协作通信中基于批到达的中继节点排队模型与数值分析

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1、学校代号：10532学号：S09101006密级：普通湖南大学硕士学位论文协作通信中基于批到达的中继排队模型与数值分析节点QueuingModelandNumericalAnalysisatRelaynodebasedonpacketsinabatcharrivaloncooperativediversitywirelessnetworksbyZENGQiushengB．E．(HunanUniversity)2009AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngi

2、neering1nInformationandCommunicationEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorHUANGShengyeMay，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：＼弥七日期：o口f产莎月多日

3、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密回。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：o豁主日期：必伸年占月弓日聊虢耋生叶哪忙6月f日协作通信中基于批到达的中继节点排队模型与数值分析摘要高速、可靠和及时的数据传输是无线通信系统的关键需求。应用差错控制技术、链路自适应技术和抗

4、衰落技术来解决通信传输过程中存在的多径传播、多普勒频移、衰落等问题，能保障系统传输的高速率、可靠性和频谱利用率。自动重传请求、自适应调制与编码和协作分集这三种技术结合运用，并基于排队论研究数据包在系统中继节点的延时性能，是进一步研究协作通信系统整体性能的基础。中继节点有两类包到达，第一类是从发送端发送来的，第二类为中继本身产生的。这样，有多路输入源的中继节点数据包到达过程为一批过程。本文采用一个三节点协作分集解码转发系统作为研究模型，主要研究协作分集系统中回退式自动重传请求(GBN．ARQ)协议下的中继节点数据包延时性能。主要的工作如下：(1)在物理层采用链路自适应技术，对

5、单中继协作分集系统的无线信道进行建模分析，建立了有限状态马尔科夫信道模型。(2)基于排队理论和GBN．ARQ协议特性，将数据包的到达过程建模为一个伯努利过程合并一个批到达过程，解决了中继处数据包成批到达的排队问题，分析影响数据包逗留时间的因素。(3)假设反馈延时固定的情况下，建立数据包中继处到目的端发送过程的队列模型，提取影响系统模型的参数因子，进而推导出其系统状态为一G／M／1类型的马尔科夫链，运用矩阵几何理论计算出中继处的数据包稳态概率以及延时概率分布。本文计算的数据和结果都相对精确，为计算无线网络中数据业务的延时提供了一种可靠的方法，为数据包的到达过程提供了多样性选择

6、。同时，本文第4章的理论计算结果，对比分析了系统参数对时延性能和排队队长等的影响。通过实验结果的比较，验证了理论分析和队列模型的正确性。关键词：回退式自动重传请求协议；协作通信；自适应调制与编码；马尔科夫模型；排队延时；批到达；G／M／1类型II硕士学位论文AbstractHigh—speed，reliableandinstantdatatransmissionarethekeyrequirementsforthewirelesscommunicationsystem．Usingtheerror-controltechnology，linkadaptationandanti

7、-fadingtechniquestosolvethemulti-pathfading，Dopplerfrequencyshiftandotherproblemsintheprocessofcommunicationcanguaranteethehighrate，reliabilityandspectrumutilizationofthesystem．Thecombinationoftheautomaticretransmissionrequest，adaptivemodulationandcodingandcoo