机参数应用的资源分配

Resource Allocation in Cellular Systems for Applications with Random Parameters

在本文中，我们进行了研究，以优化资源分配的自适应实时和延迟容忍的蜂窝系统中的应用。为了通过几个设备和装置表示用户应用，使用了类S形和对数效用函数。公平比例效用函数策略方法用于以效用百分比形式在用户设备（UE）之间分配资源，并确保所有订户的最低客户满意度水平。同时，资源分配的优先权给予实时应用。我们测量的自适应实时应用程序的随机变化的最优速率分配过程中的效果，并比较确定性和随机系统的结果。我们的工作不同于其他资源分配优化工作，我们使用二分法除了凸优化技术，以最佳分配率，我们提出了自适应实时的应用的随机形式。我们使用Microsoft Visual Basic for Applications与Arena Simulation Software接口来模拟优化问题。最后，我们提出了我们的优化算法的结果。

自回传毫米波蜂窝网络的动态时域双工

Dynamic Time-domain Duplexing for Self-backhauled Millimeter Wave Cellular Networks

由于大量的可用频谱和非常高维的天线阵列的可能性，30和300 GHz之间的毫米波（mmW）频带对于下一代蜂窝网络吸引了相当大的关注。然而，这些系统中的一个关键问题是范围：mmW信号非常容易受到阴影和不良高频传播的影响。因此，多跳中继是用于这样的系统的自然技术，以在不添加有线接入点的情况下改善小区范围和小区边缘速率。本文研究了一个简单的蜂窝中继系统的调度问题，其中有线基站和用户设备之间的通信遵循一个层次的树结构通过固定的中继节点。这样的系统通过在接入链路中添加mmW而自然地建立在现有的蜂窝mmW回程上。所提出的系统的一个关键特征是，由于与其他链路的方向隔离，可以在逐链路的基础上进行TDD信令选择。我们设计了一个有效的，贪心算法集中调度，最大限度地提高网络效用，通过联合优化密集的，中继增强OFDMA/TDD毫米波网络的调度和资源分配。该算法可以动态地适应负载、信道条件和业务需求。显着的吞吐量增益和改进的资源利用率，我们的算法提供的静态，全球同步的TDD模式，通过模拟的基础上，在28 GHz的信道模型。

面向蜂窝网络化控制系统的信息年龄与信息价值调度

Age-of-Information vs. Value-of-Information Scheduling for Cellular Networked Control Systems

本文比较了信息年龄与信息价值在蜂窝网络化控制系统中的调度策略，通过仿真分析证明优先考虑信息价值能提升系统性能。

基于改进C/I的区分QoS调度算法

Differentiated QoS with Modified C/I Based Scheduling Algorithm

第二代（2G）数字蜂窝系统构成了当今部署的蜂窝通信的大部分。2G系统的各种服务已经显著增加，并且这将在新兴的第三代（3G）系统中继续进一步增长。通用移动电信系统（UMTS）是第三代移动通信系统，其使用宽带码分多址（WCDMA）技术来支持各种各样的服务，如语音、视频电话、因特网浏览等。这些服务需要各种各样的服务质量（QoS）要求。随着多媒体业务数量的日益增加，QoS成为一个重要的问题。区分QoS方法允许基于用户的优先级和信道条件来区分用户，使得网络可以基于QoS要求来为特定请求分配带宽。这些要求由无线电资源管理（RRM）机制控制。在本文中，我们提出了两个RRM算法，这是现有的调度算法的修改。一种是优先级C/I调度算法，该算法考虑了用户的优先级，优先级高的用户服务。另一种算法是改进的逆C/I调度，它考虑了信道条件，在降级条件下为用户提供服务，从而提高QoS。两种算法的性能评估是用NS-2的EURANE扩展完成的。仿真结果表明，与MaxC/I和InverseC/I调度算法相比，采用优先级C/I调度算法可以提高距离基站等距离但请求不同服务的用户的服务质量，采用改进的InverseC/I调度算法可以提高质量下降的用户的服务质量。

