AI-Native Integrated Sensing and Communications for Self-Organizing Wireless Networks: Architectures, Learning Paradigms, and System-Level Design
New Jersey Institute of Technology（新泽西理工学院）
本文综述了AI原生集成感知与通信在自组织无线网络中的架构、学习范式及系统设计，探讨了深度强化学习等方法在动态环境中的应用及未来研究方向。
2025-12-29 cs.AI cs.NI
Multi-Interface PLC / Wireless Network Simulation
许多通信网络由使用诸如铜线、光纤、无线和电力线通信（PLC）之类的异构技术的传统设备和新设备组成。然而，大多数网络模拟器都被设计为与单一的底层链路层技术一起工作。此外，几乎没有任何合适的模型，PLC的网络模拟器。在本文中，我们提出了扩展的Contiki OS网络模拟器Cooja：一个设备可以支持多个接口访问多个PLC段或无线信道和一个简单的PLC介质模型，介绍了描述数据包丢失概率作为距离的函数。我们测试我们的方法来模拟智能电网的情况下，环网柜配备PLC设备。
2012-09-27 cs.NI
Wireless sensor networks simulators and testbeds
无线传感器网络（WSNs）已成为当今时代最有前途的技术之一。研究人员几年前就对它们进行了研究，但仍需要做更多的工作，因为这一领域增加了整合新技术的开放机会。一个具有挑战性的任务是WSN部署。然而，这是通过使用测试平台或模拟工具进行实际部署来完成的，而实际部署可能既昂贵又耗时。在本文中，我们回顾了无线传感器网络的实施和评估过程。然后，我们描述相关的测试平台和仿真工具，以及它们的功能。最后，我们使用这些测试平台和模拟进行实验研究，以突出其优点和缺点。作为一个用例，我们实现了本地化协议。这项工作明确了未来的工作，以便更好地实施，以提高可靠性，准确性和所消耗的时间。
2020-09-08 cs.NI
Localization using Mobile Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（WSNs）是一组空间分布的专用自主传感器，用于监测（和记录）环境的物理条件（并在中央位置组织收集的数据）。它们一直是人们感兴趣的话题，因为它们的多功能性和多样化的能力，尽管有简单的传感器测量局部量，如温度，pH值或压力。我们深入了解如何利用这种网络进行本地化，并提出了一种改善IIT孟买校区动物和人类生活条件的技术。
2021-02-17 cs.NI
A Security Architecture for Mobile Wireless Sensor Networks
无线传感器网络日益成为许多具有挑战性的问题的可行解决方案，并将在未来的许多领域陆续部署。然而，部署新技术而不考虑安全性往往被证明是不合理的危险。我们提出了一个自组织的移动无线传感器网络，防止许多攻击这些网络暴露的安全体系结构。此外，它限制了一些无法预防的攻击的安全影响。我们分析了我们的安全架构，并表明它提供了所需的安全方面，同时仍然是一个轻量级的解决方案，从而适用于自组织移动无线传感器网络。
2014-09-22 cs.CR cs.NI
Adding Network Coding Capabilities to the WSNet Simulator
本技术报告介绍了WSNet -无线传感器网络模拟器中的网络编码模块的实现。该实现提供了一个通用的编程接口，以允许不同的编码策略的简单专业化：随机，源/目的地导向，内部/流间等。
2011-03-09 cs.NI
Classification of networks-on-chip in the context of analysis of promising self-organizing routing algorithms
本文在分析片上网络（NoC）研究现状的基础上提出更完备的NoC新分类，调研无线NoC领域进展并探讨自组织算法在无线NoC中的应用可能性，成果可为NoC研发与生产提供参考。
2023-06-12 cs.AR cs.NI
A Performance Comparison of Network Simulators for Wireless Networks
网络仿真是用来评估不同网络拓扑结构的最有用和最常用的方法。网络模拟器被研究界广泛用于评估新的理论和假设。有许多网络模拟器，例如，ns-2，ns-3，OMNET++，SWAN，OPNET，Jist和GloMoSiM等，因此，选择一个网络模拟器来评估研究工作是研究人员的一项重要任务。本文的主要重点是比较国家的最先进的，开源的网络模拟器的基础上，以下参数：CPU利用率，内存使用，计算时间和可扩展性，通过模拟MANET路由协议，以确定最佳的网络模拟器的研究社区。
2013-07-15 cs.DC cs.NI cs.PF
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
ncsim: A Lightweight Simulator for Networked Edge Computing with Wireless Interference Modeling
