基于复杂网络理论的无线接入网中继传输研究

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1、基于复杂网络理论的无线接入网中继传输研究-->第一章绪论1.1课题研究背景目前5G研发已经进入第二阶段，我国在5G的概念、需求、无线技术和网络架构等方面，取得了一系列成果。5G通信系统可以提供更高的传输速率、更低的延迟和更好的服务质量（QualityofService，QoS）[1]。5G时代的一大特点是“万物互联”，实现人、机器、智能终端、家用电器等数据交互。未来世界里，几乎所有物体都被连接到网络当中，每一个物体都有传感器和独立的IP，它们之间彼此协同工作。单个物体不仅可以传递自己需要发送的数据，也能够

2、作为中继，将其它物体的数据进行转发[2]。由此可见，中继传输具有广阔的应用前景，研究网络的中继传输问题，具有重要的现实意义。中继传输已经被应用在一些典型的无线接入网当中。网络中的中继节点协助源节点进行数据传输，可以在一定程度上扩大网络覆盖范围，降低通信能耗，延长网络的生命周期。例如在无线传感器网络（esh网络等等。Ad-hoc网络是一种多跳无中心的自组织无线接入网络。网络中所有节点的地位平等，节点间通过分布式算法完成所有的网络操作，结点不仅具有普通移动终端的功能，而且具有路由器的功能，可以对报文进行中继转

3、发，同时网络不需要设置特定的基础设施[39-40]。与普通的无线网络相比，它具有以下特点：（1）无中心无线自组织网络没有特定的中心节点。所有节点的地位平等，是一个对等式网络。网络中的节点可以随时加入和离开。单个节点的故障不会影响整个网络的运行，因此网络的抗毁性很强。...............第三章基于无标度网络BA模型的无线接入网中继传输方法...............203.1网络模型和基本假设................203.2基于BA模型的中继传输方法...............22第

4、四章具有拓扑重构机制的无线接入网中继传输方法...............354.1网络模型...............354.2具有拓扑重构机制的中继传输方法...............37第四章具有拓扑重构机制的无线接入网中继传输方法4.1网络模型蜂窝移动通信结合了传统蜂窝网络和Ad-hoc网络的优势，采用蜂窝无线组网方式，在终端和网络设备之间通过无线通道进行连接，进而实现用户之间的相互通信。基于移动中继的多跳蜂窝网网络，数据以多跳的形式进行传输，其主要特征是终端的移动性。因此，本章继续选择基于移

5、动中继的多跳蜂窝网络，将其作为一类节点移动的无线接入网的例子，对中继传输方法进行研究。随着经济的发展，我国的互联网信息技术在不断发展的同时，移动通讯业务也取得了较快的进步。在电信业务方面，3GPP定义了四种基本业务类型：会话类业务、流媒体业务、交互类业务和后台业务[52]。...............-->4.2具有拓扑重构机制的中继传输方法无标度网络BA模型具有自然增长和择优选择两个阶段，可以解释很多网络的形成机制，形成的网络拓扑结构对随机攻击具有很强的鲁棒性。上一章基于BA模型研究的中继方法在节能方

6、面和随机攻击的抗毁性方面具有优良特性，但是对于实际应用来说比较简单，无线接入网的一些特性考虑的不是很充分，因此，本章充分考虑了节点的移动性和业务请求的不同，给出了一种具有拓扑重构机制的无线接入网用户中继方法，同样基于BA模型，并在BA模型的基础上给出如下基本假设：（1）对移动台的到达顺序进行处理，基站按照与所有移动台的距离从小到大的顺序编号，移动台按照此顺序到达；（2）定义前向中继的概念，前向中继为满足以下条件的移动台：条件1为：与基站的距离小于当前新加入移动台与基站之间的距离；条件2为：与当前新加入移动

7、台之间的距离小于当前新加入移动台与基站之间的距离；（3）中继过程包括拓扑结构的建立和数据传输两个阶段；（4）中继传输过程是动态的过程，每一轮进行拓扑结构的建立和数据传输两个过程，每隔固定时间进行下一轮过程；（5）移动台具有移动性。假设每一轮中移动台不发生移动，移动台的移动发生在不同轮当中；（6）网络的带宽一般为M级。根据移动终端业务请求不同，把移动终端业务划分为123,,...nwwww等级，文章中我们主要考虑文字、语言和视频三种典型业务，并且三种业务的带宽需求不同。...............结论目前

8、5G研发已经进入第二阶段。5G通信系统可以提供更高的传输速率、更低的延迟和更好的服务质量，它的一大特点是“万物互联”，“互联”过程中必然会用到中继，因此对中继传输进行研究具有良好的应用前景。复杂网络理论是对复杂系统特性进行抽象并获得网络共性的理论，无线接入网由于其网络行为和节点连接关系的复杂性，属于复杂网络的研究范畴。借助于复杂网络模型构造方法，针对无线接入网络这一实际网络的中继传输问题进行研究，具有十分重要的意义。首先，以一