复杂网络在移动通信中的应用

【摘要】：复杂网络可以用来描述现实世界中的许多系统,如移动通信网络,将移动用户看成网络中的节点,用户的通话关系看成网络中的边,就构成了移动电话网络,移动电话网络既体现了移动用户之间的通话关系,同时也反应了人与人之间的社交关系。研究移动通信网络的拓扑结构,可以使我们更清晰的认识和理解移动通信网络的结构模式和演化特点,还能够为移动通信的资源管理提供理论基础,对国民经济的发展有着重要的意义。 论文从复杂网络理论的角度对移动通信网络进行分析,建立了基于VNE模型的移动电话网络,并在该网络的基础上研究了不同的接入控制策略对移动通信网络的传输性能的影响。 首先,介绍了复杂网络研究的进展以及在通信领域的研究现状、复杂网络的一些基本概念和几种经典的复杂网络模型,如随机网络模型,小世界网络模型和无标度网络模型以及节点和连边都有增加及删除的无标度网络模型(variable node-edge of scale-free network, VNE)。 其次,建立了一个基于VNE模型的移动电话网络模型,该移动电话网络服从幂率分布,但其度分布指数与经典BA模型有差异,分析了系统的话务量和呼叫阻塞率等系统性能,并给出了和BA模型的比较结果,该移动电话网络模型承载的话务量高于BA模型,呼叫阻塞率则低于BA模型。 最后,在基于VNE模型的移动电话网络中使用两种呼叫接入控制策略,即基于最大用户数的接入控制策略和基于资源预留的接入控制策略,并创建了用户的移动性模型,使用一个加权的通信阻塞率P_(QoS)来考察这两种接入控制算法的性能,分析和比较了两种接入控制策略下P_(QoS)的变化。