發(fā)布時間：2020-03-28 12:12

【摘要】：隨著智能手持設備的普及和各種多媒體業(yè)務的迅速發(fā)展,用戶對移動寬帶業(yè)務的需求正經(jīng)歷著空前的崛起,網(wǎng)絡需要處理的數(shù)據(jù)流量也已突破了現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)的極限。在面向第五代移動通信系統(tǒng)(5G)的研究中,D2D(Device-to-Device)終端直通技術(shù)作為5G的關鍵技術(shù)之一,由于其能夠使網(wǎng)絡中的鄰近設備跳過基站直接建立通信鏈路,具有潛在的提升蜂窩頻譜利用率、減輕基站流量負載、降低終端能耗以及提升網(wǎng)絡容量等優(yōu)勢,從而一直備受關注。但是由于D2D獨特的頻譜復用通信方式使得其不可避免的會對網(wǎng)絡中的原始蜂窩用戶引入額外的干擾,如果缺乏有效的資源分配和干擾管理手段,由于干擾造成的系統(tǒng)性能下降問題將會很大程度上限制D2D技術(shù)在未來通信場景中的應用。為此,本文首先研究了 D2D頻譜共享中的干擾管理問題,借助微觀經(jīng)濟學合同理論中的相關框架模型,通過將網(wǎng)絡運營商(基站)看作賣方,D2D用戶看作買方,提出了一種約束D2D功率的頻譜租賃定價機制即PCSR(Power-Constrained Spectrum Renting)定價機制,設計了頻譜交易中雙方各自的效用函數(shù)并推導了二者為實現(xiàn)自身最大效用的最優(yōu)行動策略。利用這一機制基站可以有效約束D2D用戶的行為,并激勵網(wǎng)絡中蜂窩用戶與D2D用戶間更有效地資源共享與協(xié)作通信,從而實現(xiàn)二者的友好共存和提升系統(tǒng)效用等目標。仿真結(jié)果驗證了所提的PCSR定價機制可以在實現(xiàn)高效干擾管理的同時提升系統(tǒng)的整體性能,并能激勵網(wǎng)絡中更多的優(yōu)質(zhì)用戶參與到D2D內(nèi)容共享中去。此外,為進一步研究D2D通信在5G網(wǎng)絡中的應用潛力,本文結(jié)合未來移動通信場景中的特定需求,基于對智能終端能耗問題的考慮,構(gòu)建了 D2D通信系統(tǒng)的能效優(yōu)化問題,旨在通過合理分配無線資源來協(xié)調(diào)設備間干擾、降低傳輸中的功耗以實現(xiàn)系統(tǒng)能效最優(yōu)的目標。在求解非線性多約束優(yōu)化問題時,本文基于和聲搜索算法提出了一種集中式的聯(lián)合頻譜資源分配和功率控制(JRAPC)算法,針對所考慮的系統(tǒng)場景設計了相應的算法編碼方案,通過對不可行解的處理很大程度上避免了算法陷入局部最優(yōu)的問題。仿真結(jié)果表明本文提出的算法可以實現(xiàn)基站對D2D用戶高效的頻譜資源分配和功率控制,在保障網(wǎng)絡中用戶服務質(zhì)量(QoS)的同時有效提升系統(tǒng)的能量效率,具有很大的創(chuàng)新性和現(xiàn)實意義。
【圖文】：

的通信范圍覆蓋需求，然而由于基站位置相對固定無法移動使得傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡架逡逑構(gòu)的靈活性受到了極大的限制。Ｄ２Ｄ通信技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度上很好的解決了逡逑這一問題，如圖１－１所示相較于傳統(tǒng)蜂窩無線通信系統(tǒng)中移動設備需要通過基站的逡逑控制來選擇通信頻段并借助基站的中轉(zhuǎn)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，Ｄ２Ｄ終端直通技術(shù)可以逡逑實現(xiàn)網(wǎng)絡中處于位置鄰近的移動設備通過復用一定的蜂窩頻譜資源來建立無需基逡逑站協(xié)助的端到端直接通信，，必要時基站也可參與如時頻資源的分配以及功控信令逡逑的交互等輔助控制。只要Ｄ２Ｄ通信鏈路得以建立，數(shù)據(jù)的傳輸就無需核心網(wǎng)絡或逡逑中間設備的干預，從而很大程度上減輕了通信核心網(wǎng)的傳輸負載，大大提高了頻逡逑譜資源的利用效率以及網(wǎng)絡容量［７＞。逡逑１逡逑

計是信息不對稱情形中最基本的一類問題。根據(jù)不同類型的信息，完全合同理論逡逑所研宄的信息不對稱問題主要可以分為兩類：一類是被稱為事前逆向選擇的隱藏逡逑信息問題，另一類是被稱為事后道德風險的隱藏行動問題。如圖２－１所示，總結(jié)了逡逑９逡逑
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2604436