【摘要】：隨著智能手持設(shè)備的普及和各種多媒體業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,用戶對(duì)移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的需求正經(jīng)歷著空前的崛起,網(wǎng)絡(luò)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(dòng)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(guān)鍵技術(shù)之一,由于其能夠使網(wǎng)絡(luò)中的鄰近設(shè)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(fù)載、降低終端能耗以及提升網(wǎng)絡(luò)容量等優(yōu)勢(shì),從而一直備受關(guān)注。但是由于D2D獨(dú)特的頻譜復(fù)用通信方式使得其不可避免的會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)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(huì)很大程度上限制D2D技術(shù)在未來通信場(chǎng)景中的應(yīng)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(jì)學(xué)合同理論中的相關(guān)框架模型,通過將網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)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(jià)機(jī)制即PCSR(Power-Constrained Spectrum Renting)定價(jià)機(jī)制,設(shè)計(jì)了頻譜交易中雙方各自的效用函數(shù)并推導(dǎo)了二者為實(shí)現(xiàn)自身最大效用的最優(yōu)行動(dòng)策略。利用這一機(jī)制基站可以有效約束D2D用戶的行為,并激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)二者的友好共存和提升系統(tǒng)效用等目標(biāo)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提的PCSR定價(jià)機(jī)制可以在實(shí)現(xiàn)高效干擾管理的同時(shí)提升系統(tǒng)的整體性能,并能激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)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(jìn)一步研究D2D通信在5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用潛力,本文結(jié)合未來移動(dòng)通信場(chǎng)景中的特定需求,基于對(duì)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(shè)備間干擾、降低傳輸中的功耗以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能效最優(yōu)的目標(biāo)。在求解非線性多約束優(yōu)化問題時(shí),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(duì)所考慮的系統(tǒng)場(chǎng)景設(shè)計(jì)了相應(yīng)的算法編碼方案,通過對(duì)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(shí)現(xiàn)基站對(duì)D2D用戶高效的頻譜資源分配和功率控制,在保障網(wǎng)絡(luò)中用戶服務(wù)質(zhì)量(QoS)的同時(shí)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(shí)意義。
【圖文】：

的通信范圍覆蓋需求，然而由于基站位置相對(duì)固定無法移動(dòng)使得傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)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(dòng)設(shè)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，Ｄ２Ｄ終端直通技術(shù)可以逡逑實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中處于位置鄰近的移動(dòng)設(shè)備通過復(fù)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(shí)基站也可參與如時(shí)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(luò)或逡逑中間設(shè)備的干預(yù)，從而很大程度上減輕了通信核心網(wǎng)的傳輸負(fù)載，大大提高了頻逡逑譜資源的利用效率以及網(wǎng)絡(luò)容量［７＞。逡逑１逡逑

計(jì)是信息不對(duì)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(duì)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(fēng)險(xiǎn)的隱藏行動(dòng)問題。如圖２－１所示，總結(jié)了逡逑９逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.5

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本文編號(hào)：2604436