University of Southern California（南加州大学）；Loyola Marymount University（洛约拉马利蒙特大学）
ncsim通过结合DAG工作流调度与物理基础的IEEE 802.11 CSMA/CA干扰建模，解决无线边缘计算中计算放置与干扰建模的耦合问题，实验显示干扰影响显著导致调度器排名反转。
2026-09-06 cs.DC cs.NI
A Tutorial on the Implementation of Ad-hoc On Demand Distance Vector (AODV) Protocol in Network Simulator (NS-2)
网络模拟器NS-2是目前应用最广泛的网络模拟器。它能够模拟一系列网络，包括有线和无线网络。在本教程中，我们提出了在NS-2的实现Ad Hoc按需距离矢量（AODV）协议。本教程针对的是希望了解NS-2中AODV协议实现的新手用户。
2010-07-26 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
An Energy-Aware Protocol for Self-Organizing Heterogeneous LTE Systems
研究了异构LTE系统的自组织问题。我们提出了一个模型，共同考虑异构LTE系统的几个重要特性，包括使用正交频分多址（OFDMA），频率选择性衰落的每个链路，不同的链路之间的干扰，以及不同类型的基站的不同传输能力。我们还通过考虑基站的功率消耗（包括无线传输的功率消耗和操作的功率消耗）和能源价格来考虑能源成本。基于这个模型，我们的目标是提出一个分布式协议，提高了系统的频谱效率，这是衡量的加权比例公平客户端的吞吐量之间，并降低了能源成本。我们确定，有几个重要的组成部分参与这个问题。我们提出了这些组件的分布式策略。每一个建议的策略需要小的计算和通信开销。此外，组件之间的相互作用也被认为是在所提出的策略。因此，这些策略导致联合考虑异构LTE系统的所有因素的解决方案。仿真结果也表明，我们提出的策略实现了更好的性能比现有的。
2013-02-13 cs.NI
A Disaster-Aware Integrated TN-NTN System-Level Simulator for Resilient 6G Wireless Networks
Rhineland-Palatinate Technical University of Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨凯泽斯劳滕-兰道工业大学）；German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI GmbH)（德国人工智能研究中心）
本文提出一个轻量级系统级模拟器，用于评估集成TN-NTN无线网络在部分故障灾害模型下的故障后回退行为，研究极端事件中网络韧性与交通管理。
2026-05-07 cs.NI cs.SY eess.SY
Simulation Platform for Wireless Sensor Networks Based on Impulse Radio Ultra Wide Band
超宽带脉冲无线电（IR-UWB）是解决无线传感器网络（WSN）约束的一种很有前途的技术。然而，现有的网络仿真工具并没有提供一个完整的无线传感器网络仿真架构，在物理层（PHY）和介质访问控制（MAC）层的IR-UWB特性。在本文中，我们提出了一个无线传感器网络的仿真架构的基础上IR-UWB技术。在物理层，我们通过处理脉冲传播延迟来考虑脉冲碰撞。我们还模拟了MAC协议特定的IRUWB，无线传感器网络的应用。为了完全符合无线传感器网络仿真的要求，我们提出了一个通用的和可重用的传感器和传感信道模型。大多数的无线传感器网络的应用性能可以评估感谢所提出的模拟架构。所提出的模型上实现了一个可扩展的和众所周知的网络模拟器：全球移动信息系统模拟器（GloMoSim）。然而，它们可以被重用于所有其他基于分组的仿真平台。
2010-02-02 cs.NI
Competitive Multi-Agent Load Balancing with Adaptive Policies in Wireless Networks
由于机器学习（ML）算法具有很强的学习和自适应能力，近年来，ML技术在下一代无线网络中的应用已经取得了可喜的成果。更具体地，ML技术已经用于自组织网络（SON）中的负载均衡。在负载均衡和ML的背景下，一些研究从单个集中式代理的角度提出了网络管理自动化（NMA）。然而，单代理域不考虑代理之间的交互。在本文中，我们提出了一个更现实的负载均衡方法，使用新的多代理深度确定性策略梯度与自适应策略（MADDPG-AP）计划，考虑吞吐量，资源块利用率和网络延迟。我们将我们的建议与名为Clipped Double Q-Learning（CDQL）的单代理RL算法进行了比较。仿真结果表明，该算法在时延、丢包率和收敛时间上都有明显的改善
2021-10-13 cs.NI
Combining Software Defined Networks and Machine Learning to enable Self Organizing WLANs
