本文關(guān)鍵詞：蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的D2D資源共享研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著新一代移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來,終端設(shè)備和應(yīng)用程序的數(shù)量與日俱增,因此蜂窩網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計也體現(xiàn)出如何獲得更高傳輸速率的需求;但與此同時,可用的頻譜資源正變得越來越少。因此,眾多研究者在提高頻譜效率和抑制干擾這兩個方向上開展了大量研究工作。蜂窩網(wǎng)絡(luò)下的D2D(Device-to-Device)通信和飛蜂窩(femtocell)網(wǎng)絡(luò)可以復(fù)用蜂窩網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源,因此可以提升網(wǎng)絡(luò)容量、提高頻譜效率。然而,由此造成的嚴(yán)重的三層干擾也很大程度降低了系統(tǒng)性能,如何解決這種復(fù)雜的三層干擾問題是目前所關(guān)心的。因此,針對這種宏蜂窩/飛蜂窩/D2D網(wǎng)絡(luò)中的上行鏈路資源共享問題,需要設(shè)計合適的資源共享管理機(jī)制來協(xié)調(diào)宏蜂窩系統(tǒng)、D2D系統(tǒng)和飛蜂窩系統(tǒng)之間的干擾。本文在調(diào)研目前D2D系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,重點研究D2D系統(tǒng)的無線資源管理機(jī)制,旨在解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的無線資源共享與干擾協(xié)調(diào)問題。本文的研究內(nèi)容主要包括下述幾項:1.提出了一個基于最優(yōu)功率分配策略和最優(yōu)頻譜復(fù)用數(shù)的資源共享算法。首先通過聯(lián)合優(yōu)化宏蜂窩用戶、D2D用戶和飛蜂窩用戶的發(fā)射功率,使D2D通信鏈路的吞吐量達(dá)到最大。然后在給出最優(yōu)和次優(yōu)功率分配方案的同時,通過設(shè)計合適的資源共享算法,為D2D用戶選擇最優(yōu)復(fù)用資源,使其通信鏈路的總吞吐量達(dá)到最大,同時考慮到綠色通信,令整個系統(tǒng)的總功耗盡可能小。仿真結(jié)果表明:與現(xiàn)有算法相比,本算法能夠提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量并減小了系統(tǒng)總功耗。2.將Stackelberg博弈模型應(yīng)用于Macro/Femto/D2D異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)資源共享場景,提出了一個迭代有限次就達(dá)到最優(yōu)均衡點的功率分配算法。首先分析了上下層用戶的博弈過程,并得到了下層用戶最優(yōu)發(fā)送功率的數(shù)學(xué)解析式,然后提出了一個迭代的功率分配算法。仿真結(jié)果顯示,本算法比現(xiàn)有算法更有效地提高了系統(tǒng)的性能。3.提出一個基于距離限制的資源分配策略,用以控制宏蜂窩、飛蜂窩和D2D之間的干擾。首先,通過干擾限制區(qū)域控制方法來保證用戶的QoS。然后,為D2D和飛蜂窩用戶分配合適的資源來提高系統(tǒng)總速率。仿真結(jié)果表明,該算法在保證蜂窩網(wǎng)絡(luò)正常通信的同時,明顯提高了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率,且減少了基站的控制開銷。
【關(guān)鍵詞】：蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) D2D通信 飛蜂窩 上行鏈路資源共享 Stackelberg博弈
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.53
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題背景11-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀及本文的研究內(nèi)容13-16
• 1.2.1 研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 本文的研究內(nèi)容14-16
• 1.3 本文結(jié)構(gòu)及內(nèi)容安排16-18
• 第二章 5G蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中D2D的資源共享優(yōu)化18-26
• 2.1 蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和意義18-19
• 2.2 5G蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的干擾研究19-21
• 2.3 D2D通信技術(shù)的發(fā)展21-25
• 2.3.1 D2D通信技術(shù)的基本概念21-23
• 2.3.2 D2D通信系統(tǒng)的無線資源管理23-25
• 2.4 D2D通信技術(shù)的展望25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 基于功率控制的D2D資源共享算法26-41
• 3.1 系統(tǒng)模型26-27
• 3.2 問題描述27-29
• 3.3 最優(yōu)功率分配方案29-32
• 3.4 次優(yōu)功率分配方案32-36
• 3.5 算法流程36-38
• 3.6 仿真結(jié)果及性能分析38-40
• 3.7 本章小結(jié)40-41
• 第四章 基于STACKELBERG博弈的D2D資源共享算法41-56
• 4.1 博弈論概述41-42
• 4.2 系統(tǒng)模型與問題描述42-43
• 4.2.1 系統(tǒng)模型42-43
• 4.2.2 問題描述43
• 4.3 博弈分析43-50
• 4.3.1 兩層博弈模型43-45
• 4.3.2 下層用戶的博弈過程45-46
• 4.3.3 上層用戶的博弈過程46-50
• 4.4 基于Stackelberg博弈的分布式算法50-51
• 4.5 仿真結(jié)果及性能分析51-54
• 4.6 本章小結(jié)54-56
• 第五章 基于位置限制的D2D資源共享算法56-69
• 5.1 系統(tǒng)模型56-58
• 5.2 干擾限制區(qū)域的確定58-60
• 5.3 最優(yōu)資源分配策略60-61
• 5.4 仿真結(jié)果及性能分析61-64
• 5.5 基于能量效率的資源分配方案64-68
• 5.6 本章小結(jié)68-69
• 第六章 總結(jié)和展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 附錄 縮略詞77-78
• 致謝78-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文79-81

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳慶章;組建異構(gòu)網(wǎng)應(yīng)著重考慮的問題和產(chǎn)品現(xiàn)狀[J];計算機(jī)時代;1994年03期

2 汪蕓,顧冠群,謝俊清,兌繼英,孫昌平;異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)集成方法研究[J];計算機(jī)研究與發(fā)展;1997年03期

3 馬義忠;楊紅旗;高彥;専秋峰;;基于移動Agent異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理的分析與設(shè)計[J];微計算機(jī)信息;2008年33期

4 黃川;鄭寶玉;;多無線電協(xié)作技術(shù)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合[J];中興通訊技術(shù);2008年03期

5 吳蒙;季麗娜;王X;;無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵安全技術(shù)[J];中興通訊技術(shù);2008年03期

6 李R，

本文編號：378758