大规模认知社会网络的性能分析

姓名：贾日恒

学号：0150342003上海交通大学电子信息与电气工程学院大规模认知社会网络的性能分析主要内容研究背景网络模型概述一般认知社会网络性能分析结论2主要内容研究背景网络模型概述一般认知社会网络性能分析结论3研究背景4point-to-point(Shannon1948)Shannon1948已知的信道容量（GaussianChannel）网络容量（NetworkCapacity）Kumar2000Multi-Hop(Kumar2000)TxRx研究背景5越来越多的用户数量和业务种类、更好的服务质量需求使得无线频谱资源日益紧缺认知无线电[1]技术被认为可以大幅度缓解当今频谱资源稀缺的紧张局面MitolaIII2000[1]J.MitolaIII,“CognitiveRadio-AnIntegratedAgentArchitectureforSoftwareDefinedRadio,”DissertationofDoctorofTechnology,KTH,8May,2000.Availableat：/smash/get/diva2:8730/FULLTEXT01.pdf主要内容研究背景网络模型概述一般认知社会网络性能分析结论6网络模型概述及相关工作基本随机网络拓扑单位面积的二维区域，n个节点随机分布源节点-目的节点（源-目节点）随机配对，多跳方式传输源节点以每秒比特的数据量向目的节点发送信息

混合网络拓扑单位面积的二维区域，n个节点和m个基站随机分布基站只提供中继服务，有线连接，带宽与功率不受限认知网络拓扑

单位面积的二维区域，n个主用户节点和m个次用户节点随机分布次用户通过共享主用户的频谱进行数据传输

7网络模型概述及相关工作亲疏度模型（Rank-basedModel）考虑单一网络中的任意两个节点i和j，定义j相对于i的亲疏度为：基于上式并进行加权归一化，建立j是i的朋友的概率分布为：引理1：假设一个单位面积的网络中随机、均匀得分布着n+1个节点，源节点基于亲疏度的模型选取目的节点，则网络中任意一对源-目节点之间的平均距离的分布如下：

8主要内容研究背景网络模型概述一般认知社会网络性能分析结论9一般认知网络性能分析自组织认知社会网络模型网络中包含n个主用户节点和m个次用户节点节点随机均匀的分布（P.P.P.）单位面积区域分别被划分为等面积的主网格

和次网格网络中源节点按照亲疏度模型选取目的节点，

并组成传输对（S-DPair）10混合认知社会网络模型主网络中包含l个基站基站规则均匀得铺设在主网络中只有主用户节点能够使用基站服务一般认知网络性能分析路由方式拆分任意一对源-目节点传输路径水平传输路径+垂直传输路径数据通过相邻网格的节点进行接力传输11调度策略TDMA保护区域一般认知网络性能分析主网络容量分析基于TDMA的调度策略单个主网格的传输带宽为常数级基于源-目节点之间平均距离分析穿过任意一个主网格的传输路径数量上限单节点网络容量12一般认知网络性能分析次网络容量分析假设不考虑干扰非激活主网格区域频谱接入概率为100%由于保障主用户的传输质量而设置的保护区域使得次用户的频谱接入概率降低13Worst：9/25Best：16/25并不会从数量阶上影响次网络性能

一般认知网络性能分析主网络时延分析基于主网络中源-目节点之间平均距离主网格的边长14次网络时延分析基于次网络中源-目节点之间平均距离主网格的边长假设主用户的传输间隔时隙为，则

次用户的传输间隔时隙为一般认知网络性能分析主网络时延分析基于主网络中源-目节点之间平均距离主网格的边长15次网络时延分析基于次网络中源-目节点之间平均距离主网格的边长假设主用户的传输间隔时隙为，则

次用户的传输间隔时隙为一般认知网络性能分析混合认知网络的容量分析主网络概率路由策略16主用户节点以概率P选择自组织传输模式；以概率1-P选择基站传输模式次网络频谱接入概率Worst：2/25Best：8/25一般认知网络性能分析节点社会属性对于基站数目的影响

17自组织模式单节点网络容量基站模式单节点网络容量平均单节点网络容量自组织模式单节点网络容量基站的数目必须大于一定阈值一般认知网络性能分析18节点社会属性使得基站数目的阈值提高主要内容研究背景网络模型概述及相关工作一般认知社会网络性能分析结论19结论针对自组织认知社会网络，本