下一代无线局域网（WLAN）将在密集、混乱和高度动态的场景中操作，在大量情况下，由于不受控制的高干扰水平，这些场景可能导致低用户体验。灵活的网络架构，例如软件定义网络（SDN）范例，将为WLAN提供新的能力来处理用户的需求，同时在这些复杂场景中实现更高水平的效率和灵活性。在SDN之上，机器学习（ML）技术的使用可以通过经由学习识别可行的配置来改进网络资源使用和管理。ML技术可以通过参数调整来驱动WLAN达到最佳工作点，以应对不同的网络需求和策略以及动态条件。在本文中，我们概述了SDN的WLAN所做的工作，以及考虑ML的WLAN优化的开创性工作。最后，为了展示ML技术与SDN相结合以改善网络操作的潜力，我们评估了使用多臂Bandits的WLAN中基于智能的空间重用和动态信道绑定操作的不同用例。
2019-09-12 cs.NI
ABMQ: An Agent-Based Modeler and Simulator for Self-Organization in MANETs using Qt
基于Agent的建模与仿真（ABMS）是一种简单而强大的方法，用于模拟单个Agent之间的交互。使用ABMS，可以对不同的现象进行建模和仿真，而无需在不必要的复杂性上花费额外的时间。虽然ABMS在许多不同的领域，如经济，社会和自然现象是成熟的，它还没有得到太多的关注，在移动ad-hoc网络（MANDITION）的背景下。在本文中，我们提出了ABMQ，一个功能强大的基于代理的平台，适用于建模和仿真的自组织在无线网络，特别是移动自组织。通过利用Qt应用框架的独特潜力，ABMQ提供了轻松建模和模拟自组织算法的能力，然后重用模拟过程中开发的代码和模型，为多种桌面和移动平台构建真正的第三方应用程序，这大大减少了开发时间和成本，并防止了重写代码可能导致的错误。
2013-12-08 cs.NI
A study on Modeling of Dependency between Configuration Parameters and Overall Energy Consumption in Wireless Sensor Network (WSN)
在本文中，我们研究了一种新的方法来建模的整体能量消耗（EC）在无线传感器网络（WSN）。首先，我们提取的无线传感器网络的EC涉及的参数。配置参数和一个特定的应用程序的平均剩余能量之间的依赖关系进行了研究。我们的方法有三个关键步骤：剖析，参数减少，建模。在剖析中，传感器网络模拟器用不同的配置参数值重新运行800次，以便剖析节点中的平均剩余能量。在参数约简中，三个统计分析（p值，线性和非线性相关性）被应用到剖面实验的结果，以分离对WSN剩余能量的有效参数。最后，线性回归被用来建立所选择的有效参数与剩余能量之间的关系。在不同的有效参数值下运行200次仿真器的评估结果表明，该模型可以预测无线传感器网络中节点的剩余能量，平均误差小于13%。
2011-12-25 cs.NI
Artificial Intelligence as an Enabler for Cognitive Self-Organizing Future Networks
承载复杂应用程序的智能设备数量的爆炸性增长正在迅速影响信息通信技术行业的格局。预计到2022年，移动用户将达到89亿，这将大大增加对额外容量的需求，预计总吞吐量将增加1000倍。在已经拥挤的无线电频谱中，满足无线带宽的不断增长的应用需求变得越来越困难。已经表明，分配的频谱很少被主用户利用，因此包含可能被未授权用户利用来进行其通信的频谱漏洞。随着我们进入物联网（IoT）时代，在物联网时代，常用电器将成为具有严格性能要求（例如低延迟、能效等）的智能数字设备，当前的网络面临如何为这种应用创建足够容量的棘手问题。因此，为解决这些挑战而设想的第五代蜂窝网络（5G）需要结合认知和智能来解决上述问题。
2017-02-09 cs.NI
A Tutorial on Broadcasting Packets over Multiple-Channels in a Multi-Inferface Network Setting in NS-2
随着更便宜的电子设备的激增，现在可以在多接口网络中通过多信道进行无线通信。例如，无线传感器节点现在可以在多个信道上运行。此外，认知无线电传感器网络也在不断发展，它也在多信道上运行。在市场上，我们可以找到可以支持多通道操作的天线，例如用于无线传感器节点之间通信的cc 2420天线由16个可编程通道组成。多信道的合理利用降低了节点间的干扰，提高了网络的吞吐量。最近，一个认知无线电认知网络（CRCN）补丁NS-2模拟器提出了支持多信道多接口能力在NS-2。在本教程中，我们考虑如何使用NS-2模拟器模拟多通道多接口无线网络。本教程是为初学NS-2的用户准备的，希望了解NS-2中多通道多接口的实现。我们采取认知无线电认知网络（CRCN）补丁NS-2模拟器，并演示了在多接口网络设置多信道广播。在我们的设置中，节点braodcast的问候数据包到它的邻居。当且仅当相邻节点调谐到相同的信道时，它们才接收Hello数据包。我们通过例子证明接收器的调谐可以以两种方式完成。
2010-07-26 cs.NI
Performance Evaluation of Impluse Radio Ultra Wide Band Wireless Sensor Networks
提出了一种基于脉冲无线电超宽带（IR-UWB）的无线传感器网络（WSN）性能评估性能评估方法。仿真平台是建立在现有的网络仿真器：全球移动信息系统仿真器（GloMoSim）。重点研究了IR-UWB物理层（PHY）和媒体接入控制层（MAC）的精确建模。为了提高仿真的逼真度，根据所使用的跳时序列和脉冲传播延迟对脉冲碰撞进行建模。它还包括基于新传感通道和新传感器设备模型的检测和识别应用。所提出的架构是通用的，所以它可以被重用于任何仿真平台。性能评估是基于一个典型的无线传感器网络应用：局域保护，传感器节点密集地分散在一个访问管制区，以检测，识别和报告未经授权的访问基站进行分析。使用不同的协议栈的两个网络拓扑结构进行了研究。它们的性能评估的可靠性和延迟。