ZipPhone：保护用户位置隐私不受蜂窝服务提供商侵犯

ZipPhone: Protecting user location privacy from cellular service providers

无线服务提供商跟踪所有用户连接的时间和位置。位置推断攻击在揭示无线服务的匿名用户的身份方面是有效的。在本文中，我们提出了ZipPhone，一个解决方案，利用现有的蜂窝基础设施，以提高用户的隐私。斯巴达克斯允许用户社区策略性地安排他们的连接时间，以保持匿名，同时将效用损失降至最低。我们评估ZipPhone的角度来看，一个手机服务提供商和社区的隐私寻求用户，并量化的隐私/实用权衡ZipPhone使用两个数据集包含数百个用户的手机发射塔日志。我们提出并评估一个去匿名化算法，同时使用位置分析和轨迹链接。我们发现，通过每10分钟更新一次标识符并保持离线30秒，用户可以将其可识别性降低高达45%。

蜂窝网络中频率复用的最优资源分配

An Optimal Resource Allocation with Frequency Reuse in Cellular Networks

在本文中，我们介绍了一种新的方法，最佳的资源分配与频率复用的用户在蜂窝网络中的弹性和非弹性业务。在我们的模型中，我们表示用户的应用程序运行在不同的用户设备（UE）的对数和sigmoid效用函数。我们应用效用比例公平分配策略，即资源分配在用户之间的公平性在每个移动台上运行的应用程序的效用百分比。我们的目标是从一个多小区网络中最优地分配蜂窝系统资源给移动用户。在我们的模型中，一个最低的服务质量（QoS）是保证每一个用户订阅的移动服务的优先级给予用户的实时应用程序。我们证明了新的频率复用资源分配优化问题是凸的，因此最优解是易处理的。本文提出了一种分布式的资源优化分配算法，从移动性管理实体（MME）到基站（BS）的扇区。最后，我们提出了我们的速率分配算法的性能的仿真结果。

小蜂窝网络中自适应视频流的效用最优调度和接纳控制

Utility Optimal Scheduling and Admission Control for Adaptive Video Streaming in Small Cell Networks

我们认为，联合优化设计的传输调度和接纳控制策略的自适应视频流在小蜂窝网络。我们制定了一个动态的网络效用最大化的问题，并观察到它自然分解成两个子问题：准入控制和传输调度。所得到的算法简单，适合分布式实现。准入控制决策涉及每个用户基于其邻域中的网络拥塞来选择请求下载的视频块的质量。这种形式的准入控制与基于TCP连接上的DASH协议的当前视频流技术兼容。通过仿真，我们评估所提出的算法的性能，在现实的假设下，为小小区网络。

时限不经意调度在蜂窝下行实时的业务控制中有效吗？

Is Deadline Oblivious Scheduling Efficient for Controlling Real-Time Traffic in Cellular Downlink Systems?

5G网络中带宽密集型延迟关键业务（如虚拟现实）的出现激发了对具有硬截止期限的流的无线资源分配问题的兴趣。试图解决这个问题带来了两个挑战：（i）流到达和信道状态对于基站（BS）是先验未知的，因此，需要在线做出分配决策。(ii)尝试最大化回报的无线资源分配算法将可能是不公平的，导致对于某些用户不可接受的服务。我们建模的问题作为一个在线凸优化问题。我们提出了一个原始-对偶的最后期限不经意（DO）算法，并证明它是约3.6-竞争。此外，我们通过模拟表明，我们的算法非常密切地跟踪有先见之明的离线解决方案，显着优于现有的几种算法。在第二部分中，我们对分配施加随机约束，要求保证每个用户达到一定的及时吞吐量（在一段时间内的最后期限内交付的流量）。我们提出了长期公平截止日期不经意（LFDO）算法，该设置。我们结合李雅普诺夫框架与在线算法的分析，表明LFDO保留了DO的高性能，同时满足长期的随机约束。

用于下行链路蜂窝网络的干扰对齐：联合调度和预编码

Interference alignment for downlink cellular networks: Joint scheduling and precoding

