翻译自西电 Paper
Capacity of Hybrid Wire$L$ess Networks With $L$ong-Range Socia$L$ Contacts Behavior
混合无线网络由 ad hoc 传输和蜂窝传输组成。在 最大 $L$ 跳路由 策略下，如果源和目的地在 $L$ 跳以内，则以 ad hoc 模式传输,否则以蜂窝模式发送。可以找到最佳 $L$ 使网络容量最大化。
具有远程社交联系行为的混合无线网络的容量
摘要： 混合无线网络由 ad hoc 传输和蜂窝传输组成。在 最大 $L$ 跳路由 策略下，如果源和目的地在 $L$ 跳以内，则以 ad hoc 模式传输,否则以蜂窝模式发送。现有工作研究了混合无线网络容量与跳数 $L$ 的关系，以找到最佳 $L$ 使网络容量最大化。本文考虑了另外两个因素：传输模型 和 上行接入基站访问模式。现有研究大部分仅考虑均匀分布传输模型，本文则考虑了具有社会行为的传输模型。这里研究了传输模型对最佳路由策略的影响。此外，这里还考虑两种不同的接入模式：单跳接入（每个节点直接与基站通信）和多跳接入（由于功率限制，节点可以通过多跳访问基站）。本文也研究了这两种不同接入模式对最佳路由策略的影响。本文得到了以下结果：
- 1）最优 $L$ 不仅取决于传输模式，还取决于接入基站模式；
- 2）单跳访问比多跳访问提供更高的网络容量，但以增加发射功率为代价；
- 3）在单跳接入模式下，网络容量随基站数量线性增长；但是，它不适用于多跳访问模式，并且基站数量对不同流量模型的网络容量有不同的影响。
介绍
研究网络容量是一项巨大的挑战，也是深刻理解无线网络提供的服务能力的一项非常重要的工作。Gupta 和 Kumar 是对纯自组织网络的容量进行广泛研究的开拓者[1]。在具有信道容量 $W$ 的 $n$ 个节点的网络中，当每个节点随机且独立地选择网络中的另一个节点作为其目的地时，平均节点吞吐量为 $Θ（\frac{W}{\sqrt{n$L$ogn}}）$。 Gupta 等人建议将基站引入网络以提高网络容量。当路径较长时，可以由基站转发数据包。由于两个基站之间的传输是通过有线网络进行的，因此可以减少无线资源的消耗。由 ad hoc 传输和蜂窝传输组成的网络称为混合无线网络。 图 1 表示了从[2]中的混合无线网络。
路由策略是影响网络容量的主要因素。给定一个从源节点到目的节点的传输流，路由策略确定该流是在 ad hoc 层还是在蜂窝层上传输的。现有研究采用两种路由策略：相同的小区路由策略[3]和最大 $L$ 跳路由策略[4]。使用相同的小区路由策略，如果两个节点位于同一小区中，则它们以自组织方式进行通信。 否则，它们通过基站进行通信。如果应用最大 $L$ 跳路路由策略，则在源和目标距离在 $L$ 跳以内的情况下，在 ad hoc 层上传输该流； 否则，流在蜂窝层上传输。本文考虑了最大 $L$ 跳路由策略。
直观地，$L$ 的变化将影响网络吞吐量。当 $L$ 太小时，走 ad hoc 层的传输流有限，可能无法充分利用自组织资源。反之如果 $L$ 太大，则在 ad hoc 层中传输许多长距离流，并且由于干扰，每次传输消耗更多的无线 ad hoc 资源。因此，存在一个最佳 $L$ 以最大化网络吞吐量。这项工作旨在研究网络吞吐能力和 $L$ 间的函数关系，以及找到最佳 。
研究网络容量常用几个指标。Gupta 和 Kumar 提出了两个新的网络容量概念：吞吐能力和传输能力[1]。吞吐能力是指每个源每秒可以将其传输到目的地的 bit 数的时间平均值，而网络的传输能力则表示每秒 bit 与其传输距离的乘积。例如，如果每秒在两米上传送 $2bit$，则网络的传输容量为 $4bit·m$。吞吐能力和传输能力都量化了源目的地对之间端到端的通信能力，对于描述网络拓扑，路由机制和调度算法对网络容量的影响有很大作用。另一个度量标准——传输容量，常与中断概率一起使用，量化了大型无线网络中可实现的单跳速率。分析传输容量通常采用单跳流量模型，并且重点关注物理层对网络容量的影响。本文研究了路由策略对混合无线网络容量的影响，因此将重点放在吞吐量的分析上。
现有关于网络容量的大多数工作都采用统一的流量模型，即每个源都随机选择一个节点作为其目的地。实际上，流量取决于用户的行为[5]。众所周知，小世界现象普遍存在于自然和技术领域中的各种网络中，并且是万维网发展的基本要素。瓦茨和斯特罗加茨（Watts and Strogatz）提出了一种小世界现象的模型，该模型将社交网络的联系人分为本地联系人和远程联系人[6]。源节点通常非常频繁地与其邻居联系，但是有时，源节点还会联系远离源节点的目标。在文献[6]提出的模型中，一个源节点随机选择其远程联系，其概率与 α-功率分布的倒数成正比，这是我们草案中的远程社交联系交通模型。本地联系人表示从源节点到其邻居的通信。如果所有业务都是本地联系业务，则不会使用基站进行数据传输，并且网络容量与纯自组织网络中的网络容量相同。在这项工作中，我们使用远程社交流量模型研究混合无线网络的容量。我们旨在捕获联合路由策略和流量模型对混合无线网络容量的影响。