2010-02-02 cs.NI
A simulation model for the lifetime of wireless sensor networks
在本文中，我们提出了一个无线传感器网络的生命周期模型。该模型考虑了几个参数，如传感器的总数，网络规模，汇聚节点的百分比，传感器的位置，传感器的移动性和功耗。基于三个不同的标准的网络的生命时间的定义：可用功率的百分比，总功率，百分比的活着的传感器的总传感器，和百分比的活着的汇传感器的总汇传感器。一个基于Matlab的仿真器开发的模型。一些无线传感器网络的情况下，提出和讨论。
2012-01-11 cs.NI
Comparative Study of Simulation for Vehicular Ad-hoc Network
在这篇文章中，我们讨论了在过去几年中道路上增加的汽车数量。由于高密度的车辆，潜在的威胁和道路交通事故正在增加。无线技术的目标是在车辆中配备技术，通过相互发送消息来减少这些因素。车辆安全应用程序在部署到现实世界中使用之前应该进行彻底的测试。模拟器工具已被首选比户外实验，因为它简单，容易和便宜。VANET要求流量和网络模拟器应一起使用来执行此测试。为此目的存在许多工具，但其中大多数都存在适当交互的问题。利用外部激励来模拟车载网络，分析其对无线通信的影响，但要完成这项工作，还需要一个好的模拟器。
2013-04-18 cs.NI
Urban Delay Tolerant Network Simulator (UDTNSim v0.1)
延迟容忍网络（DTN）是一种网络方法，它处理可能发生在许多种通信网络中的网络中断和高延迟。高延迟的主要原因包括网络的部分连通性，如可以在具有频繁网络分区的许多类型的ad hoc无线网络中看到的，如在星际和深空网络中经历的长传播时间，以及如在陆地无线网络环境中观察到的由于节点的移动性而导致的频繁链路中断。由于网络环境中涉及的复杂性，在这样的真实场景中实验网络架构、协议和移动模型是困难的。因此，在本文中，我们提出了城市延迟容忍网络模拟器（UDTNSim）0.1版的文档，能够模拟城市道路网络环境与DTN特性，包括移动模型和路由协议。此版本的UDTNSim中包含的移动模型是（i）静止移动，（ii）简单随机移动，（iii）基于路径类型的移动，（iv）基于路径记忆的移动，（v）具有受限移动的路径类型，以及（vi）具有等待移动的路径类型。除了移动模型，我们还提供了三个路由和数据切换协议：（i）流行路由，（ii）优越的只有汉诺，和（iii）优越的对等汉诺。UDTNSim v0.1是使用面向对象的编程方法设计的，以便为DTN环境提供新功能之外的灵活性。UDTNSim v0.1作为开源模拟器分发，供研究社区使用。
2017-09-17 cs.NI
Towards Practical Cell-Free 6G Network Deployments: An Open-Source End-to-End Ray Tracing Simulator
本文提出一个基于Unity和GPU加速的开源端到端射线追踪仿真器，集成LIS与MIMO技术，用于无蜂窝6G网络的物理传播与系统级协议联合仿真，为6G研发提供高灵活性的实用工具。
2023-12-07 cs.NI eess.SP
WiFly: experimenting with Wireless Sensor Networks and Virtual coordinates
在设计无线传感器网络的通信协议时，实验是很重要的。低层对上层性能有很大的影响，并且这种现象的复杂性不能完全通过分析或仿真来捕捉。在本报告中，我们将介绍从设计节能自组织通信架构（MAC、路由和应用层）到实际实验的完整过程。所提出的通信架构包括一个MAC协议，避免建立和维护邻居表，和地理启发的虚拟坐标路由协议。该应用程序由一个移动汇询问无线传感器网络的基础上发出的请求断开连接的基站。在此架构的设计过程中，我们验证它的功能正确的模拟，我们进行了时间验证。这项研究是需要计算的最大速度移动汇可以采取。我们详细的实施，和场外实验的结果（在物理层的能量消耗，在MAC层的冲突概率，路由）。最后，我们报告在现实世界中的部署，我们已经安装了无线电控制的飞机上的移动汇节点。
2008-03-14 cs.NI
Statistical Analysis to Extract Effective Parameters on Overall Energy Consumption of Wireless Sensor Network (WSN)
在本文中，我们使用统计工具来分析无线传感器网络（WSN）的参数和整体能耗（EC）之间的依赖关系。我们的方法有两个主要阶段：剖析和有效的参数提取。在前者中，传感器网络模拟器重新运行800次，8个WSN参数的不同值，以配置节点消耗的能量;然后在后者中，三个统计分析（p值，线性和非线性相关性）应用于配置阶段的结果，以提取对WSN整体能耗最有效的参数。
2012-09-11 cs.NI
SeBaSi system-level Integrated Access and Backhaul simulator for self-backhauling
