本文選題：D2D通信 + 資源分配�。� 參考：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著移動多媒體通信技術(shù)的逐漸發(fā)展,移動通信技術(shù)正越發(fā)迫切地追求更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更強的通信服務(wù)能力、更廣的移動通信范圍等,D2D通信作為一項充滿前景和挑戰(zhàn)的技術(shù)引起了研究人員的普遍關(guān)注。D2D通信指兩個相鄰的移動終端設(shè)備之間不通過基站或接入點直接通信,LTE網(wǎng)絡(luò)中引入D2D通信技術(shù),可以提升系統(tǒng)的頻譜利用率和數(shù)據(jù)傳輸速率,同時可以減輕基站的負荷、降低通信設(shè)備的功率消耗,提高通信設(shè)備的電池續(xù)航能力等。D2D通信采用的鏈路增強技術(shù)有鄰近用戶發(fā)現(xiàn)、干擾管理、功率控制、模式選擇和資源分配等。本文主要對基于LTE網(wǎng)絡(luò)的D2D通信技術(shù)在資源分配方面的特性進行了探索性的研究。首先研究了現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)下D2D通信常見的資源分配策略,包括D2D通信對基站的干擾最小化策略、系統(tǒng)容量最大化策略、系統(tǒng)功率消耗最小化策略、D2D基本單元功率效率最大化的策略。以功率效率最大化為優(yōu)化目標,分析了功率二分迭代的資源分配求解算法;其次提出了不依賴于特定效用函數(shù)的最優(yōu)SINR增量迭代求解算法,通過有選擇性的增加設(shè)備的SINR,使效用函數(shù)逐漸逼近最優(yōu)解。并以D2D基本單元功率效率最大化策略為例,通過Matlab仿真驗證了兩種求解算法對資源分配性能的影響。現(xiàn)有資源分配策略多從干擾、功率消耗或系統(tǒng)容量角度出發(fā),實現(xiàn)降低D2D與蜂窩通信鏈路的相互干擾、最大化系統(tǒng)容量的目標。而功率消耗和系統(tǒng)容量是衡量蜂窩系統(tǒng)優(yōu)劣的重要性能指標,本文希望以最小的功率消耗獲得最大的系統(tǒng)容量是資源分配的目標。因此本文從功率效率的角度出發(fā),即容量與消耗功率的比值,研究蜂窩網(wǎng)絡(luò)中D2D通信資源分配策略。為同時兼顧單個D2D通信設(shè)備的功率效率,需要綜合考慮用戶功率效率和系統(tǒng)功率效率性能。本文首先從用戶的角度出發(fā),提出了一種保障用戶最小功率效率的資源分配策略。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合D2D基本單元功率效率的定義,提出了基于綜合功率效率的資源分配策略。通過仿真實驗,首先研究了D2D發(fā)射設(shè)備與基站間距離、綜合效用函數(shù)比例因子對該策略性能的影響,并分析了綜合效用函數(shù)的有效性。其次,通過與其他資源分配策略的仿真對比,驗證了基于綜合功率效率的資源分配策略的合理性和有效性。
[Abstract]:With the development of mobile multimedia communication technology, mobile communication technology is more and more urgent to pursue higher data transmission rate and stronger communication service ability.The wider range of mobile communications and D2D communications as a promising and challenging technology has attracted widespread concern among researchers. D2D communications refer to LTE communications between two adjacent mobile terminal devices that do not communicate directly through base stations or access pointsD2D communication technology is introduced into the network.It can improve the spectrum efficiency and data transmission rate of the system, at the same time reduce the load of the base station and reduce the power consumption of the communication equipment.The link enhancement techniques used in D2D communication include neighbor user discovery, interference management, power control, mode selection and resource allocation.In this paper, the characteristics of D2D communication technology based on LTE network in resource allocation are studied.Firstly, the common resource allocation strategies for D2D communication in existing LTE networks are studied, including the minimum interference strategy for D2D communication to base stations, and the system capacity maximization strategy.System power consumption minimization strategy D2D basic unit power efficiency maximization strategy.Aiming at maximizing power efficiency, the resource allocation algorithm of power dichotomy iteration is analyzed. Secondly, the optimal SINR incremental iterative algorithm is proposed, which does not depend on specific utility function.By selectively increasing the SINR of the equipment, the utility function is gradually approaching the optimal solution.Taking the D2D basic unit power efficiency maximization strategy as an example, the effects of the two algorithms on the performance of resource allocation are verified by Matlab simulation.Most of the existing resource allocation strategies aim to reduce the interference between D2D and cellular communication links and maximize the system capacity from the point of view of interference power consumption or system capacity.Power consumption and system capacity are important performance indicators to evaluate the merits and demerits of cellular systems. This paper hopes to obtain the maximum system capacity with minimum power consumption is the goal of resource allocation.Therefore, from the point of view of power efficiency, that is, the ratio of capacity to power consumption, this paper studies the D2D communication resource allocation strategy in cellular networks.In order to take into account the power efficiency of a single D2D communication device, it is necessary to consider both the power efficiency of the user and the power efficiency of the system.In this paper, a resource allocation strategy is proposed to ensure the minimum power efficiency of the user from the user's point of view.Based on the definition of D2D basic unit power efficiency, a resource allocation strategy based on integrated power efficiency is proposed.The effects of the distance between the D2D transmitter and the base station and the proportion factor of the integrated utility function on the performance of the strategy are studied through simulation experiments. The effectiveness of the integrated utility function is analyzed.Secondly, compared with other resource allocation strategies, the rationality and effectiveness of the resource allocation strategy based on comprehensive power efficiency are verified.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5

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本文編號：1750298