配子等合作驾驶系统，依靠沟通和信息交换，为每个特工创造情境感知。因此，控制部件的设计和性能与通信部件性能紧密耦合。车辆之间的信息流可以显着影响排的动态。因此，排列的性能和稳定性不仅取决于车辆的控制器，还取决于信息流拓扑（IFT）。 IFT可能导致某些排特性的限制，即稳定性和可扩展性。蜂窝载体 - 一切（C-V2X）已成为支持连接和自动化车辆应用的主要通信技术之一。由于数据包丢失，无线通道会创建随机链路中断和网络拓扑的变化。在本文中，我们使用一阶马尔可夫模型模拟车辆之间的通信链路，以捕获每个链路的普遍时间相关性。这些模型通过在系统设计阶段期间的通信链路更好地近似来实现性能评估。我们的方法是使用实​​验中的数据来使用马尔可夫链的分组间隙（IPG）和连续IPG状态的过渡概率矩阵来模拟分组间隙（IPG）。使用基于各种不同车辆密度和通信率的经验数据来源的模型从高保真模拟中收集训练数据。利用IPG模型，我们分析了一家车辆的平均方形稳定性，标准共识协议调整了理想的通信，并比较不同情景的性能下降。

合作驾驶依赖于车辆之间的沟通来造成情境感知。合作驾驶的一种应用是合作自适应巡航控制（CACC），其旨在提高公路运输安全性和能力。基于模型的通信（MBC）是一种新的范例，具有灵活的内容结构，用于广播联合车辆驱动程序预测行为模型。车辆复杂的动态和多样化的驾驶行为为建模过程增加了复杂性。高斯过程（GP）是一种完全数据驱动和非参数贝叶斯建模方法，可用作MBC的建模组件。通过为车辆产生本地GPS并将其超参数作为模型作为模型作为模型来向相邻车辆广播的知识来传播关于不确定性的知识。在该研究中，GP用于模拟每个车辆的速度轨迹，这允许车辆在通信损耗和/或低速率通信期间访问其前车辆的未来行为。此外，为了克服车辆排中的安全问题，考虑了每辆车的两种操作模式;免费下面和紧急制动。本文介绍了离散混合随机模型预测控制，该模型采用了系统模式以及GP模型捕获的不确定性。该拟议的控制设计方法找到了最佳的车速轨迹，其目的是实现具有小型车间隙的安全和有效的车辆，同时降低车辆对频繁通信的依赖性。模拟研究表明，考虑到具有低利率间歇性通信的上述通信范例的提出控制器的功效。

车辆到车辆（V2V）通信的性能在很大程度上取决于使用的调度方法。虽然集中式网络调度程序提供高V2V通信可靠性，但它们的操作通常仅限于具有完整的蜂窝网络覆盖范围的区域。相比之下，在细胞外覆盖区域中，使用了相对效率低下的分布式无线电资源管理。为了利用集中式方法的好处来增强V2V通信在缺乏蜂窝覆盖的道路上的可靠性，我们建议使用VRLS（车辆加固学习调度程序），这是一种集中的调度程序，该调度程序主动为覆盖外的V2V Communications主动分配资源，以前}车辆离开蜂窝网络覆盖范围。通过在模拟的车辆环境中进行培训，VRL可以学习一项适应环境变化的调度策略，从而消除了在复杂的现实生活环境中对有针对性（重新）培训的需求。我们评估了在不同的移动性，网络负载，无线通道和资源配置下VRL的性能。 VRL的表现优于最新的区域中最新分布式调度算法，而无需蜂窝网络覆盖，通过在高负载条件下将数据包错误率降低了一半，并在低负载方案中实现了接近最大的可靠性。