干扰对齐（IA）是一种技术，在很大程度上，利用通过MIMO和OFDM技术在系统中可用的不断增加的信号维度，以便全局地减少网络中用户所遭受的干扰。在本文中，我们解决的问题，下行链路蜂窝网络，所谓的干扰广播信道，在小区边缘的移动用户可能会遭受高干扰，因此，性能差。从Suh等人提出的下行链路IA方案开始，提出了一种新的方法，其中每个用户反馈具有高信号干扰比增益的多个选择的接收信号方向。基于穷举搜索的调度器选择要同时服务的用户的子集，在和速率性能和公平性之间进行平衡，但是在许多用户同时发送请求的密集网络场景中变得难以驾驭。因此，我们开发了一个次优调度，大大降低了复杂性，同时保持接近最佳的数据率增益。更有趣的是，我们的模拟表明，IA计划变得有价值的相关信道，而匹配滤波为基础的计划在不相关的情况下表现最好。

一种适用于大型蜂窝网络的资源分配与协作传输方案

A Resource Allocation and Coordinated Transmission Scheme for Large Cellular Networks

随着用户设备（UE）和数据需求数量的增加，正在采用更密集的接入点（AP）。资源分配问题已经被广泛研究，其中干扰被视为噪声。多个终端通过相干或非相干的方式进行传输协调，可以显著提高系统的频谱效率，本文重点研究如何选择AP对进行协调，并根据协调结果进行资源分配。通过灵活地优化AP配对、频谱分配、用户关联和功率管理，将网络效用函数最大化。提出了一种基于迭代方案追踪和分式规划的可扩展高效算法。数值结果表明，由于在128个AP和384个UE的网络中的协调传输，网络效用大幅增加。

QoS-based Packet Scheduling Algorithms for Heterogeneous LTE-Advanced Networks, Concepts and a Literature Survey

The number of LTE users and their applications has increased significantly in the last decade, which increased the demand on the mobile network. LTE-Advanced comes with many features that can support this increasing demand. LTE-Advanced supports Heterogeneous Networks deployment, in which it consists of a mix of macro-cells, remote radio heads, and low power nodes such as Pico-cells, and Femto-cells. Embedding this mix of base-stations in a macro-cellular network allows for achieving significant gains in coverage, throughput and system capacity compared to the use of macro-cells only. These ba…

密集蜂窝网络中多业务小区间干扰协调方案

A Multi-traffic Inter-cell Interference Coordination Scheme in Dense Cellular Networks

本文提出了一种新的半分布式和实用的ICIC方案的基础上几乎空白子帧（ABSF）的方法，由3GPP。我们定义了两个数学规划问题的情况下，保证和尽力而为的流量，并使用博弈论来研究衍生的ICIC分布式计划，这是比较详细的对负担不起的集中式计划的属性。基于对所提出的模型的分析，我们定义了分布式多业务调度（DMS），一个统一的分布式框架自适应干扰感知调度的基站在未来的蜂窝网络，占保证和尽力而为的流量。DMS遵循两层方法，由本地ABSF调度器和轻量级本地管理器组成，本地ABSF调度器在保证流量和尽力而为流量之间执行资源分配，本地管理器协调ABSF本地决策。由于这种双层设计，DMS需要非常轻的信令来驱动本地路由器到全局有效的操作点。如通过数值结果所示，DMS允许（i）最大化无线电资源重用，（ii）为保证的业务提供所请求的质量，（iii）最小化专用于保证的业务的时间以为尽力而为业务留下空间，以及（iv）最大化尽力而为业务的资源利用效率。

Learning-NUM: Network Utility Maximization with Unknown Utility Functions and Queueing Delay

Network Utility Maximization (NUM) studies the problems of allocating traffic rates to network users in order to maximize the users' total utility subject to network resource constraints. In this paper, we propose a new NUM framework, Learning-NUM, where the users' utility functions are unknown apriori and the utility function values of the traffic rates can be observed only after the corresponding traffic is delivered to the destination, which means that the utility feedback experiences \textit{queueing delay}. The goal is to design a policy that gradually learns the utility functions and mak…

谁能安全等待？面向低空无人机运行的风险感知5G调度

Who Can Safely Wait? Risk-Aware 5G Scheduling for Low-Altitude UAV Operation

针对蜂窝网络对低空无人机信息延迟不敏感的问题，提出风险感知调度框架RA，基于运行后果调度上行链路，在圣保罗和F1场景中显著降低无人机风险并支持更大机队。

蜂窝网络下设备到设备通信的效用最大化资源分配

Utility-maximization Resource Allocation for Device-to-Device Communication Underlaying Cellular Networks

