畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書：無線通信系統(tǒng)中接納控制協(xié)議的評估

畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書課題名稱無線通信系統(tǒng)中接納控制協(xié)議的評估系別數(shù)理學(xué)院專業(yè)信息與計算科學(xué)姓名學(xué)號年月日至年月日共周指導(dǎo)教師簽字學(xué)院院長簽字年月日一、畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容本課題所研究的內(nèi)容是無線通信系統(tǒng)中有限資源在不同分配策略下的評估分析，方法是通過對蜂窩呼叫通信建立排隊論和Arena仿真模型，并在現(xiàn)實問題中展開，得到在有限資源的無線通信服務(wù)適用的方法和結(jié)論。在實際蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中，整個服務(wù)區(qū)劃分為一個個小區(qū)域，由每個小區(qū)域內(nèi)的基站提供通信服務(wù)。單個小區(qū)總的信道資源數(shù)量是一定的，設(shè)總信道數(shù)為(c)，對于接入的呼叫可分為FreshCalls和HandoverCalls兩類通話。HandoverCalls是占用信道資源正在進(jìn)行中的通話，隨著用戶移動而切換移交給另一個基站。FreshCalls是申請信道資源的新通話。由于可用的信道資源是有限的，F(xiàn)reshcalls和Handovercalls的信道資源需求要經(jīng)過接納控制協(xié)議分配使用，二者都有可能得不到有效的信道資源而無法通信，但顯然切換呼叫Handovercalls被阻塞是客戶無法接受的，所以其接入優(yōu)先權(quán)更高，為了保護(hù)Handovercalls的連接，需要指定一定數(shù)量（h）的信道預(yù)留給Handovercalls，當(dāng)被占用的信道數(shù)不超過c-h時，F(xiàn)reshcalls和Handovercalls都能申請信道資源。如果超過c-h不超過c數(shù)量的信道被使用，F(xiàn)reshcalls會被屏蔽阻塞，只有Handovercalls能申請信道資源，當(dāng)被占用的信道資源等于c時，兩者都會被屏蔽。假設(shè)Freshcalls到達(dá)服從Possion泊松分布，Handovercalls到達(dá)也服從Possion泊松分布，二者占用信道的時間服從相同的期望的指數(shù)分布，建立排隊論模型。本課題有理論分析和軟件實現(xiàn)二個部分。理論部分主要是運用排隊論知識建模和分析預(yù)留信道分配策略下的系統(tǒng)性能（在所有隨機(jī)變量服從指數(shù)分布的假設(shè)下），軟件實現(xiàn)部分主要是運用Arena建立該策略下的系統(tǒng)仿真模型，再分析系統(tǒng)性能。評估系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)是通信系統(tǒng)的呼叫接入的失敗概率，通過對通信系統(tǒng)性能的分析和評價，以便合理利用通信資源，提高相關(guān)通信系統(tǒng)的效率，提高通信能力，并發(fā)揮信息技術(shù)在社會發(fā)展中的巨大潛力。二、畢業(yè)設(shè)計（論文）的要求與數(shù)據(jù)具體要求：建立概率模型；提出評估系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)；運用排隊論知識和仿真軟件Arena分析系統(tǒng)；通過對不同設(shè)計方案的比較，完成系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計；最后的成果以畢業(yè)論文的形式呈現(xiàn)。數(shù)據(jù)要求：新呼叫和越區(qū)呼叫到達(dá)服務(wù)端過程服從Poisson泊松分布；信道數(shù)量應(yīng)選擇適量，確保論文工作量前提下，有利于計算；新呼叫和越區(qū)呼叫的呼叫阻塞概率；可通過MATLAB算法輔助計算概率矩陣。三、畢業(yè)設(shè)計（論文）應(yīng)完成的工作1、學(xué)習(xí)并使用仿真模擬軟件Arena，對移動通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬；2、學(xué)習(xí)排隊論理論，運用概率和排隊理論建立排隊模型；3、提出評估移動通信系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)；4、對通信系統(tǒng)進(jìn)行比較分析，完成系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。四、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)程安排及實習(xí)安排序號設(shè)計（論文）各階段名稱日期1查閱、學(xué)習(xí)文獻(xiàn)資料，結(jié)合已學(xué)過的課程，明確相應(yīng)的理論、方法、步驟1-2周2畢業(yè)實習(xí)，撰寫開題報告3-5周3學(xué)習(xí)Arena仿真軟件的操作和使用方法6-7周4研究分析排隊論知識在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，建立數(shù)學(xué)模型8-10周5運用排隊論方法對移動通信系統(tǒng)進(jìn)行理論分析，運用Arena仿真軟件對其進(jìn)行仿真模擬11-12周6提出評估移動通信系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)，對排隊論和仿真模型系統(tǒng)性能進(jìn)行評估13-14周7通過在通信系統(tǒng)的具體情景分析比較，完成通信系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計15-16周8撰寫論文、外文翻譯資料，準(zhǔn)備答辯17周五、應(yīng)收集的資料、主要參考文獻(xiàn)及實習(xí)地點資料及主要參考文獻(xiàn)：盛友招.排隊論及其在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用[M].人民郵電出版社,2007.陸傳賚.排隊論,第2版[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,2009.孟玉珂.排隊論基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].同濟(jì)大學(xué)出版社,1989.蔣體鋼.無線通信資源分配研究中的基礎(chǔ)排隊論及應(yīng)用,第1版[M].成都:電子科技大學(xué)出版社,2013.錢霂馨.排隊論在通信網(wǎng)中的商業(yè)應(yīng)用[J].現(xiàn)代商業(yè),2013(19):78-79.岳海婷,付立,荊濤.無線移動通信系統(tǒng)中基于預(yù)留信道的呼叫接入控制[J].當(dāng)代通信,2006,13(11):66-67.艾寶利,武昌.基于Arena的通信裝備備件保障流程建模與仿真[J].空軍工程大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2010,11(5):81-85.孟坤.基于排隊論的通信網(wǎng)絡(luò)QoS研究[D].江蘇省:江蘇大學(xué),2008.魏鑫剛.蜂窩移動通信系統(tǒng)信道分配策略研究[D].江蘇省:蘭州理工大學(xué),2011.KeltonWD.SimulationwithARENA[M].McGraw-Hill,2002.AltiokT,MelamedB.SimulationmodelingandanalysiswithArena[M].Academicpress,2010.RossettiMD.SimulationmodelingandArena[M].JohnWiley&Sons,2015.GrossD.Fundamentalsofqueueingtheory[M].JohnWiley&Sons,2008.CooperRB.Introductiontoqueueingtheory[M