为连接和自动化车辆（CAVS）开发安全性和效率应用需要大量的测试和评估。在关键和危险情况下对这些系统运行的需求使他们的评估负担非常昂贵，可能危险且耗时。作为替代方案，研究人员试图使用仿真平台研究和评估其算法和设计。建模驾驶员或人类操作员在骑士或其他与他们相互作用的车辆中的行为是此类模拟的主要挑战之一。虽然为人类行为开发完美的模型是一项具有挑战性的任务和一个开放的问题，但我们展示了用于驾驶员行为的模拟器中当前模型的显着增强。在本文中，我们为混合运输系统提供了一个模拟平台，其中包括人类驱动和自动化车辆。此外，我们分解了人类驾驶任务，并提供了模拟大规模交通情况的模块化方法，从而可以彻底研究自动化和主动的安全系统。通过互连模块的这种表示形式提供了一个可以调节的人解剖系统，以代表不同类别的驱动程序。此外，我们分析了一个大型驾驶数据集以提取表达参数，以最好地描述不同的驾驶特性。最后，我们在模拟器中重新创建了类似密集的交通情况，并对各种人类特异性和系统特异性因素进行了彻底的分析，研究了它们对交通网络性能和安全性的影响。

我们考虑在微观级别的坡道计量，但受车辆安全限制的约束。交通网络由带有多个在越野和外坡道的环路抽象。车辆到达坡道的到达时间及其目的地外坡道是由外源随机过程建模的。一旦车辆从坡道上释放出来，如果没有另一辆车阻塞，它就会加速自由流速。一旦它靠近另一辆车，便会采用安全的行为。车辆到达目的地外坡道后，车辆将退出交通网络。我们设计流量响应的坡道计量策略，以最大程度地提高网络的饱和区域。策略的饱和区域定义为一组需求，即到达率和路由矩阵，所有坡道的队列长度都在预期中保持限制。提出的坡道计量策略是在同步循环下运行的，在此期间，坡道在周期开始时不会释放更多的车辆长度。我们提供三个策略，分别在周期结束时分别暂停每个坡度（i）暂停时间间隔，或（ii）在周期内调节释放率，或（iii）采用保守的安全性在周期中释放的标准。但是，所有政策都不需要有关需求的信息。这些策略的饱和区域的特征是研究诱导的马尔可夫链的随机稳定性，当所有坡道的合并速度等于自由流速时，被证明是最大的。提供模拟以说明政策的性能。

Vehicle-to-Everything (V2X) communication has been proposed as a potential solution to improve the robustness and safety of autonomous vehicles by improving coordination and removing the barrier of non-line-of-sight sensing. Cooperative Vehicle Safety (CVS) applications are tightly dependent on the reliability of the underneath data system, which can suffer from loss of information due to the inherent issues of their different components, such as sensors failures or the poor performance of V2X technologies under dense communication channel load. Particularly, information loss affects the target classification module and, subsequently, the safety application performance. To enable reliable and robust CVS systems that mitigate the effect of information loss, we proposed a Context-Aware Target Classification (CA-TC) module coupled with a hybrid learning-based predictive modeling technique for CVS systems. The CA-TC consists of two modules: A Context-Aware Map (CAM), and a Hybrid Gaussian Process (HGP) prediction system. Consequently, the vehicle safety applications use the information from the CA-TC, making them more robust and reliable. The CAM leverages vehicles path history, road geometry, tracking, and prediction; and the HGP is utilized to provide accurate vehicles' trajectory predictions to compensate for data loss (due to communication congestion) or sensor measurements' inaccuracies. Based on offline real-world data, we learn a finite bank of driver models that represent the joint dynamics of the vehicle and the drivers' behavior. We combine offline training and online model updates with on-the-fly forecasting to account for new possible driver behaviors. Finally, our framework is validated using simulation and realistic driving scenarios to confirm its potential in enhancing the robustness and reliability of CVS systems.

近年来，物联网设备的数量越来越快，这导致了用于管理，存储，分析和从不同物联网设备的原始数据做出决定的具有挑战性的任务，尤其是对于延时敏感的应用程序。在车辆网络（VANET）环境中，由于常见的拓扑变化，车辆的动态性质使当前的开放研究发出更具挑战性，这可能导致车辆之间断开连接。为此，已经在5G基础设施上计算了云和雾化的背景下提出了许多研究工作。另一方面，有多种研究提案旨在延长车辆之间的连接时间。已经定义了车辆社交网络（VSN）以减少车辆之间的连接时间的负担。本调查纸首先提供了关于雾，云和相关范例，如5G和SDN的必要背景信息和定义。然后，它将读者介绍给车辆社交网络，不同的指标和VSN和在线社交网络之间的主要差异。最后，本调查调查了在展示不同架构的VANET背景下的相关工作，以解决雾计算中的不同问题。此外，它提供了不同方法的分类，并在雾和云的上下文中讨论所需的指标，并将其与车辆社交网络进行比较。与VSN和雾计算领域的新研究挑战和趋势一起讨论了相关相关工程的比较。