本文提出了用于集成接入与回传（IAB）网络的系统级仿真器SeBaSi，通过在曼哈顿和帕多瓦的部署模拟，展示了其在评估自回传蜂窝网络性能和支持新技术扩展方面的实用性。
2023-09-11 cs.NI
Hybrid Automatic Neighbor Relations for 5G Wireless Networks
5G无线网络旨在实现无缝移动宽带服务、机器对机器和超可靠的低延迟通信。这些目标需要在容量、可靠性、延迟减少和可扩展性方面进行大规模改进。除了软件定义网络和网络功能虚拟化之外，自组织网络（SON）是另一种使5G可行的技术。自动邻居关系（ANR）是SON的重要组成部分，其直接影响无线网络的可靠性、可扩展性和容量。当考虑ANR功能的标准化和实施的当前状态时，可以看出ANR需要一种新的方法来符合5G要求。因此，在本文中，提出了一种全面的混合ANR（H-ANR）架构，它导致利用广泛的通用性能标准，配置指标和测量的关系管理。H-ANR功能不是基于瞬时信息而是基于性能标准和其他度量的历史值来对邻居进行排名。分布式ANR（D-ANR）模块的属性也由H-ANR管理，以防止通过D-ANR或X2接口重复添加不需要的邻居。所提出的H-ANR功能的性能也进行了比较的情况下，只有D-ANR是可用的长期演进高级网络。
2017-07-23 cs.NI
WSN simulators evaluation: an approach focusing on energy awareness
目前有大量的无线传感器网络（WSN）仿真器，它们的设计、目标和特性各不相同。用户必须决定哪个模拟器最适合他们的特定要求，今天迷失了方向，面临着一整套不同的和不同的模拟器。因此，很明显，需要建立指导方针，支持用户选择模拟器以满足他们的偏好和需求。在以前的工作中，我们提出了一个通用的和新颖的方法来评估网络模拟器，考虑方法的过程和一组定性和定量的标准。特别是，对于WSN模拟器，标准包括这种网络的相关方面，例如能耗建模和可扩展性能力。这项工作的目的是：（i）深入描述与WSN方面相关的标准;（ii）扩展和更新我们以前的作品中阐述的WSN模拟器的最新技术水平，以确定科学文章中最常用和引用的;（iii）通过评估和比较三个最常引用的模拟器，特别是在能源建模和可扩展性能力方面，证明我们的新方法的适用性。结果表明，我们提出的方法为研究人员提供了一个评估工具，可以用来描述和比较无线传感器网络模拟器，以选择最合适的一个给定的场景
2020-01-17 cs.NI
Ascending runs in dependent uniformly distributed random variables: Application to wireless networks
本文分析了一般均匀分布但不独立的随机变量的最长递增连续序列或最大上升行程。它们的相关性的特点是两个连续的随机变量不能取相同的值。使用马尔可夫链的方法，我们研究的最大上升运行的分布，我们开发了一个算法来计算it.This问题来自分析的几个自组织协议设计的大规模无线传感器网络，我们展示了我们的结果如何适用于这一领域。
2008-02-25 cs.DM cs.NI math.CO
DRUG: An Energy-Efficient Data-Centric Routing Protocol for Wireless Sensor Networks
一般情况下，传感器节点部署在无人值守的区域。在这种情况下，向电池供给能量或更换电池是困难的，甚至有时也是不可能的。因此，延长网络生命周期是这方面的重要优化目标。在本文中，我们提出了一个新的能源有效的数据中心路由协议称为DRUG。在本文中，我们提出了一个自适应的数据为中心的方法来找到一个最佳的路由路径，从源到sink时，传感器节点随机部署在一个有限的服务区域与单一的sink。利用NS-2仿真器，我们比较了DRUG与FLOODING和SPIN协议的性能。
2014-06-18 cs.NI
Comparative Investigation for Energy Consumption of Different Chipsets Based on Scheduling for Wireless Sensor Networks
微机电系统（MEMS）和射频（RF）设计的快速发展使得低功耗、廉价和网络化微传感器的开发成为可能。这些传感器节点能够捕获各种物理信息，例如温度、压力、物体的运动等，以及将环境的这些物理特性映射到定量测量。一个典型的无线传感器网络（WSN）由数百到数千个这样的传感器节点通过无线介质连接。在本文中，我们提出了几个商用芯片组，如TR1001，CC1000和CC1010基于不同的调度方法的两种类型的部署策略的能源消耗的比较调查。我们在OMNeT++模拟器中进行了实验。
2010-09-23 cs.NI
Minority Games With Applications to Distributed Decision Making and Control in Wireless Networks
第五代（5G）密集小小区网络（SCN）预计将在未来几年内满足千倍的移动流量挑战。当开发用于这样的网络中的资源分配问题的解决方案时，由于这样的网络中的大量用户和网络节点导致的过度的计算复杂性和大的信令开销，传统的集中式控制不再可行。相反，具有低复杂度的分布式资源分配（或决策）方法将是期望的，以使网络自组织和自治。少数者博弈（MG）作为一种建模和求解分布式资源分配问题的工具，近年来受到研究界的关注。本文的主要目的是研究的MG解决分布式决策问题，在未来的无线网络的适用性。我们提出了基本MG的基本理论方面，MG的一些变体，以及平衡的概念。本文还研究了移动网关在通信网络中的应用现状。此外，我们描述了一个示例应用MG到SCN，在SCN中的用户的计算卸载的问题建模和分析使用MG。
