【摘要】：隨著通信技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,Io T)及多媒體等應(yīng)用的廣泛使用,移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量獲得爆炸性的增長。終端直通(Device-to-Device,D2D)通信允許相鄰的兩個(gè)設(shè)備在不需要基站轉(zhuǎn)發(fā)的情況下直接建立通信,具有高速的無線傳輸速率和較低的時(shí)延,有著廣闊的應(yīng)用前景。未來的5G網(wǎng)絡(luò)將是由宏蜂窩用戶、小蜂窩用戶和D2D用戶共存的混合通信網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)镈2D用戶、小蜂窩用戶和宏蜂窩用戶共享信道資源時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的同頻干擾,所以如何有效的進(jìn)行干擾管理,優(yōu)化頻譜資源利用率是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本論文的主要目標(biāo)是在異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)下基于Gale-Shapley算法解決D2D用戶和蜂窩用戶的信道資源分配問題。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.提出了一種基于Gale-Shapley算法的D2D通信資源分配方案。該方案將D2D用戶與蜂窩用戶的信道復(fù)用關(guān)系規(guī)劃成一個(gè)雙邊匹配問題,然后使用Gale-Shapley算法得到D2D用戶與蜂窩用戶的一個(gè)穩(wěn)定匹配結(jié)果,最后通過仿真得到該方案的系統(tǒng)總?cè)萘亢陀脩敉ㄐ欧⻊?wù)質(zhì)量。仿真結(jié)果表明該算法能夠較快地獲得用戶和信道之間的一個(gè)穩(wěn)定匹配,有效地提高系統(tǒng)總?cè)萘俊?.為了進(jìn)一步提高頻譜利用率,提出了一種基于多對(duì)一Gale-Shapley算法的資源分配方案。該方案允許多個(gè)D2D對(duì)共享一個(gè)蜂窩用戶的信道資源,在確保蜂窩用戶的服務(wù)質(zhì)量的前提下合理為D2D用戶分配信道。通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)所提出的算法、基于延遲接受算法的資源分配方案、隨機(jī)資源分配算法和窮搜索算法四種方案進(jìn)行了比較和分析。結(jié)果表明相對(duì)其他三種算法,所提算法能夠在有限的迭代次數(shù)內(nèi)收斂,復(fù)雜度較低,系統(tǒng)總?cè)萘拷咏顑?yōu)解。3.提出了一種聯(lián)合功率控制的D2D通信資源分配方案。首先在滿足用戶的服務(wù)質(zhì)量和發(fā)射功率的情況下,根據(jù)系統(tǒng)干擾模型推導(dǎo)出每個(gè)D2D用戶和小蜂窩用戶復(fù)用宏蜂窩用戶信道資源時(shí)的最優(yōu)發(fā)射功率;其次,將用戶的信道選擇規(guī)劃成用戶和信道之間的雙邊匹配問題,采用Gale-Shapley算法得到一個(gè)穩(wěn)定的匹配解;最后,以所得的匹配解為初始條件,通過局部搜索算法進(jìn)一步優(yōu)化分配方案。仿真結(jié)果表明,與未采用功率控制或局部搜索算法的分配方案相比,所提方案能夠達(dá)到近似最優(yōu)的系統(tǒng)總?cè)萘?提高頻率資源利用率。
【圖文】：

窩網(wǎng)絡(luò)中基于 Gale-Shapley 算法的 D2D 通信資功率控制的 D2D 通信資源分配算法，在射功率在保證用戶服務(wù)質(zhì)量的情況下進(jìn)行配的結(jié)果上使用局部搜索算法進(jìn)一步提高容并對(duì)未來的研究方向作了簡單介紹。

中南民族大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 系統(tǒng)模型和 Gale-Shapley 算法異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融入 D2D 通信技術(shù)能夠提高頻譜效率，移動(dòng)用戶數(shù)量的增加推率鄰近服務(wù)的需求。D2D 通信技術(shù)為以設(shè)備為中心的通信開辟了新的領(lǐng)紹異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的 D2D 通信系統(tǒng)，，接著介紹 Gale-Shapley 算法。2D 通信系統(tǒng)概述 D2D 通信技術(shù)簡介
【學(xué)位授予單位】：中南民族大學(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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4 張知v

本文編號(hào)：2656339