無線通信網(wǎng)接入性能分析的建模與優(yōu)化研究.pdf

1、隨著個(gè)人通信的普及，以及無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無線通信網(wǎng)中的業(yè)務(wù)種類不斷豐富，業(yè)務(wù)量急劇增加。無線通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬有限性，使得其接入性能分析變得十分重要。信道接入問題，是如何合理分配相互競爭用戶之間的信道資源，而有效的信道接入模型和性能分析方法則是無線通信網(wǎng)絡(luò)合理分配信道資源的前提。本論文應(yīng)用基于排隊(duì)理論的精確模型方法，構(gòu)建了多種無線通信網(wǎng)接入模型，通過對模型的解析，得到了無線通信網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)的表達(dá)式。進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真分析，得到了系統(tǒng)

2、參數(shù)設(shè)置的優(yōu)化結(jié)果，為無線通信網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及合理配置提供了理論依據(jù)和分析方法。 首先，針對數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)的特點(diǎn)，建立了離散時(shí)間Geom/Geom/c/c排隊(duì)模型和有限群體并帶有無限Buffer(Geom/Geom/c/c/N)、有限Buffer(Geom/Geom/c/K/N)的排隊(duì)模型。利用這三個(gè)模型分別對無線通信系統(tǒng)的接入過程進(jìn)行建模；通過Markov鏈和生滅過程的方法，推導(dǎo)出了重要的性能指標(biāo)的解析表達(dá)式；比較了在不同模型中系

3、統(tǒng)性能指標(biāo)與系統(tǒng)負(fù)載的關(guān)系。 其次，針對無線通信網(wǎng)多業(yè)務(wù)接入特性，構(gòu)建了兩類業(yè)務(wù)的M<,1>,M<,2>/M,M<,2>/c/c,∞混合消失系統(tǒng)模型；遞進(jìn)地建立了對應(yīng)于時(shí)延敏感型業(yè)務(wù)優(yōu)先接入策略的無限和有限Buffer兩種離散時(shí)間排隊(duì)模型；通過擬生滅過程與矩陣幾何解方法求解，得到了各類業(yè)務(wù)的阻塞概率、平均等待時(shí)間以及系統(tǒng)信道平均利用率等重要性能指標(biāo)，給出了對各種QoS約束下系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化結(jié)果。 再次，基于無線Ad hoc

4、網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的能量管理，引入部分服務(wù)臺休假排隊(duì)系統(tǒng)對無線通信網(wǎng)的接入性能進(jìn)行建模。提出了用部分服務(wù)臺異步Ⅳ_策略休假排隊(duì)模型和帶啟動(dòng)時(shí)間(e，d)策略同步休假排隊(duì)模型對Ad hoc網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的無線鏈路建立過程進(jìn)行建模。設(shè)置了休眠閾值與喚醒閾值等系統(tǒng)休眠參數(shù)，比較了這些休眠參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響，并通過系統(tǒng)仿真得到其最優(yōu)值，比較了同步與異步休眠策略對系統(tǒng)性能的影響。 最后，基于無線通信網(wǎng)絡(luò)用戶的移動(dòng)特性，引入空間排隊(duì)(Spat