设备到设备（D2 D）底层通信以复杂的收发器设计为代价从覆盖范围和频谱效率的改善给蜂窝网络带来了巨大益处。在频谱共享模式下，D2 D用户在下行链路或上行链路中对现有蜂窝网络产生干扰。因此，应该适当地设计用于D2 D对的资源分配，以便减少可能的干扰，特别是对于上行链路。在本文中，我们介绍了一种新的带宽分配方案，以最大限度地提高D2 D用户和蜂窝用户的效用。由于分配问题是强NP-困难的，我们应用松弛的关联指标。我们提出了一个低复杂度的分布式算法，并证明了在静态环境下的收敛性。仿真结果表明，所提出的方案可以显著提高D2 D通信的性能，D2 D通信的性能取决于D2 D用户的位置、D2 D用户的数量和QoS（服务质量）参数。

基于联合载波聚合的多载波蜂窝网络鲁棒资源分配

Robust Resource Allocation with Joint Carrier Aggregation for Multi-Carrier Cellular Networks

在本文中，我们提出了一种新的方法，强大的最优资源分配与联合载波聚合，以分配多个载波资源之间的用户与弹性和非弹性业务在蜂窝网络中。我们使用效用比例公平分配策略，其中用户之间的公平性是在用户设备（UE）上运行的应用程序的效用百分比。每个UE基于其应用的类型被分配应用效用函数。我们的目标是在订阅移动服务的用户之间最佳地分配多个运营商资源。此外，保证每个用户的最低服务质量（QoS），该服务质量基于用户的应用类型而变化。我们提出了一个鲁棒的算法，解决了在[1]中提出的算法的缺点，通过防止在资源分配过程中的波动，在稀缺资源的情况下，并分配最佳速率为高流量和低流量的情况。我们的分布式资源分配算法从其范围内的所有载波中为每个用户分配最优速率，同时为所分配的速率提供最低价格。此外，我们分析了不同的网络流量密度的算法的收敛性，并表明我们的算法提供了流量依赖的网络提供商的定价。最后，我们提出了我们的资源分配算法的性能模拟结果。

多网关无线Mesh网络中网络效用最大化的跨层设计

Cross Layer Design for Maximizing Network Utility in Multiple Gateways Wireless Mesh Networks

本文以信号干扰噪声比（SINR）为干扰模型，研究了多网关无线Mesh网络中网络效用最大化问题。其目标是一个跨层的设计，考虑联合速率控制，流量分割，路由，调度，链路速率分配和功率控制，制定网络效用最大化问题。由于这个问题是计算复杂的，我们提出了联合动态网关选择，链路速率分配和功率控制（JGRP）算法的基础上差分积压作为一个次优的解决方案。该算法首先构造初始网络拓扑，然后在每个时隙内，同时确定每个业务流的产生速率和目的网关。该算法的另一个主要任务是联合路由、调度、链路速率分配和节点功率分配。此外，为了提高公平性，我们提出了一些新的参数来代替JGRP算法中的差分积压。仿真结果表明，在JGRP算法中使用所提出的参数，从吞吐量和延迟的角度提高了公平性。

可再生能源供电的蜂窝网络能量分配策略

Energy Allocation Policy for Cellular Networks Powered by Renewable Energy

爆炸性的无线数据服务需求伴随着二氧化碳排放和传统能源的消耗，给工业界和学术界带来了压力。利用不均匀和间歇性产生的可再生能源供电的无线网络已经得到了广泛的研究，并导致了一种新的研究范式，称为绿色通信。本文综合考虑可再生能源的总发电量、QoS需求和信道质量，提出了一种基于效用的可再生能源分配策略。这里的效用是指用户对一定数量可再生能源的满意程度。将能量分配问题转化为一个约束优化问题，并给出了一个低复杂度的启发式算法。数值结果表明，可再生能源的分配政策是适用于任何情况。当可再生能源非常稀缺时，只有信道质量好的用户才能实现能量分配。