This paper focuses on the broadcast of information on robot networks with stochastic network interconnection topologies. Problematic communication networks are almost unavoidable in areas where we wish to deploy multi-robotic systems, usually due to a lack of environmental consistency, accessibility, and structure. We tackle this problem by modeling the broadcast of information in a multi-robot communication network as a stochastic process with random arrival times, which can be produced by irregular robot movements, wireless attenuation, and other environmental factors. Using this model, we provide and analyze a receding horizon control strategy to control the statistics of the information broadcast. The resulting strategy compels the robots to re-direct their communication resources to different neighbors according to the current propagation process to fulfill global broadcast requirements. Based on this method, we provide an approach to compute the expected time to broadcast the message to all nodes. Numerical examples are provided to illustrate the results.

随着数据生成越来越多地在没有连接连接的设备上进行，因此与机器学习（ML）相关的流量将在无线网络中无处不在。许多研究表明，传统的无线协议高效或不可持续以支持ML，这创造了对新的无线通信方法的需求。在这项调查中，我们对最先进的无线方法进行了详尽的审查，这些方法是专门设计用于支持分布式数据集的ML服务的。当前，文献中有两个明确的主题，模拟的无线计算和针对ML优化的数字无线电资源管理。这项调查对这些方法进行了全面的介绍，回顾了最重要的作品，突出了开放问题并讨论了应用程序方案。

未来的互联网涉及几种新兴技术，例如5G和5G网络，车辆网络，无人机（UAV）网络和物联网（IOT）。此外，未来的互联网变得异质并分散了许多相关网络实体。每个实体可能需要做出本地决定，以在动态和不确定的网络环境下改善网络性能。最近使用标准学习算法，例如单药强化学习（RL）或深入强化学习（DRL），以使每个网络实体作为代理人通过与未知环境进行互动来自适应地学习最佳决策策略。但是，这种算法未能对网络实体之间的合作或竞争进行建模，而只是将其他实体视为可能导致非平稳性问题的环境的一部分。多机构增强学习（MARL）允许每个网络实体不仅观察环境，还可以观察其他实体的政策来学习其最佳政策。结果，MAL可以显着提高网络实体的学习效率，并且最近已用于解决新兴网络中的各种问题。在本文中，我们因此回顾了MAL在新兴网络中的应用。特别是，我们提供了MARL的教程，以及对MARL在下一代互联网中的应用进行全面调查。特别是，我们首先介绍单代机Agent RL和MARL。然后，我们回顾了MAL在未来互联网中解决新兴问题的许多应用程序。这些问题包括网络访问，传输电源控制，计算卸载，内容缓存，数据包路由，无人机网络的轨迹设计以及网络安全问题。

减少能源消耗是低功率机型通信（MTC）网络中的一个紧迫问题。在这方面，旨在最大程度地减少机器型设备（MTD）无线电接口所消耗的能量的唤醒信号（WUS）技术是一种有前途的解决方案。但是，最新的WUS机制使用静态操作参数，因此它们无法有效地适应系统动力学。为了克服这一点，我们设计了一个简单但有效的神经网络，以预测MTC流量模式并相应地配置WU。我们提出的预测WUS（FWUS）利用了基于精确的长期记忆（LSTM） - 基于流量预测，该预测允许通过避免在闲置状态下的频繁页面监视场合来延长MTD的睡眠时间。仿真结果显示了我们方法的有效性。流量预测错误显示为4％以下，分别为错误警报和错过检测概率低于8.8％和1.3％。在减少能源消耗方面，FWUS的表现可以胜过高达32％的最佳基准机制。最后，我们证明了FWUS动态适应交通密度变化的能力，促进了低功率MTC可伸缩性

