业务队列性能的研究对队列缓存的设计、业务质量QoS的保障和分析以及对网络相关参数和算法的设计都至关重要。目前业务流量自相似性的普遍存在和中继协同通信的空间分集增益已经引起了广泛的关注,本论文从排队论的角度将业务特征与协同中继无线网络相结合,建立业务特性、无线传输策略与资源协同关系模型；基于这些理论框架,随后分析和研究自相似业务流输入下无线协同中继网络中的业务传输性能,并通过仿真分析业务模型与无线传输策略对网络性能的影响；进而提出兼顾实时信道质量和业务状态的中继选择方案及面向业务行为的跨层网络设计及动态资源分配方案,提高通信的可靠性和资源的利用率。论文主要工作和创新在于：1.无线协同通信系统体系框架下的普适业务模型研究论文对实际网络流量的长相关和自相似特征进行了大量的研究,为研究移动无线网络中的业务行为特征,基于国内某地无线蜂窝网络中采集得到的业务数据,进行了深入的业务行为特性挖掘分析,提出了一种连续时间半马尔可夫业务行为模型(CTSMM)。2.基于EB模型的多业务协同网络的队列性能研究论文通过LDPS(Large Deviation Principles)理论分析的EB模型,采用不同传输方式,包括直接传输、放大转发(AF)和解码转发(DF)传输方式,建立了基于分形布朗运动(FBM)的自相似网络的排队模型,理论分析了无线协同网络中混合业务队列长度的概率密度分布。3.多业务特性与无线传输策略与资源协同关系模型研究针对自相似业务在变速服务速率输出的中继协同无线网络中的队列行为,论文结合两种队列分析方法MVA(Maximum Variance Asymptotic)和LDPS(Large Deviation Principles)算法,得到了一种普适业务的队列长度尾分布的近似表达式,进而比较了不同协同传输方案下的队列性能。最后从业务模型角度出发,详细分析并比较了传统的泊松业务和自相似业务输入流对网络性能的影响,并指出了影响网络性能的关键参数。4.以业务为中心的多用户联合调度的中继选择机制与QoS评估研究论文中提出了一种用于多用户协作通信中联合信道条件和业务状态的中继选择方法。首先对网络中各用户引入能够体现业务突发性和自相似特点的业务到达模型,再综合考虑各用户业务不同的服务质量要求,根据面向中继选择的多优化目标,选择合作伙伴作为中继用户参与协同传输,从而为协同中继系统提供高可靠性的通信。5.面向业务行为的无线中继网络的跨层优化及动态资源分配研究论文从宏观上的行为角度引入半马尔可夫模型(SMM),用于描述用户应用业务的特征规律。利用排队理论建立物理层、链路层以及应用层的跨层理论分析模型,并从微观小尺度得到了无线网络性能参数与业务行为特性参数、网络参数之间的对应关系,分析了面向业务行为的无线协同中继网络的队列性能,并进一步在保障用户业务服务质量(QoS)的前提下,提出了无线资源的动态分配算法,以提高了协同中继系统的通信可靠性和资源利用率。