基於廣義隨機網路演算的無線通信系統性能分析模型

《基於廣義隨機網路演算的無線通信系統性能分析模型》是依託華中科技大學，由喻莉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於廣義隨機網路演算的無線通信系統性能分析模型
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：喻莉
• 依託單位：華中科技大學

項目摘要

本項目擴展了隨機網路演算理論，提出了基於最小加代數的廣義隨機到達曲線和廣義隨機服務曲線，建立了能夠適用於不同無線通信環境的廣義隨機網路演算理論；從無線多媒體業務流的自相似性、突發性等本質特性出發，針對無線通信系統信道複雜多變的特點，將信道描述參數分解為數據丟失、頻寬變化、延時三個部分，分別建立具體的描述模型，引入信道修正參數，構造無線信道的綜合描述模型；考慮無線信道損害的隨機性，將服務模型分解為理想服務過程和有損服務過程，建立嚴格隨機服務模型；推演以隨機網路演算為基礎的無線多媒體隨機QoS界限模型，建立隨機服務質量的參考標準，給出實時的網路性能分析和評價方法。本項目成果可以提供一套從整體到局部都能夠對無線多媒體通信系統進行實時分析的理論和方法，為無線網路協定的設計、網路流量控制和無線多媒體通信系統的性能最佳化等提供可信的參考。

結題摘要

本項目基於隨機網路演算理論，運用隨機網路演算中基於最小加代數的兩個有效分析工具：隨機到達曲線模型和隨機服務曲線模型，建立了能夠適用於不同無線通信環境和不同數據流量場景下的隨機網路演算理論分析框架；從無線多媒體業務流的自相似性、突發性等特性出發，建立了基於FBM模型、LFSN模型、LFSM模型等自相似流量模型的隨機到達曲線；針對無線通信系統隨機時變服務特徵和無線信道的時變衰落特性等，將無線時變服務系統分解為數據損失、頻寬變化、時延等模組，進一步結合資訊理論、隨機過程、排隊論、機率論等理論工具，推導了無線感測器網路、無線多媒體感測器網路、無線ad hoc網路、無線移動分組網路、混合無線網路、協作通信網路等網路場景下的服務網路所提供的隨機服務曲線；並針對無線有損服務，建立了基於隨機網路演算的有損服務模型，對分析無線網路的性能特性有一定指導意義。本項目提出了多種數據流量模型在流經不同無線時變網路服務場景下，無線網路的隨機延時和隨機數據積壓特性的性能分析框架。本項目的研究成果可以提供一套對無線多媒體通信系統進行性能分析的方法，為無線網路協定設計、網路流量控制和無線多媒體通信系統的性能最佳化等提供可信的參考；本項目的研究成果對隨機網路演算理論進一步在不同流量場景和不同網路場景下的建模套用具有較強的指導意義，對隨機網路演算在網路性能分析中的套用普及具有積極的推動作用，也體現了隨機網路演算理論在實際網路分析中具有較強的實際意義和廣闊的套用前景。2010-2012年期間，項目組共發表學術論文46篇，申請發明專利10項；培養博士生2名，培養碩士生10名，引進海外學者1名。