2016-10-07 cs.NI
TDMH: a communication stack for real-time wireless mesh networks
提出了一种适用于实时的【形】无线mesh网络的完整协议栈TDMH（TimeDeterministc Multi-Hop）协议。TDMH为应用程序提供了一个面向连接的、有界延迟的通信模型。点对点数据流可以随时创建和销毁。可以选择性地引入路径冗余以提高可靠性。TDMH利用最先进的低功耗时钟同步和相长干扰洪泛来构建网络拓扑的连续更新图，集中式调度器使用TDMA信道接入将数据流映射到该网络拓扑图上。我们实现了TDMH作为一个单一的代码库，我们在OMNeT++模拟器和WandStem无线节点上运行。因此，我们可以说，当建立在IEEE 802.15.4物理层之上时，TDMH可以扩展到100个节点，10跳或更高，尽管可用带宽有限。
2020-06-05 cs.NI
Fear: A Fuzzy-based Energy-aware Routing Protocol for Wireless Sensor Networks
许多能量感知路由协议已经被提出用于无线传感器网络。他们中的大多数人只是节能者，并不关心能量平衡。能量节省器协议试图降低网络整体的能量消耗;然而能量管理器协议平衡网络中的能量消耗以避免网络分割。这意味着节能协议不一定是能量平衡的，反之亦然。然而，无线传感器网络的生命周期是严格依赖于能量消耗，因此，能量管理是一个必须考虑的任务。本文提出了一种能量感知路由协议FEAR，它考虑了能量平衡和节能。通过模糊集的概念，在能量平衡和节能之间找到了一个公平的权衡。利用Glomosim仿真器对FEAR路由协议进行了仿真和评估。
2011-08-13 cs.NI
A Survey of Active Attacks on Wireless Sensor Networks and their Countermeasures
近年来，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）已经成为一种新兴的技术，可以应用于战场、商业应用、生境观测、建筑物、灵巧家庭、交通监控等关键场合。目前无线传感器网络面临的最大困难之一是如何防止严重的攻击。将传感器节点组织在一个废弃的环境中会使网络系统对各种强大的攻击无能为力，传感器节点固有的内存和功率限制使得传统的安全安排不切实际。传感知识与无线通信和处理能力相结合，使其被滥用。无线传感器网络技术也受到了各种各样的安全威胁。介绍了无线传感器网络面临的四种基本安全威胁和各种主动攻击，以及不同学者提出的可能的应对措施。
2017-02-23 cs.CR 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
Efficient and Secure Routing Protocol for Wireless Sensor Networks through Optimal Power Control and Optimal Handoff-Based Recovery Mechanism
无线传感器网络（WSN）技术的进步已经提供了具有感测各种类型的物理和环境条件、数据处理和无线通信的能力的小型和低成本传感器的可用性。在无线传感器网络中，传感器节点的传输距离有限，其处理和存储能力以及能量资源也有限。改进的三重仲裁系统（MTUS）在无线传感器网络中已经证明了其更好的性能。在本文中，我们扩展了MTUS，将最佳的信号噪声比（SNR）为基础的功率控制机制和最佳的自恢复功能，形成一个有效的和安全的无线传感器网络路由。使用Glomosim-2.03仿真器进行的广泛调查研究表明，具有最佳功率控制机制的高效安全路由协议（ESRP）和基于自恢复的自恢复可以显着降低功耗。
2015-12-24 cs.NI
Wireless Coverage Area Computation and Optimization
无线网络的设计必须包括优化其无线发射机的覆盖区域-蜂窝网络中的移动和基站、WLAN中的无线接入点或无线自组织网络中的传输调度节点。通常，通过空间复用来解决公共信道的覆盖优化，即保持接入网络远离。然而，随着无线网络部署（包括物联网）密度的增加和频谱的缺乏，以及像白空间设备和自组织认知网络这样的新发展，需要通过有效的算法来管理干扰和优化覆盖范围，这些算法正确设置发射功率，以确保传输仅使用必要的功率。在这项工作中，我们研究的方法计算和优化干扰有限的覆盖范围地图的一组发射机。我们通过越来越现实的网络场景不断进步。我们开始与一个固定的发射机设置的磁盘模型，并提出了一个最佳的算法计算的覆盖图。然后，我们增强模型，以包括网络更新，以添加或删除一个发射机的形式。在这种动态设置中，我们提出了一个最佳的算法来保持更新的覆盖地图。然后，我们转向更现实的干扰模型-SINR模型。对于SINR模型，我们首先显示覆盖图的几何基础。然后，我们提出了一种方法来近似测量的覆盖区域。最后，我们提出了一种算法，使用这种措施，以最小的总发射功率的覆盖区域进行优化。
2015-08-14 cs.NI
Sniffing Multi-hop Multi-channel Wireless Sensor Networks