Recent advances in distributed artificial intelligence (AI) have led to tremendous breakthroughs in various communication services, from fault-tolerant factory automation to smart cities. When distributed learning is run over a set of wirelessly connected devices, random channel fluctuations and the incumbent services running on the same network impact the performance of both distributed learning and the coexisting service. In this paper, we investigate a mixed service scenario where distributed AI workflow and ultra-reliable low latency communication (URLLC) services run concurrently over a network. Consequently, we propose a risk sensitivity-based formulation for device selection to minimize the AI training delays during its convergence period while ensuring that the operational requirements of the URLLC service are met. To address this challenging coexistence problem, we transform it into a deep reinforcement learning problem and address it via a framework based on soft actor-critic algorithm. We evaluate our solution with a realistic and 3GPP-compliant simulator for factory automation use cases. Our simulation results confirm that our solution can significantly decrease the training delay of the distributed AI service while keeping the URLLC availability above its required threshold and close to the scenario where URLLC solely consumes all network resources.

我们考虑了在透明的蜂窝车辆到所有物品（C-V2X）系统中的联合渠道分配和电力分配的问题，其中多个车辆到网络（V2N）上行链路共享与多个车辆到车辆的时频资源（ v2v）排，使连接和自动驾驶汽车的团体可以紧密地一起旅行。由于在车辆环境中使用高用户移动性的性质，依赖全球渠道信息的传统集中优化方法在具有大量用户的C-V2X系统中可能不可行。利用多机构增强学习（RL）方法，我们提出了分布式资源分配（RA）算法来克服这一挑战。具体而言，我们将RA问题建模为多代理系统。仅基于本地渠道信息，每个排领导者充当代理，共同相互交互，因此选择了子频段和功率水平的最佳组合来传输其信号。为此，我们利用双重Q学习算法在同时最大化V2N链接的总和率的目标下共同训练代理，并满足所需延迟限制的每个V2V链接的数据包输送概率。仿真结果表明，与众所周知的详尽搜索算法相比，我们提出的基于RL的算法提供了紧密的性能。

The Age-of-Information (AoI) metric has been widely studied in the theoretical communication networks and queuing systems literature. However, experimental evaluation of its applicability to complex real-world time-sensitive systems is largely lacking. In this work, we develop, implement, and evaluate an AoI-based application layer middleware that enables the customization of WiFi networks to the needs of time-sensitive applications. By controlling the storage and flow of information in the underlying WiFi network, our middleware can: (i) prevent packet collisions; (ii) discard stale packets that are no longer useful; and (iii) dynamically prioritize the transmission of the most relevant information. To demonstrate the benefits of our middleware, we implement a mobility tracking application using a swarm of UAVs communicating with a central controller via WiFi. Our experimental results show that, when compared to WiFi-UDP/WiFi-TCP, the middleware can improve information freshness by a factor of 109x/48x and tracking accuracy by a factor of 4x/6x, respectively. Most importantly, our results also show that the performance gains of our approach increase as the system scales and/or the traffic load increases.

This paper considers mixed traffic consisting of connected automated vehicles equipped with vehicle-to-everything (V2X) connectivity and human-driven vehicles. A control strategy is proposed for communicating pairs of connected automated vehicles, where the two vehicles regulate their longitudinal motion by responding to each other, and, at the same time, stabilize the human-driven traffic between them. Stability analysis is conducted to find stabilizing controllers, and simulations are used to show the efficacy of the proposed approach. The impact of the penetration of connectivity and automation on the string stability of traffic is quantified. It is shown that, even with moderate penetration, connected automated vehicle pairs executing the proposed controllers achieve significant benefits compared to when these vehicles are disconnected and controlled independently.

Communication and computation are often viewed as separate tasks. This approach is very effective from the perspective of engineering as isolated optimizations can be performed. On the other hand, there are many cases where the main interest is a function of the local information at the devices instead of the local information itself. For such scenarios, information theoretical results show that harnessing the interference in a multiple-access channel for computation, i.e., over-the-air computation (OAC), can provide a significantly higher achievable computation rate than the one with the separation of communication and computation tasks. Besides, the gap between OAC and separation in terms of computation rate increases with more participating nodes. Given this motivation, in this study, we provide a comprehensive survey on practical OAC methods. After outlining fundamentals related to OAC, we discuss the available OAC schemes with their pros and cons. We then provide an overview of the enabling mechanisms and relevant metrics to achieve reliable computation in the wireless channel. Finally, we summarize the potential applications of OAC and point out some future directions.

