无线网络中多跳中继的部署问题

发布时间：2020-11-12 02:28

　　 传统的中继部署问题通常假定用户位置已知且静止不动,这种假设在实际部署场景中是不现实的。随着移动设备的普及,收集用户移动轨迹变得越来越容易,这使在部署中继时考虑用户历史移动轨迹成为可能。在此背景下,本文定义了一个新问题—基于轨迹的中继部署(Trajectory-Based Relay Deployment,TBRD)问题,旨在通过部署一定数量的中继,最大化用户在目标区域内移动时的连接时间,同时部署的中继服从中继连通性约束。为了解决TBRD问题,本文首先提出了需求节点(Demand Node,DN)的概念,它是一些虚拟加权节点,代表用户经常经过或长时间停留的位置。接下来,本文设计了需求节点生成(Demand Node Generation,DNG)算法,将连续的用户历史移动轨迹转换为多个离散的需求节点。通过生成需求节点,本文将TBRD问题转化为需求节点覆盖(Demand Node Coverage,DNC)问题,并证明这个问题是NP-完全。之后,本文设计了一个近似比为1-1/(?)的近似算法——次模迭代部署算法(Submodular Iterative Deployment Algorithm,SIDA)来解决DNC问题,其中e是数学常数,k是中继数量约束。最后,本文利用5个真实用户移动轨迹数据集来对算法进行评估。仿真结果表明,提出的算法能够为移动用户提供较高的覆盖率,带来更好的用户体验。除此之外,本文还分析了不同参数对覆盖性能的影响。据了解,本文是第一个在无线网络中利用用户轨迹进行中继部署的研究工作。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN92
【部分图文】：

图 1–1 线中继器商品示意图[5]意义共场所 线 络环境中的多跳中继部署问题预先未知。由于传输功率和路径损耗的限有 户，或 户可能会 出基站的覆盖范围最 限度地利 资源，本 希望部署有限可能长时间保持联 状态。这种需求在体育 户不断移动，但在这些领域提供持续的做到的。关注 线 络中的中继部署问题。很多研究络覆盖 积[6–8]，还有 些研究 作关注 需要以知道 户在 标区域内的确切位置过程中 户是静 的。显 易见，这些约束 户位置发 变化或存在 些偏差，采

[159]中，Tutschku 详述了需求节点的 成算法，如图 2–6 所 。其中，图2–6(a)是作者当地地理和 分布数据，图2–6(b)是 成的通信量矩阵，图2–6(c)给出了划分服务区的 意图，并基于此 成图 2–6(d) 所 的需求节点。这种需求节点的概念很快就被研究基站部署问题的学者采 。Mathar 等[160]分析了各种各样的优化问题，主要 的是为蜂窝 线 络寻找最佳的基站部署位置。Molina等[161]考虑通过选择基站位置来最 化所提供的远程通信量，这是基于使 更复杂的信号追踪 法以及不均匀的容量要求。Matthias 等[162]解决了针对特定的远程通信需求从可能的基站位置选择基站位置的问题，以便尽可能多地在 UMTS 络中提供远程通信。Gonzalez-Brevis 等[163]研究了基站位置和优化分配的组合问题，以此优化蜂窝 络的能量效率。Nakayama 等[164]提出了 种具有射线反射回程架构的自治基站（AutonomousBase Station with Optical Reflex Backhaul, ABSORB）的概念
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本文编号：2880109