蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備間(Device-to-Device, D2D)通信可以使用戶在基站的協(xié)助下直接在授權(quán)頻段或其他頻段上傳輸數(shù)據(jù),能夠有效提升頻譜效率。但是,現(xiàn)有研究D2D通信的大部分工作并未考慮實際的應(yīng)用場景及業(yè)務(wù)類型。針對此問題,本文根據(jù)具體的應(yīng)用場景和業(yè)務(wù)類型,深入研究了面向不同業(yè)務(wù)的D2D通信的網(wǎng)絡(luò)框架以及最優(yōu)化傳輸調(diào)度策略。本文的主要研究內(nèi)容包括： 研究了面向非實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄2D通信輔助協(xié)作通信問題。針對蜂窩網(wǎng)絡(luò)的下行非實時數(shù)據(jù)傳輸,提出了一種D2D通信輔助協(xié)作框架,通過認(rèn)知無線電獲取小區(qū)頻段之外的白區(qū)頻段,構(gòu)成頻帶外D2D通信以實現(xiàn)全雙工協(xié)作通信,突破傳統(tǒng)協(xié)作通信的性能瓶頸。我們在所提框架下給出最優(yōu)化傳輸調(diào)度策略,綜合考慮傳輸模式選擇、中繼選擇、子信道分配及發(fā)射功率控制,以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)效用的最大化。我們采用對偶分解法獲取最優(yōu)傳輸調(diào)度方案,能夠有效地提升網(wǎng)絡(luò)效用、網(wǎng)絡(luò)吞吐量和公平性。 研究了面向?qū)崟r視頻傳輸?shù)腄2D通信輔助緩存共享問題。針對移動視頻組播,提出了一種D2D通信輔助緩存框架,通過利用兩種類型的社交關(guān)系,即社交信任與社交互惠,激勵用戶通過D2D通信進(jìn)行緩存共享。所提框架考慮了獨(dú)特的視頻編碼結(jié)構(gòu),以在進(jìn)行緩存共享時盡可能恢復(fù)不完整的視頻幀。我們在所提框架下給出最優(yōu)化的傳輸調(diào)度策略,綜合考慮用戶分組以及頻譜分配,以實現(xiàn)視頻質(zhì)量和用戶觀看視頻體驗的提升。我們基于聯(lián)盟博弈分布式地獲取用戶分組方案,同時給出最優(yōu)頻譜分配方案,能夠有效提升視頻質(zhì)量以及用戶體驗。 研究了面向智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄2D通信輔助中繼通信問題。針對智能電網(wǎng)環(huán)境下小區(qū)中時延敏感數(shù)據(jù)的傳輸,我們提出了一種D2D通信輔助中繼框架,利用差異化的數(shù)據(jù)速率需求,構(gòu)成頻帶內(nèi)頻譜襯墊型D2D通信以強(qiáng)化中繼通信中較弱的接入鏈路,突破傳統(tǒng)中繼通信的性能瓶頸。我們在所提框架下給出最優(yōu)化傳輸調(diào)度策略,綜合考慮傳輸模式選擇D2D通信鏈路/小區(qū)鏈路配對、中繼選擇及發(fā)射功率控制,以實現(xiàn)總體信息損失率的最小化�？紤]到局域網(wǎng)時延的不確定性,最優(yōu)化傳輸調(diào)度問題被描述為一個兩階段的隨機(jī)規(guī)劃問題。我們首先給出分布式獲取D2D通信鏈路/小區(qū)鏈路配對方案的方法,隨后提出一種分布式實時傳輸調(diào)度算法,能夠有效降低總體信息損失率以及帶寬需求峰值。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：TN929.5
【文章目錄】：
摘要
Abstract
插圖索引
表格索引
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
    1.3 論文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 蜂窩網(wǎng)絡(luò)中D2D通信的調(diào)度策略
    2.1 調(diào)度目標(biāo)
    2.2 調(diào)度模式
    2.3 調(diào)度方法
    2.4 本章小結(jié)
3 面向非實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄2D通信框架和調(diào)度策略
    3.1 引言
    3.2 輔助協(xié)作框架
    3.3 最優(yōu)化傳輸調(diào)度策略
    3.4 仿真結(jié)果及性能評估
    3.5 本章小結(jié)
4 面向?qū)崟r視頻傳輸?shù)腄2D通信框架和調(diào)度策略
    4.1 引言
    4.2 輔助緩存框架
    4.3 最優(yōu)化傳輸調(diào)度策略
    4.4 仿真結(jié)果及性能分析
    4.5 本章小結(jié)
5 面向智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄2D通信框架和調(diào)度策略
    5.1 引言
    5.2 輔助中繼框架
    5.3 最優(yōu)化傳輸調(diào)度策略
    5.4 仿真結(jié)果及性能評估
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間的主要成果

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2853757