基于隨機網(wǎng)絡演算的協(xié)作通信性能分析.pdf

1、移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來,加快了移動通信技術的發(fā)展,第四代(4G)移動通信技術商用的步伐也越來越快,4G將帶給用戶更快的上網(wǎng)速度和服務體驗。4G網(wǎng)絡中,物理層采用了包括協(xié)作通信等更為先進的技術。協(xié)作通信的基本思想是通過節(jié)點間相互輔助來完成信息的傳遞,在源節(jié)點與目的節(jié)點間建立多條虛擬的傳輸鏈路。協(xié)助通信作為一種很有前景的通信技術,需對其各項性能進行充分研究。目前對協(xié)作通信性能的研究還主要集中在物理層誤比特率、中斷概率及MAC層接入等方面,很少

2、涉及延時、數(shù)據(jù)積壓等具有更直觀參考價值的網(wǎng)絡層性能。
　　隨機網(wǎng)絡演算是一種用分析網(wǎng)絡延時和數(shù)據(jù)積壓的數(shù)學工具。能很好的解決概率論、隨機過程以及排隊論等傳統(tǒng)分析工具的一些局限性,如分析復雜度高、只能得到延時和吞吐量的平均值等。隨機網(wǎng)絡演算可以通過分別特征數(shù)據(jù)流和網(wǎng)絡的累積服務能力,來方便的分析無線網(wǎng)絡的延時、數(shù)據(jù)積壓特性?；陔S機網(wǎng)絡演算理論,對放大轉發(fā)模式的協(xié)作通信系統(tǒng)的流量突發(fā)特性和隨機服務特性進行建模,進而研究系統(tǒng)的延時、數(shù)

3、據(jù)積壓的概率分布是本文的重點。
　　本文基于隨機網(wǎng)絡演算,分析協(xié)作通信信道的衰落特性和時變服務特性,結合概率論信息論等知識推導了放大轉發(fā)模式的三節(jié)點協(xié)作信道的隨機服務曲線;考慮到現(xiàn)代網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流表現(xiàn)出自相似性,得到數(shù)據(jù)流的隨機到達曲線;進一步推導得到協(xié)作通信系統(tǒng)的延時和數(shù)據(jù)積壓概率分布。最后對得到的性能分布理論結果進行數(shù)值分析,結果表明本文分析方法能夠得到三節(jié)點放大轉發(fā)協(xié)作通信數(shù)據(jù)積壓、延時的概率分布,并研究數(shù)據(jù)流的自相似特性對性能