随着无线传感器网络的规模越来越大、复杂程度越来越高、作用越来越重要，有必要对网络流量进行深入分析。为此，嗅探器发挥着不可替代的作用。由于嗅探器是一种范围有限的设备，为了覆盖多跳网络，有必要考虑部署多个嗅探器。这激发了对网络中嗅探器的最佳数量和位置的研究。我们提出了一个解决方案的基础上，从图论的最小优势集。我们评估所提出的解决方案，并实现它作为一个扩展的6TiSCH模拟器。我们的解决方案假设一个50节点的场景，部署在2x2公里的室外区域，10%的数据包丢弃在所有通道，当使用10个嗅探器。
2021-01-19 cs.NI
Matching Theory for Future Wireless Networks: Fundamentals and Applications
诸如小小区和认知无线电网络的新颖无线联网范例的出现已经永远地改变了无线系统的操作方式。特别是，需要自组织解决方案来管理稀缺的频谱资源已经成为许多新兴无线系统中的流行主题。在本文中，第一个全面的教程使用匹配理论，诺贝尔奖获奖的框架，在无线网络中的资源管理。为了迎合新兴的无线网络的独特功能，提出了一种新的，面向无线的匹配理论分类。然后，该框架的关键解决方案的概念和算法实现。然后，开发的概念应用在三个重要的无线网络领域，以证明这种分析工具的实用性。结果表明，匹配理论可以有效地提高性能的资源分配在所有三个应用程序讨论。
2015-03-12 cs.IT cs.NI math.IT
Cache-Version Selection and Content Placement for Adaptive Video Streaming in Wireless Edge Networks
无线边缘网络通过在无线网络边缘提供计算和存储资源，有望为移动用户提供更好的视频流服务。然而，由于用户兴趣、用户设备、视频版本或分辨率、缓存大小、网络条件等的多样性，决定将视频内容放置在何处以及移动用户设备应当选择哪个高速缓存和视频版本是具有挑战性的。在本文中，我们研究了无线边缘网络中的自适应视频流的缓存版本选择和内容放置的联合优化。我们提出了实用的分布式算法，在每个用户设备和每个网络缓存，以最大限度地提高整体网络效用。除了证明我们的算法的最优性，我们实现了我们的算法，以及几个基线算法的ndnSIM，一个基于ns-3的命名数据网络模拟器。模拟评估表明，我们的算法显着优于传统的启发式解决方案。
2019-04-09 cs.NI
A new approach to services differentiation between mobile terminals of a wireless LAN
本研究旨在找出无线局域网中移动终端区分服务的几种机制的优缺点，以建立一个更好更优化的机制。本文在分析现有IEEE 802.11标准服务质量方法的基础上，提出了一种新的服务质量控制方法--DF-DCF差分帧DCF。建议的方法在网络仿真器（NS）环境中的性能允许其通过一组测试和仿真场景的验证。仿真结果表明，DF-DCF方法更适合于无线通信网络中的移动节点。
2009-08-09 cs.NI
Self-organizing Life Cycle Management of Mobile Ad hoc Networks
移动自组织网络（MANET）是一种没有任何基础设施的无线网络，其中的节点必须适应动态变化的情况下，导致他们的移动性。由于节点的分散性和通信的安全需求，移动自组网的管理必须是自组织的，这是一个主要的研究挑战。为了应对的固有属性的MANDENT，一个新的分散管理系统MANDENT称为自组织生存周期管理（SLCM），在这里充分描述和评价。关于安全性，节点认证是任何网络中访问控制的最关键组成部分，特别是在MANN中。广播也是这些网络中的基本数据传播机制。在确定拟议的SLCM系统时，这两个方面都受到了特别关注。特别是，强访问控制算法的基础上的加密范例的零知识证明，和一个三步广播协议，在这里定义。实验结果表明，SLCM显著提高了自组织移动台生存周期管理的质量和安全性。
2022-09-14 cs.CR cs.NI
A Comparative Study on Self-Organization in Wireless Sensor Networks
本文比较研究了无线传感器网络中的自组织机制，分析其在资源受限和受损环境下如何通过分配、协作通信与动态数据收集提升网络效率与鲁棒性。
2025-01-04 cs.CY cs.NI
Rendezvous Nodes (RN Nodes) Based Cluster Head Selection and Energy Efficient Data Aggregation with Mobile Sink for Lifetime Maximization in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）由一组分布在一定区域内的专用传感器节点组成，用于观测和记录环境的物理条件（如温度、声音、压力），并将收集到的数据组织在一个中心位置。这些传感器节点由电池供电，因此节能成为无线传感器网络的一个重要方面。本文提出了一种将传统的低能耗自适应分簇体系（LEACH）与移动汇聚节点（RN节点）相结合的方法，并对簇头选择过程进行了一些改进。本文的目的是减少死节点的数量，这反过来又将涉及到增加网络的总寿命。特别是对于大的区域，所提出的算法优于传统的Leach的仿真结果证明。
2020-04-20 cs.NI eess.SP
