蜂窩與Ad hoc融合網絡的關鍵技術研究.pdf

1、目前，在Adhoc網絡的諸多應用中，Adhoc網絡與蜂窩移動通信系統的融合引起了學術界和產業(yè)界越來越多的關注，并被認為是未來移動通信系統的重要發(fā)展方向之一。為了提高下一代蜂窩網絡系統的吞吐量和覆蓋距離，除了使用更先進的傳輸技術和天線技術之外，對傳統蜂窩網絡的結構進行某些重大的修改也是必要的。將Adhoc網絡融合到傳統蜂窩網絡中也許是最有前景的結構升級方式。蜂窩與Adhoc融合網絡系統是將Adhoc網絡的多跳中繼特點引入到傳統蜂窩網絡系統

2、中，這種融合網絡結合了Adhoc網絡的靈活性，同時保持了蜂窩網絡基礎結構所帶來的好處。蜂窩網絡與Adhoc網絡相融合后的無線網絡具有許多性能優(yōu)勢，主要包括：覆蓋的擴展、容量的增強、功率的減小等，因而也成為目前移動通信領域研究的熱點之一。 目前對蜂窩與Adhoc融合網絡在覆蓋和容量方面所獲得性能增益的研究主要是通過模擬仿真進行的，缺乏定量的分析，所以需要深入地進行理論研究。同時為了在蜂窩與Adhoc融合網絡環(huán)境中更好地滿足用戶對業(yè)

3、務QoS的需求，需要設計一種新的切換算法。針對這些情況，本文在全面分析國內外相關研究的基礎上，圍繞著提高傳統蜂窩網絡系統的性能，在彌補覆蓋缺陷的定量分析、網絡容量分析、網絡切換等蜂窩與Adhoc融合網絡關鍵技術方面進行了深入研究，提出相應的解決方法。 本文的研究工作主要包括： (1)在彌補覆蓋缺陷的定量分析方面：提出了一種兩跳中繼蜂窩的系統結構用于提高傳統蜂窩系統在盲區(qū)環(huán)境下的性能。分析了在盲區(qū)環(huán)境下兩跳中繼蜂窩系統可獲

4、得中繼節(jié)點的概率和它的系統模型，并分別得到了傳統蜂窩和兩跳中繼蜂窩系統的呼叫阻塞率和會話丟棄率。 (2)在網絡容量分析方面：首先，提出了一種兩跳中繼CDMA蜂窩系統結構用于提高小區(qū)邊緣地區(qū)的下行鏈路數據傳輸速率。利用多維馬爾可夫鏈分別對兩跳中繼WCDMA蜂窩系統和兩跳中繼時隙CDMA蜂窩系統進行了建模，并從理論上分析了它們各自的性能；其次，在兩跳中繼CDMA蜂窩系統結構的基礎上加入擁塞控制功能，并提出了兩種擁塞控制方法。在建立兩

5、跳中繼CDMA蜂窩系統的擁塞控制模型的基礎上，比較了它和無擁塞控制系統的性能；最后，提出了兩種中繼方法用于提高傳統CDMA蜂窩系統的上行鏈路容量，并分別得到了兩種中繼方法對當前小區(qū)和鄰居小區(qū)總的干擾功率。在對稱小區(qū)模型的基礎上，分析了兩種中繼方法對提高兩跳中繼CDMA蜂窩系統上行鏈路容量的影響。 (3)在網絡切換方面，提出了一種基于模糊多目標決策方法的兩跳中繼蜂窩系統切換算法。算法從層次分析和模糊綜合評價理論的思想出發(fā)，結合用戶