無線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)平面移動(dòng)模型及網(wǎng)絡(luò)容量分析.pdf

1、隨著大規(guī)模無線通信系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，用戶以及接入點(diǎn)的空間位置往往并非完全規(guī)則部署。由于無線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)具有良好的自組織性，動(dòng)態(tài)拓?fù)湫约盁o中心性使其有迅速組網(wǎng)，快速部署等優(yōu)點(diǎn)，成為國內(nèi)外研究者的研究熱點(diǎn)。無線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)中接收機(jī)接收信號(hào)的強(qiáng)度以及所承受的干擾強(qiáng)度都直接依賴于網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的空間位置，無線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其變動(dòng)成為影響網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵。因此本文著重研究無線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)平面移動(dòng)模型及時(shí)延，并分析了無線A

2、d-Hoc網(wǎng)絡(luò)在通信過程中的干擾，最終通過網(wǎng)絡(luò)容量來評(píng)價(jià)模型及網(wǎng)絡(luò)的性能。
　　在建立平面移動(dòng)模型時(shí)，無線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)基于全雙工雙向通信系統(tǒng)(BFD)并采用IEEE802.11 DCF(RTS/CTS模式)標(biāo)準(zhǔn)。本文將無線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)分解為若干鏈路即網(wǎng)絡(luò)中每兩個(gè)節(jié)點(diǎn)組成一組節(jié)點(diǎn)對(duì)，節(jié)點(diǎn)對(duì)間的傳輸采用雙向的多輸入多輸出技術(shù)(Two-Way MIMO)。本文通過節(jié)點(diǎn)間的距離定義通信狀態(tài)，以連續(xù)兩次運(yùn)動(dòng)的角度差判斷運(yùn)動(dòng)方向，計(jì)算

3、出不同通信狀態(tài)的概率分布函數(shù)從而確立了無線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)的平面移動(dòng)模型。在分析移動(dòng)模型時(shí)延時(shí)，本文運(yùn)用了二維Markov模型及排隊(duì)理論，其中二維Markov模型中每個(gè)狀態(tài)由嘗試傳輸次數(shù)與競爭窗口大小兩個(gè)指標(biāo)構(gòu)成，在進(jìn)行信道競爭時(shí)采用M/G/1排隊(duì)理論。最終得到了移動(dòng)模型的平均時(shí)延并對(duì)其進(jìn)行了模擬分析。
　　而在干擾評(píng)估中，提出兩種干擾評(píng)估方法，即節(jié)點(diǎn)干擾評(píng)估法和鏈路干擾評(píng)估法。其中節(jié)點(diǎn)干擾評(píng)估以節(jié)點(diǎn)對(duì)中的接收節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，并以

4、其為中心建立干擾評(píng)估范圍，在干擾評(píng)估范圍中搜索可能對(duì)其產(chǎn)生干擾的發(fā)送節(jié)點(diǎn)。在鏈路干擾評(píng)估中對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)分為不同集合：發(fā)送節(jié)點(diǎn)集、接收節(jié)點(diǎn)集、重傳發(fā)送節(jié)點(diǎn)集、重傳接收節(jié)點(diǎn)集，分析發(fā)送端與接收端的鏈路進(jìn)行干擾評(píng)估。本文推導(dǎo)出無線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)中干擾的概率分布函數(shù)并計(jì)算了SIR值。
　　本文建立的無線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)平面移動(dòng)模型及干擾分布函數(shù)最終通過網(wǎng)絡(luò)容量進(jìn)行綜合分析，因?yàn)闊o線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量是保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵性質(zhì)之