在无线网络控制系统（WNCSS）对共享无线资源的传输计划文献中，大多数研究工作都集中在部分分布式设置上，即控制器和执行器或传感器和控制器共存。为了克服这一限制，目前的工作考虑了具有分布式工厂，传感器，执行器和控制器的完全分布的WNC，共享了有限数量的频道。为了克服沟通限制，控制器计划传输并生成用于控制的顺序预测命令。使用随机系统理论的元素，我们得出了WNC的足够稳定性条件，该条件在控制和通信系统参数方面均已说明。一旦满足条件，就会至少存在一种固定和确定性的调度政策，可以稳定WNC的所有植物。通过分析和代表WNC的每步成本函数，根据有限的可数值矢量状态，我们将最佳的传输调度问题提出到马尔可夫决策过程问题，并开发基于深入的基于强化的算法，以求解以解决的算法它。数值结果表明，所提出的算法显着优于基准策略。

在非线性和不确定动态的情况下，多种自动水下车辆（AUV）的共识形成跟踪是机器人技术的一个挑战性问题。为了应对这一挑战，本文提出了分布式生物启发的滑动模式控制器。首先，提出了常规的滑动模式控制器（SMC），并根据图理论解决共识问题。接下来，为了解决SMC方案中的高频聊天问题并同时提高噪声的鲁棒性，引入了生物启发的方法，其中采用神经动态模型来替换传统滑动模式合成的非线性符号或饱和功能控制器。此外，在Lyapunov稳定性理论的存在下，在存在有界的集体干扰的情况下证明了所得闭环系统的输入到状态稳定性。最后，进行了仿真实验以证明所提出的分布式形成控制方案的有效性。

互联网连接系统的指数增长产生了许多挑战，例如频谱短缺问题，需要有效的频谱共享（SS）解决方案。复杂和动态的SS系统可以接触不同的潜在安全性和隐私问题，需要保护机制是自适应，可靠和可扩展的。基于机器学习（ML）的方法经常提议解决这些问题。在本文中，我们对最近的基于ML的SS方法，最关键的安全问题和相应的防御机制提供了全面的调查。特别是，我们详细说明了用于提高SS通信系统的性能的最先进的方法，包括基于ML基于ML的基于的数据库辅助SS网络，ML基于基于的数据库辅助SS网络，包括基于ML的数据库辅助的SS网络，基于ML的LTE-U网络，基于ML的环境反向散射网络和其他基于ML的SS解决方案。我们还从物理层和基于ML算法的相应防御策略的安全问题，包括主要用户仿真（PUE）攻击，频谱感测数据伪造（SSDF）攻击，干扰攻击，窃听攻击和隐私问题。最后，还给出了对ML基于ML的开放挑战的广泛讨论。这种全面的审查旨在为探索新出现的ML的潜力提供越来越复杂的SS及其安全问题，提供基础和促进未来的研究。

自动驾驶汽车（AV）必须在动态环境中安全有效地操作。为此，配备联合雷达通信（JRC）功能的AVS可以通过使用雷达检测和数据通信功能来增强驾驶安全性。但是，在不确定性和周围环境的动态下，通过两种不同功能优化AV系统的性能非常具有挑战性。在这项工作中，我们首先提出一个基于马尔可夫决策过程（MDP）的智能优化框架，以帮助AV在周围环境的动态和不确定性下选择JRC操作功能时做出最佳决策。然后，我们开发了一种有效的学习算法，利用了深度强化学习技术的最新进展，以找到AV的最佳政策，而无需任何有关周围环境的先前信息。此外，为了使我们提出的框架更加可扩展，我们开发了一种转移学习（TL）机制，该机制使AV能够利用有价值的体验来加速培训过程，以加速培训过程。广泛的模拟表明，与其他常规的深钢筋学习方法相比，提议的可转移深钢筋学习框架可将AV的障碍检测概率降低到67％。