大規模認知社會網絡的性能分析

姓名：賈日恒

學號：0150342003上海交通大學電子信息與電氣工程學院大規模認知社會網絡的性能分析主要內容研究背景網絡模型概述一般認知社會網絡性能分析結論2主要內容研究背景網絡模型概述一般認知社會網絡性能分析結論3研究背景4point-to-point(Shannon1948)Shannon1948已知的信道容量（GaussianChannel）網絡容量（NetworkCapacity）Kumar2000Multi-Hop(Kumar2000)TxRx研究背景5越來越多的用戶數量和業務種類、更好的服務質量需求使得無線頻譜資源日益緊缺認知無線電[1]技術被認為可以大幅度緩解當今頻譜資源稀缺的緊張局面MitolaIII2000[1]J.MitolaIII,“CognitiveRadio-AnIntegratedAgentArchitectureforSoftwareDefinedRadio,”DissertationofDoctorofTechnology,KTH,8May,2000.Availableat：/smash/get/diva2:8730/FULLTEXT01.pdf主要內容研究背景網絡模型概述一般認知社會網絡性能分析結論6網絡模型概述及相關工作基本隨機網絡拓撲單位面積的二維區域，n個節點隨機分布源節點-目的節點（源-目節點）隨機配對，多跳方式傳輸源節點以每秒比特的數據量向目的節點發送信息

混合網絡拓撲單位面積的二維區域，n個節點和m個基站隨機分布基站只提供中繼服務，有線連接，帶寬與功率不受限認知網絡拓撲

單位面積的二維區域，n個主用戶節點和m個次用戶節點隨機分布次用戶通過共享主用戶的頻譜進行數據傳輸

7網絡模型概述及相關工作親疏度模型（Rank-basedModel）考慮單一網絡中的任意兩個節點i和j，定義j相對于i的親疏度為：基于上式并進行加權歸一化，建立j是i的朋友的概率分布為：引理1：假設一個單位面積的網絡中隨機、均勻得分布著n+1個節點，源節點基于親疏度的模型選取目的節點，則網絡中任意一對源-目節點之間的平均距離的分布如下：

8主要內容研究背景網絡模型概述一般認知社會網絡性能分析結論9一般認知網絡性能分析自組織認知社會網絡模型網絡中包含n個主用戶節點和m個次用戶節點節點隨機均勻的分布（P.P.P.）單位面積區域分別被劃分為等面積的主網格

和次網格網絡中源節點按照親疏度模型選取目的節點，

并組成傳輸對（S-DPair）10混合認知社會網絡模型主網絡中包含l個基站基站規則均勻得鋪設在主網絡中只有主用戶節點能夠使用基站服務一般認知網絡性能分析路由方式拆分任意一對源-目節點傳輸路徑水平傳輸路徑+垂直傳輸路徑數據通過相鄰網格的節點進行接力傳輸11調度策略TDMA保護區域一般認知網絡性能分析主網絡容量分析基于TDMA的調度策略單個主網格的傳輸帶寬為常數級基于源-目節點之間平均距離分析穿過任意一個主網格的傳輸路徑數量上限單節點網絡容量12一般認知網絡性能分析次網絡容量分析假設不考慮干擾非激活主網格區域頻譜接入概率為100%由于保障主用戶的傳輸質量而設置的保護區域使得次用戶的頻譜接入概率降低13Worst：9/25Best：16/25并不會從數量階上影響次網絡性能

一般認知網絡性能分析主網絡時延分析基于主網絡中源-目節點之間平均距離主網格的邊長14次網絡時延分析基于次網絡中源-目節點之間平均距離主網格的邊長假設主用戶的傳輸間隔時隙為，則

次用戶的傳輸間隔時隙為一般認知網絡性能分析主網絡時延分析基于主網絡中源-目節點之間平均距離主網格的邊長15次網絡時延分析基于次網絡中源-目節點之間平均距離主網格的邊長假設主用戶的傳輸間隔時隙為，則

次用戶的傳輸間隔時隙為一般認知網絡性能分析混合認知網絡的容量分析主網絡概率路由策略16主用戶節點以概率P選擇自組織傳輸模式；以概率1-P選擇基站傳輸模式次網絡頻譜接入概率Worst：2/25Best：8/25一般認知網絡性能分析節點社會屬性對于基站數目的影響

17自組織模式單節點網絡容量基站模式單節點網絡容量平均單節點網絡容量自組織模式單節點網絡容量基站的數目必須大于一定閾值一般認知網絡性能分析18節點社會屬性使得基站數目的閾值提高主要內容研究背景網絡模型概述及相關工作一般認知社會網絡性能分析結論19結論針對自組織認知社會網絡，本