基于有向天線和時延限制的大規(guī)模無線網(wǎng)絡容量研究.pdf

1、隨著無線通信技術的發(fā)展和人們對無線網(wǎng)絡服務需求的增長，大規(guī)模無線自組織網(wǎng)絡因其重要的應用受到人們的重視。無線自組織網(wǎng)絡具有布網(wǎng)容易、維護方便、價格低廉等特點，在數(shù)據(jù)的傳輸過程中采用多跳的方式從源節(jié)點傳遞給目的節(jié)點。對于大規(guī)模無線自組織網(wǎng)絡，因其自組織特性，如何提供有效的數(shù)據(jù)傳輸速率以滿足用戶的需求是一個挑戰(zhàn)性問題。分析大規(guī)模無線網(wǎng)絡的容量限并給出可達網(wǎng)絡容量的具體的路由、調度策略對于無線網(wǎng)絡架構和布網(wǎng)具有指導意義。本文主要考慮基于有向天

2、線和時延限制的大規(guī)模無線網(wǎng)絡容量問題，分析了不同傳輸模式和應用場景下的網(wǎng)絡容量界并給出可達網(wǎng)絡容量界的路由、調度策略。
　　 針對基于有向天線和時延限制的大規(guī)?；旌蠠o線靜態(tài)網(wǎng)絡單播傳輸，本文首次系統(tǒng)的研究了當網(wǎng)絡中用戶（節(jié)點）均裝備有向天線的情況下，大規(guī)?；旌暇W(wǎng)絡在最大L跳資源策略傳輸方式下的網(wǎng)絡容量問題。本文基于網(wǎng)絡信息論的研究框架，綜合考慮有向天線技術和基站的引入對網(wǎng)絡容量的提升，并分析了時延限制對網(wǎng)絡容量的影響。提出了兩種

3、傳輸模式相互切換的混合傳輸模型，并引進有向天線技術部分的消除干擾對網(wǎng)絡容量降低的影響。給出了基于有向天線和時延限制的混合無線網(wǎng)絡容量的漸近閉式表達式，分析了網(wǎng)絡容量與節(jié)點端到端時延、有向天線波束寬度、網(wǎng)絡中基站數(shù)量之間的函數(shù)變化關系。
　　 針對基于有向天線和時延限制的大規(guī)?；旌弦苿泳W(wǎng)絡多播傳輸，本文提出了時延限制下移動自組織網(wǎng)絡多播傳輸?shù)挠邢虬l(fā)送、有向接收傳輸模式。得到了在時延限制情況下，混合移動網(wǎng)絡多播容量上界的漸近閉式表達

4、式，分析了網(wǎng)絡系統(tǒng)參數(shù)對移動網(wǎng)絡多播容量的影響。給出網(wǎng)絡多播容量可達的編碼-調度算法的存在性說明，進而為利用改進的Raptor編碼技術達到移動網(wǎng)絡多播容量的下界提供了理論基礎。
　　 針對基于混合車載網(wǎng)絡的無線多播傳輸，本文在網(wǎng)絡信息論的框架下利用漸近分析的方法分別研究了兩種車輛移動模型和兩種時間尺度下混合車載網(wǎng)絡的多播容量。基于對網(wǎng)絡節(jié)點的二維快速運動模型的分析，本文建立了更加符合實際車載網(wǎng)絡的一維慢速運動模型，并首次考慮了網(wǎng)