無線通信網(wǎng)接入性能分析的建模與優(yōu)化研究.pdf

1、隨著個人通信的普及，以及無線通信技術的飛速發(fā)展，無線通信網(wǎng)中的業(yè)務種類不斷豐富，業(yè)務量急劇增加。無線通信網(wǎng)絡的帶寬有限性，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)絡合理分配信道資源的前提。本論文應用基于排隊理論的精確模型方法，構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)絡的性能指標的表達式。進行了系統(tǒng)的仿真分析，得到了系統(tǒng)

2、參數(shù)設置的優(yōu)化結果，為無線通信網(wǎng)優(yōu)化設計及合理配置提供了理論依據(jù)和分析方法。 首先，針對數(shù)字移動通信網(wǎng)的特點，建立了離散時間Geom/Geom/c/c排隊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)的排隊模型。利用這三個模型分別對無線通信系統(tǒng)的接入過程進行建模；通過Markov鏈和生滅過程的方法，推導出了重要的性能指標的解析表達式；比較了在不同模型中系

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

4、網(wǎng)中的移動節(jié)點的能量管理，引入部分服務臺休假排隊系統(tǒng)對無線通信網(wǎng)的接入性能進行建模。提出了用部分服務臺異步Ⅳ_策略休假排隊模型和帶啟動時間(e，d)策略同步休假排隊模型對Ad hoc網(wǎng)中的移動節(jié)點的無線鏈路建立過程進行建模。設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)絡用戶的移動特性，引入空間排隊(Spat