本文關(guān)鍵詞：終端直通（D2D）通信系統(tǒng)中跨層優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究

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【摘要】：在移動(dòng)通信高速發(fā)展趨勢(shì)的引領(lǐng)下,人們不斷追求更高要求的移動(dòng)通信技術(shù),特別是對(duì)系統(tǒng)容量、數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性、用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量、多樣化的通信業(yè)務(wù)等方面的需求,使蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)著巨大的負(fù)載壓力,導(dǎo)致系統(tǒng)整體性能降低,因此研究如何進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)通信系統(tǒng)性能的優(yōu)化更具現(xiàn)實(shí)意義。在這樣的背景下,終端直通(Device-to-Device,D2D)通信技術(shù)以其更充分的頻譜利用率、更高的數(shù)據(jù)傳輸速率以及更大的通信覆蓋區(qū)域等優(yōu)勢(shì)得到廣泛的研究和應(yīng)用。本文重點(diǎn)研究在D2D通信系統(tǒng)中運(yùn)用跨層的方法提高D2D通信的性能。論文首先研究了D2D通信系統(tǒng)中基于混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)技術(shù)的跨層優(yōu)化方法,將數(shù)據(jù)鏈路層的HARQ和物理層的自適應(yīng)調(diào)制編碼(Adaptive Modulation and Coding,AMC)技術(shù)聯(lián)合設(shè)計(jì)。該方法不僅能夠滿(mǎn)足數(shù)據(jù)鏈路層最大傳輸時(shí)延和數(shù)據(jù)丟包率要求,而且根據(jù)物理層的信道質(zhì)量狀況使數(shù)據(jù)包在通信鏈路上的傳輸更加可靠。此外,論文還分別將三種類(lèi)型的HARQ技術(shù)應(yīng)用于跨層通信方案并做相關(guān)的性能比較。仿真結(jié)果表明該方法在提高D2D通信系統(tǒng)吞吐量性能的同時(shí),也降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膩G包率,并且基于Type-III型HARQ的跨層方案具有最好的優(yōu)化性能。其次,論文研究了D2D通信系統(tǒng)基于單用戶(hù)的跨層中繼選擇方法,針對(duì)單小區(qū)中單對(duì)D2D用戶(hù)的系統(tǒng)場(chǎng)景,根據(jù)該對(duì)D2D用戶(hù)不同業(yè)務(wù)類(lèi)型的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)要求,提出一種聯(lián)合考慮物理層的信道狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)鏈路層的緩存隊(duì)列狀態(tài)信息的跨層中繼選擇方法。仿真結(jié)果表明該方法具有較好的可行性,從系統(tǒng)吞吐量、數(shù)據(jù)包平均傳輸時(shí)延以及丟包率的角度都對(duì)通信數(shù)據(jù)的傳輸有很大改善,達(dá)到了優(yōu)化系統(tǒng)性能的目的。最后,論文研究了D2D通信系統(tǒng)基于多用戶(hù)的跨層中繼選擇方法,針對(duì)單小區(qū)中多對(duì)D2D用戶(hù)共存的場(chǎng)景,用一個(gè)時(shí)延因子表示不同用戶(hù)的各種QoS要求,在滿(mǎn)足各對(duì)D2D用戶(hù)時(shí)延和丟包率的不同QoS要求情況下,聯(lián)合考慮物理層的信道狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)鏈路層的緩存隊(duì)列狀態(tài)信息為所有D2D通信用戶(hù)分別選擇最優(yōu)的中繼。仿真結(jié)果表明該方法在系統(tǒng)吞吐量、平均傳輸時(shí)延和數(shù)據(jù)丟包率方面都獲得了較好的性能優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：終端直通 跨層 HARQ 中繼選擇 QoS
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 引言9
• 1.2 課題研究的背景9-12
• 1.3 本文工作與組織結(jié)構(gòu)12-14
• 第二章 相關(guān)背景知識(shí)介紹14-24
• 2.1 引言14
• 2.2 LTE-Advanced系統(tǒng)架構(gòu)14-15
• 2.3 D2D通信系統(tǒng)介紹15-22
• 2.3.1 D2D通信系統(tǒng)概述15-17
• 2.3.2 D2D通信系統(tǒng)的資源共享方式17-19
• 2.3.3 D2D通信系統(tǒng)的終端發(fā)現(xiàn)機(jī)制19-20
• 2.3.4 D2D通信系統(tǒng)的會(huì)話(huà)建立20-21
• 2.3.5 D2D通信系統(tǒng)的控制方式21-22
• 2.4 跨層優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 D2D通信系統(tǒng)基于HARQ技術(shù)的跨層設(shè)計(jì)優(yōu)化方法24-42
• 3.1 引言24-25
• 3.2 D2D通信系統(tǒng)模型25-26
• 3.3 HARQ技術(shù)簡(jiǎn)介26-27
• 3.4 基于HARQ技術(shù)的跨層設(shè)計(jì)優(yōu)化方法27-33
• 3.4.1 D2D通信系統(tǒng)干擾分析27-29
• 3.4.2 性能優(yōu)化分析29-32
• 3.4.3 跨層設(shè)計(jì)算法流程32-33
• 3.5 基于不同類(lèi)型HARQ技術(shù)的跨層優(yōu)化性能比較33-35
• 3.6 仿真分析35-41
• 3.6.1 D2D通信系統(tǒng)干擾分析36-37
• 3.6.2 基于HARQ技術(shù)跨層優(yōu)化方法的仿真結(jié)果與分析37-39
• 3.6.3 基于不同類(lèi)型HARQ技術(shù)跨層優(yōu)化方法性能比較的仿真結(jié)果與分析39-41
• 3.7 本章小結(jié)41-42
• 第四章 D2D通信系統(tǒng)單用戶(hù)跨層中繼選擇方法42-60
• 4.1 引言42-43
• 4.2 D2D通信系統(tǒng)模型43-44
• 4.3 跨層中繼選擇優(yōu)化方法44-53
• 4.3.1 D2D通信系統(tǒng)干擾分析44-49
• 4.3.2 跨層中繼選擇策略的性能分析49-52
• 4.3.3 跨層中繼選擇算法流程52-53
• 4.4 仿真分析53-58
• 4.4.1 仿真流程53-55
• 4.4.2 跨層中繼選擇算法的吞吐量對(duì)比分析55-56
• 4.4.3 跨層中繼選擇算法的丟包率對(duì)比分析56-57
• 4.4.4 跨層中繼選擇算法的平均傳輸時(shí)延對(duì)比分析57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第五章 D2D通信系統(tǒng)多用戶(hù)跨層中繼選擇方法60-77
• 5.1 引言60-61
• 5.2 D2D通信系統(tǒng)模型61-62
• 5.3 跨層中繼選擇優(yōu)化方法62-68
• 5.3.1 跨層中繼選擇策略的性能分析62-66
• 5.3.2 跨層中繼選擇算法流程66-68
• 5.4 仿真分析68-76
• 5.4.1 仿真流程68-70
• 5.4.2 跨層中繼選擇算法的吞吐量對(duì)比分析70-72
• 5.4.3 跨層中繼選擇算法的丟包率對(duì)比分析72-74
• 5.4.4 跨層中繼選擇算法的平均傳輸時(shí)延對(duì)比分析74-76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文82-83
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專(zhuān)利83-84
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目84-85
• 致謝85

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本文編號(hào)：659160