《基於網路演算的通信系統建模理論及特性研究》是依託北京郵電大學，由高月紅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於網路演算的通信系統建模理論及特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：高月紅
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
網路演算理論中對並聯伺服器模型研究的欠缺，為分析具有多個並行信道的網路性能帶來了不便。從理論角度來說，推導並聯伺服器服務模型的難點在於，各並聯伺服器自身特性本就包含多元性和隨機性，當它們並聯時，伺服器之間的相互耦合和關聯進一步增加了建模和分析的難度。本項目擬基於最小加代數、虛擬時間函式分析法等數學模型，結合調度算法、各伺服器性能等核心因素，推導並聯伺服器系統整體服務特性的數學描述。在理論基礎完善後，選取當今主流通信系統中的典型並聯伺服器場景，經過模型提取、參數映射，推導系統特性的理論分析結果。再進一步結合輸入系統的業務流模型，分析系統能夠為不同的業務提供服務質量保證的情況。此外，采自實際部署網路的運營數據也將用於對上述理論結果進行匹配驗證。
結題摘要
隨著通信技術的發展，現代通信網路的業務特性和系統服務特性均呈現多樣化，導致通信系統的建模也趨向複雜化。排隊論作為一項經典理論在通信網路的發展過程中起到了至關重要的作用。然而，在如今業務和系統特性多樣化的通信系統中，基於排隊論的分析複雜度越來越高，甚至不再適用。基於此，排隊論的演進理論-網路演算-得到了越來越廣泛的套用。本項目著眼於利用網路演算理論建立通用模型和提供性能分析的一般方法，結合實際場景，獲得理論與套用兩方面的結論與指導。 本項目推導得出了多種條件下的多服務系統的等效服務曲線，並結合具體的業務到達特性所得到的業務到達曲線，利用最小加代數理論以及機率論求得業務的時延性能。值得強調的是，本項目所提出的求解並聯伺服器等效服務曲線的方法僅依賴系統的服務特性的統計信息，非常適用於工程實踐。通過將相關研究結果與經典的M/M/K模型的分析結果和基於現網話務數據的分析結果進行對比，驗證了基於網路演算方法的正確性。 理論與實際場景的聯合研究也是本項目的一個重要構成部分，主要包括針對能量收集與消耗場景和針對認知無線電系統的研究。在能量相關的研究中，分析了系統能量耗盡的機率分布、有限能量存儲下業務的時延分布，以及在給定約束條件下，通信系統可接入的業務速率和能量收集速率的數學關係；在認知無線電系統的研究中，重點對信道檢測錯誤進行建模，分析了主用戶和次用戶的時延和積壓性能的通用數學表達式。，並在多信道系統中提出了改善次用戶QoS性能的策略。此外，本項目同時也緊跟無線通信網路的發展方向，對LTE網路的動態TDD技術、超密集網路中的小區動態開關技術和多點協作技術、LTE在非授權頻帶的共存機制等技術進行了研究。這部分內容為網路演算理論與實際套用的結合提供了基礎。 綜上所述，本項目在關注理論基礎的同時也注重於工程實踐，所輸出的成果既包含理論方面的突破，也適用於實際工程指導。
