本文關(guān)鍵詞：移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)D2D通信動態(tài)資源分配方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著移動設(shè)備數(shù)目的不斷增長以及移動互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,人們對于移動通信業(yè)務(wù)的需求也在不斷增加。然而,蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的無線頻譜資源有限,且正變得越來越稀缺緊張。為了提高無線頻譜資源的利用率,人們提出了設(shè)備到設(shè)備(Device-to-Device, D2D)通信的概念。在蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中引入D2D通信技術(shù)能夠提高頻譜利用率、增大系統(tǒng)容量,并降低小區(qū)基站負(fù)荷。然而,由于D2D通信可能會復(fù)用蜂窩移動通信的頻譜資源,在D2D通信鏈路和蜂窩移動通信鏈路之間會產(chǎn)生較大的干擾。采用合適的D2D通信資源分配方法,可以有效地降低甚至消除D2D通信鏈路和蜂窩移動通信鏈路之間的干擾。因此,對D2D通信資源分配問題的研究成為D2D通信研究中的一個重要方向。目前,對D2D通信資源分配問題的研究主要集中在靜態(tài)的系統(tǒng)場景。然而,實中移動用戶是動態(tài)地進(jìn)入或者離開系統(tǒng)的。如何針對動態(tài)的系統(tǒng)場景為D2D通信進(jìn)行高效的資源分配成為D2D通信研究中的一個關(guān)鍵問題。本碩士學(xué)位論文主要研究蜂窩網(wǎng)絡(luò)中D2D通信資源的動態(tài)分配機制。針對單跳和多跳的D2D通信場景,分別提出了兩種D2D通信資源的動態(tài)分配機制,即基于服務(wù)時間預(yù)測的D2D通信動態(tài)資源分配機制和多跳D2D通信動態(tài)資源分配機制。論文首先針對單跳的D2D通信場景,提出了一種基于服務(wù)時間預(yù)測的D2D通信動態(tài)資源分配機制。該分配機制考慮到用戶的服務(wù)類型以及服務(wù)時間或剩余服務(wù)時間對頻譜資源分配的影響,并引入“效用”的概念來反映系統(tǒng)的性能。該機制允許基站預(yù)測新用戶的服務(wù)時間以及系統(tǒng)中已有用戶的剩余服務(wù)時間,并將其預(yù)測的結(jié)果考慮到計算有效效用增益當(dāng)中。然后,基站根據(jù)計算得到的所有可能的有效效用增益,選擇有效效用增益最大的物理資源塊(Physical Resource Block, PRB)分配給新用戶。仿真結(jié)果表明,與隨機D2D通信資源分配機制相比,該機制能夠獲得更優(yōu)的系統(tǒng)性能。在研究單跳D2D通信動態(tài)資源分配機制的基礎(chǔ)上,論文針對多跳的D2D通信場景,提出了一種多跳D2D通信動態(tài)資源分配機制。該分配機制允許滿足一定距離條件的某一通信雙方建立以某個閑置用戶作為中繼的多跳D2D通信。與現(xiàn)有的研究工作不同,論文所提出的多跳D2D通信動態(tài)資源分配機制考慮了中繼用戶的活躍度對多跳D2D通信用戶對資源分配的影響,因為中繼用戶的狀態(tài)會直接影響到多跳D2D通信對的連接情況。在新活躍的用戶對向基站請求通信連接時,基站會計算所有可能的效用增益或者有效效用增益,選擇效用增益或者有效效用增益最大的PRB資源塊分配給新活躍的用戶對。仿真結(jié)果表明,該多跳D2D通信動態(tài)資源分配機制相對于單純考慮一跳D2D通信(即直接D2D通信)的資源分配機制,能夠進(jìn)一步提升系統(tǒng)容量,并且在小區(qū)移動用戶密度較大時,該機制在系統(tǒng)容量上的優(yōu)勢更加明顯。
【關(guān)鍵詞】：D2D通信 動態(tài)資源分配 蜂窩網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文的主要工作12-13
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)13-15
• 第二章 D2D通信概述15-23
• 2.1 D2D通信的概念15-19
• 2.1.1 D2D通信的基本概念15-16
• 2.1.2 D2D通信的建立流程16
• 2.1.3 D2D通信的頻譜資源使用模式16-19
• 2.2 D2D通信的重點研究方向19-21
• 2.2.1 資源分配19-20
• 2.2.2 功率控制20
• 2.2.3 模式選擇20-21
• 2.3 D2D通信的應(yīng)用21
• 2.4 D2D通信的優(yōu)缺點21
• 2.5 本章小結(jié)21-23
• 第三章 基于服務(wù)時間預(yù)測的D2D通信動態(tài)資源分配機制23-41
• 3.1 引言23
• 3.2 動態(tài)場景23-24
• 3.3 基于服務(wù)時間預(yù)測的D2D通信動態(tài)資源分配機制24-36
• 3.3.1 網(wǎng)絡(luò)模型24-25
• 3.3.2 信道模型25-26
• 3.3.3 信號干擾噪聲比(SINR)26-27
• 3.3.4 效用和效用增益27-32
• 3.3.5 服務(wù)時間預(yù)測32-33
• 3.3.6 基于服務(wù)時間預(yù)測的動態(tài)資源分配機制33-36
• 3.4 性能評估36-40
• 3.4.1 仿真環(huán)境以及參數(shù)設(shè)定36-37
• 3.4.2 仿真結(jié)果及分析37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 多跳D2D通信動態(tài)資源分配機制41-63
• 4.1 引言41
• 4.2 多跳D2D通信41-42
• 4.3 多跳D2D通信動態(tài)資源分配機制42-58
• 4.3.1 系統(tǒng)模型43-44
• 4.3.2 信道模型44-47
• 4.3.3 信號干擾噪聲比(SINR)47-50
• 4.3.4 效用和效用增益50-56
• 4.3.5 用戶活躍度56
• 4.3.6 多跳D2D通信動態(tài)資源分配機制56-58
• 4.4 性能評估58-62
• 4.4.1 仿真環(huán)境以及參數(shù)設(shè)定58-59
• 4.4.2 仿真結(jié)果及分析59-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 總結(jié)63
• 5.2 展望63-65
• 碩士期間發(fā)表論文及參與科研項目65-67
• 致謝67-69
• 參考文獻(xiàn)69-71

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  本文關(guān)鍵詞：移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)D2D通信動態(tài)資源分配方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：427597