基于随机几何的蜂窝网络性能分析与研究(附件)【字数：9951】
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景 1
1.2 随机几何建模通信网络的发展和现状 1
1.3随机几何建模基础 2
1.4课题研究的目的及意义 2
第二章 数学基础及网络性能指标 3
2.1数学基础 3
2.1.1常用分布 3
2.1.2随机几何相关基础 4
2.2网络性能指标 6
2.2.1覆盖概率 6
2.2.2平均频谱效率 6
2.2.3平均能量效率 6
2.2.4传输容量 7
2.2.5误码率 7
第三章 多层异构蜂窝网络性能分析 8
3.1概述 8
3.2系统建模 8
3.3多层异构蜂窝网络覆盖概率分析 9
3.4仿真结果及分析 11
第四章 多小区协作网络分析 12
4.1概述 12
4.2下行链路 12
4.2.1下行链路多小区协作系统模型 12
4.2.2服务基站和用户之间距离的概率密度函数 13
4.2.3干扰信号与有用信号功率的拉普拉斯变换 14
4.3上行链路 14
4.3.1上行链路系统模型 14
4.3.2上行链路覆盖概率 15
4.4仿真分析 16
结束语 17 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072#
致 谢 18
参考文献 19
附录A 缩略语表 20
附录B 源程序清单 21
第一章 绪论
1.1选题的背景
一直以来，对无线通信网络性能的研究从来没有停止过，特别是如何对蜂窝通信网络的性能进行建模和评估是一个开放的问题。
蜂窝网络的建模与性能评估在无线通信研究领域举足轻重。传统网格模型建模蜂窝网络往往是不可分析的，需要使用复杂的系统级仿真。并且随着未来异构网络的发展，网络节点呈现出位置更加随机并且分布更加稠密的趋势，这就更增加了传统系统级仿真的复杂度。将随机几何理论用于大规模ad hoc无线网络的建模已有30多年的历史，并且已经成功地发展出描述和评估网络性能的许多分析模型。
近年来，随机几何模型已经被证明为多层蜂窝网络提供了分析和精确的性能极限。为了描述多层蜂窝网络的干扰特性，随机几何模型对干扰建模的简化具有很高的潜力，并且对蜂窝网络的设计可以提供颇具意义的建议。随机几何很好的弥补了上述传统系统级仿真的缺陷。因此，建模和分析多层蜂窝网络这一新兴研究领域越来越得到学术界的关注。基于上述背景，本文利用随机几何理论建模并分析了蜂窝网络，且能够很好地填补了蜂窝网络在随机几何建模这一研究领域的空白。
1.2 随机几何建模通信网络的发展和现状
1961年第一次使用随机几何理论的文章出现[1]。利用随机几何理论分析蜂窝网络的性能，起源于J.Andrews的工作，他给出了最基本的同构蜂窝下行系统的性能理论分析[2]。之后，基于此项分析，研究人员利用了随机几何给出蜂窝网络的理论分析。业务区域（如市区、郊区、公园等）和容量（网络和链路）的不同，通常导致基站在模型中不规则地分布。因此，基站的位置会随着蜂窝网络中位置的改变而呈现随机模式。
最近，出现了一种新的多层蜂窝网络建模方法，该方法基于随机几何理论，既能很好地描述网络集合拓扑的随机性，又便于分析结果。
1.3随机几何建模基础
在无线通信中，信号功率会随着发射机与接收机的间距而呈现幂次衰减的规律，其表达式为：
（11）
其中x表示发射机的空间位置，且x∈R；P表示发射机发射功率；y 表示接收机的空间位置，且y ∈R；变量g用来描述空间位置中x与ｙ之间的随机信道增益；||为欧几里得范数；A为传播常数；α表示路损系数。
1.4课题研究的目的及意义
（1）多层异构蜂窝网络性能分析
采用独立的齐次泊松点过程作为异构蜂窝网络空间分布模型；
选择最强干扰信噪比（SINR）基站的接入方案，推导出多层异构蜂窝网络的覆盖概率；
通过仿真实验，分析了影响整个网络覆盖概率的因素。
（2）研究多小区协作技术下上行链路和下行链路
依据小区边缘用户位置的不同而动态选择协作基站；
运用随机几何理论中的泊松点过程模型的方法来建模并分析上行链路。
给出了上行链路和下行链路覆盖概率的数学表达式。
下行链路使用标准功率衰落模型来进行建模。
得到某特定用户到第i个服务基站距离的概率密度函数表达式。
第二章 数学基础及网络性能指标
2.1数学基础
2.1.1常用分布
（1）泊松分布
泊松分布（Possion Distribution)是一种离散的概率分布，它定义为在某一固定的空间间隔或时间间隔内发生指定事件数量的概率。事件以已知的速率平均发生并且其发生的时间和前一事件无关[4]。记为
X～POi（λ） （21）
原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/dzkxyjs/448537.html
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