【摘要】：隨著移動通信技術(shù)及智能終端技術(shù)的快速發(fā)展,各類移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)得到廣泛應用,傳統(tǒng)蜂窩通信技術(shù)已經(jīng)無法滿足用戶服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)需求。蜂窩終端直通(Device-to-Device,D2D)通信系統(tǒng)通過將D2D技術(shù)應用到蜂窩網(wǎng)絡(luò)中,可有效提升網(wǎng)絡(luò)傳輸性能,滿足用戶日益增長的業(yè)務(wù)需求。然而,蜂窩D2D通信場景的復雜性和用戶業(yè)務(wù)需求的多樣化,均對無線資源管理技術(shù)提出困難及挑戰(zhàn)。本文針對蜂窩D2D通信無線資源管理算法開展研究,具體內(nèi)容如下:首先,本文在對D2D通信發(fā)展及應用進行簡介的基礎(chǔ)上,對D2D通信關(guān)鍵技術(shù)進行闡述,并對蜂窩D2D無線資源管理算法進行分析總結(jié)。針對多個物理基站和多用戶構(gòu)成的蜂窩D2D通信系統(tǒng)場景,本文提出一種蜂窩D2D通信聯(lián)合模式選擇、虛擬基站關(guān)聯(lián)及資源分配算法。采用無線網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)將一個物理基站虛擬化為多個虛擬基站,綜合考慮用戶虛擬基站關(guān)聯(lián)、傳輸速率及資源分配限制等條件,建模聯(lián)合模式選擇、虛擬基站關(guān)聯(lián)及資源分配問題為用戶總業(yè)務(wù)時延最小化問題。由于該優(yōu)化問題是一個二進制非線性優(yōu)化問題,難以采用傳統(tǒng)優(yōu)化方法進行求解,本文提出一種啟發(fā)式算法,將原問題等價轉(zhuǎn)換為三個子問題,即傳輸模式選擇、資源分配和虛擬基站關(guān)聯(lián)子問題,通過拉格朗日對偶方法和二分圖匹配(Kuhn-Munkres,K-M)算法分別進行求解,從而得到聯(lián)合模式選擇、虛擬基站關(guān)聯(lián)及資源分配優(yōu)化策略,以實現(xiàn)用戶總業(yè)務(wù)時延的優(yōu)化。針對由多用戶構(gòu)成的單基站蜂窩D2D通信系統(tǒng)場景,本文提出一種蜂窩D2D通信聯(lián)合用戶關(guān)聯(lián)及內(nèi)容部署算法。假設(shè)簇頭具有內(nèi)容緩存功能,存在內(nèi)容需求的用戶可采用D2D通信模式與簇頭關(guān)聯(lián)進行內(nèi)容獲取,也可通過基站進行內(nèi)容請求。綜合考慮成簇數(shù)量、用戶關(guān)聯(lián)簇頭、簇頭緩存容量及傳輸速率限制等條件,建立基于用戶總業(yè)務(wù)時延最小化的聯(lián)合用戶關(guān)聯(lián)及內(nèi)容部署優(yōu)化模型。該優(yōu)化問題是一個非凸的混合整數(shù)優(yōu)化問題,本文運用拉格朗日部分松弛法,將原優(yōu)化問題等價轉(zhuǎn)換為三個凸優(yōu)化的子問題,并提出一種迭代算法聯(lián)合求解各子問題,從而得到聯(lián)合用戶關(guān)聯(lián)及內(nèi)容部署優(yōu)化策略。
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

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1 唐偉俠;趙迪;;移動通信發(fā)展的現(xiàn)狀及未來趨勢研究[J];硅谷;2014年05期

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本文編號：2683318