本文關鍵詞：支持D2D通信的無線網絡系統(tǒng)吞吐量優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在3G蜂窩網絡系統(tǒng)中,視頻和社交媒體等高速率需求業(yè)務已占用了大部分可用的頻譜資源。隨著手機用戶數目的快速增長,匱乏的無線資源越來越難滿足用戶的需求。為了改善這一現狀,LTE-A網絡引入了端到端(Device-to-Device,D2D)通信模式。相比傳統(tǒng)的蜂窩通信,D2D模式下,兩個設備終端可以不再通過基站中繼,而使用它們之間單跳直通的鏈路進行數據傳輸,基站只負責提供少許控制信息。D2D通信可以降低設備發(fā)射功率,擴大小區(qū)覆蓋范圍,顯著提升資源利用率。如何為D2D通信分配資源,實現最大化的資源利用率是混合D2D蜂窩網絡資源優(yōu)化的關鍵。盡管混合D2D蜂窩網絡資源優(yōu)化問題很重要,但由于資源分配存在多種多樣的形式,不同形式下資源優(yōu)化要考慮的情況又截然不同,所以混合D2D網絡的資源優(yōu)化問題一直沒有被徹底解決。本文根據資源共享方式分類,分析不同共享方式下的系統(tǒng)特征,著重對正交共享模式下的資源優(yōu)化問題進行建模。針對正交共享模式下的資源優(yōu)化,本文以最大化系統(tǒng)吞吐量為目標,分別對頻分復用和時分復用模式下的混合網絡進行建模,提出一種基于線性規(guī)劃和二分圖匹配的混合網絡資源優(yōu)化算法(hybrid-network Resource optimization Method,hnRoM),該方法能保證在滿足所有用戶最小傳輸速率的前提下,全數接入系統(tǒng)中所有的DU(D2D User),從而顯著提升頻譜效益。此外,本文還將優(yōu)化場景拓展到非正交共享模式下的混合D2D蜂窩網絡中。針對非正交共享模式下同頻干擾不可避免的特點,本文將優(yōu)化內容分為干擾協(xié)調和DU-CU共享配對兩部分,通過功率控制進行干擾協(xié)調,DU-CU共享配對決定DU復用哪個CU(Cellular User)的資源。由于復用上行資源和下行資源的干擾情況不同,本文對兩種情況區(qū)分討論。以最大化服務DU數目同時最小化系統(tǒng)總功耗為目標,在hnRoM算法的基礎上,針對前者提出基于用戶位置信息的資源分配策略,針對后者提出基于距離方差的資源分配方法。兩種方法的性能都非常接近最優(yōu)解算法,卻比最優(yōu)解算法的時間復雜度要低一個冪次。
【關鍵詞】：混合D2D蜂窩網絡 二分圖匹配 資源優(yōu)化 系統(tǒng)吞吐量
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 混合D2D蜂窩網絡簡介10-11
• 1.2 混合D2D蜂窩網絡的資源優(yōu)化問題11-16
• 1.2.1 非正交復用與正交復用12-14
• 1.2.2 靜態(tài)的資源優(yōu)化和動態(tài)的資源優(yōu)化14-15
• 1.2.3 集中式資源優(yōu)化和分布式資源優(yōu)化15-16
• 1.3 研究內容與創(chuàng)新16-17
• 1.4 論文結構17-18
• 第2章 D2D正交復用蜂窩資源的優(yōu)化18-40
• 2.1 基于時分復用的優(yōu)化模型19-20
• 2.2 基于頻分復用的優(yōu)化模型20-22
• 2.3 hnRoM算法22-32
• 2.3.1 資源優(yōu)化問題解耦23
• 2.3.2 求解時隙劃分子問題23-25
• 2.3.3 求解頻率劃分子問題25-26
• 2.3.4 求解DU-CU配對子問題26-30
• 2.3.5 hnRoM算法總結30-32
• 2.4 hnRoM算法性能分析32-40
• 2.4.1 與窮舉算法比較32-34
• 2.4.2 與固定資源分配算法比較34-36
• 2.4.3 與隨機資源分配算法比較36-37
• 2.4.4 與分布式資源分配算法比較37-40
• 第3章 D2D非正交復用蜂窩資源的優(yōu)化40-58
• 3.1 非正交復用上行資源時的優(yōu)化40-48
• 3.1.1 上行信道復用選擇算法42-43
• 3.1.2 改進后的復用選擇算法43-44
• 3.1.3 算法仿真與性能分析44-48
• 3.2 非正交復用下行資源的優(yōu)化48-58
• 3.2.1 基于匈牙利準則的最優(yōu)算法50-52
• 3.2.2 基于距離方差的選擇算法52-54
• 3.2.3 算法仿真與性能分析54-58
• 第4章 結論與展望58-60
• 4.1 結論58-59
• 4.2 展望59-60
• 參考文獻60-65
• 致謝65-66
• 攻讀學位期間參加的科研項目和成果66

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數據庫 前1條

1 劉沛;蜂窩與D2D混合網絡中接入控制和資源分配優(yōu)化技術的研究[D];北京郵電大學;2013年

  本文關鍵詞：支持D2D通信的無線網絡系統(tǒng)吞吐量優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：276788