Extending the Energy Framework for Network Simulator 3 (ns-3)
设计和仿真用于能量收集无线网络的最佳传输协议的问题最近受到了相当大的关注，因此需要对能量收集过程进行精确建模，并随后重新设计仿真框架以将其包括在内。虽然当前的ns-3能量框架允许定义包含能量收集器贡献的新能源，将能量采集器组件集成到现有的能量源中使用现有的能量框架并不简单。在这张海报中，我们提出了对目前ns-3发布的能源框架的扩展，以明确引入能源收集器的概念。从通用接口的定义开始，然后我们为能量采集器提供了两个简单模型的实现。此外，我们扩展了当前能源框架的一组实现，以包括超级电容器能源的模型和传感器能耗的设备能源模型。最后，我们介绍了能量预测器的概念，它从能量源和收集器收集信息，并使用这些信息来预测未来可用的能量，我们提供了一个示例实现。作为这些努力的结果，我们相信我们对ns-3能量框架的贡献将提供一个有用的工具，以提高能量感知无线网络的模拟质量。
2014-06-24 cs.NI
Clustering Based Topology Control Protocol for Data Delivery in Wireless Sensor Networks
由于传感器节点能量有限且不可再生，直接影响网络的寿命，因此如何优化传感器节点的能量一直是无线传感器网络研究的热点。现有的技术用于优化能量消耗是基于利用节点冗余，自适应无线电传输功率和拓扑控制。拓扑控制协议对网络的生命周期、可用能量和连通性有着重要的影响。在本文中，我们将传感器节点分为强节点和弱节点的基础上，他们的剩余能量以及操作寿命，并提出了一个基于分簇的拓扑控制协议（CTCP），延长网络的生命周期，同时保持最小的连接。在Java-Simulator（J-Sim）中进行的大量仿真表明，该协议在网络生命周期、平均延迟和能量利用率等性能指标上均优于现有协议。
2013-01-23 cs.NI
Coherent Communications in Self-Organizing Networks with Distributed Beamforming
相干通信旨在与传统的点对点传输相比以较低的功耗支持较高的数据率和扩展的连接性。相干通信方案的典型设置基于具有多个发射机和单个接收机的单个数据流。本文研究了自组织无线网络中多个并发数据流的情况，每个数据流都有多个发送器和多个接收器。针对需要长距离通信的节点网络中的相干组通信，提出了一种基于联合组网和波束形成的分布式优化方案。与点对点通信相比，该解决方案显著提高了单个数据流的功率增益和多个数据流的信干比。这些增益进而转化为通信范围、功率效率、可靠性和吞吐量的改进。在这种多层网络优化解决方案中，节点以分布式方式相互协调，形成发射机和接收机组，并在长距离上相互进行相干通信。相干波束形成协议针对给定的发射机和接收机组进行优化，而网络形成协议被优化以确定这些组。通过使用单天线通信节点，所提出的优化解决方案在网络通信中提供了主要增益，并且优于波束成形和网络形成协议的其他基准组合。
2019-12-20 cs.NI eess.SP
Deep Q-Learning for Self-Organizing Networks Fault Management and Radio Performance Improvement
我们提出了一种算法，自动故障管理在室外蜂窝网络中使用深度强化学习（RL）对无线损伤。该算法通过允许RL学习如何通过探索和利用各种警报校正动作来提高下行链路信号与干扰加噪声比，使得蜂窝网络集群能够自我修复。本文的主要贡献是：1）介绍了一种基于深度RL的故障处理算法，自组织网络可以在多项式运行时间内实现，2）表明这种故障管理方法可以在实际网络设置中提高无线链路性能。仿真结果表明，我们提出的算法学习一个动作序列，以清除报警和提高性能的蜂窝集群比现有的算法，即使对网络故障发生和用户移动的随机性。
2019-01-10 cs.NI stat.ML
TCP over IEEE 802.11
IEEE 802.11是用于媒体访问控制的广泛使用的无线LAN标准。TCP是最初为有线网络设计的重要传输协议。TCP将数据包丢失视为拥塞并降低数据率。在无线网络中，分组丢失不仅由于拥塞，而且还由于各种其他原因。因此，有必要使TCP适应无线网络。可以将TCP和IEEE 802.11的各种参数设置为适当的值，以实现最佳性能结果。本文对IEEE802.11标准的各种参数进行了优化。网络仿真器NS2用于仿真。
2012-02-27 cs.NI
Performance of Modeling wireless networks in realistic environment
无线网络由通过无线电信道通信的移动设备实现。由于用真实设备进行实际问题的实验非常困难，因此经常使用仿真。在许多其他重要的属性，必须定义的模拟实验中，移动模型和无线电传播模型必须仔细选择。两者都对移动无线网络的性能具有强烈的影响，路由协议的性能随这些模型而变化。文献中提出了许多移动性和无线电传播模型。它们中的每一个都是为了不同的目标而开发的，并不适合每一种物理场景。在常用的无线网络模拟器中，研究者通常只考虑简单的无线传播模型，而忽略了传播环境中的障碍物。在本文中，我们研究了无线网络仿真的性能，考虑不同的无线电传播模型，并考虑在传播环境中的障碍物。本文利用OPNET Modeler对无线网络的性能进行了分析，对网络的吞吐量、分组接收衰减等参数进行了量化。
2012-01-04 cs.NI
