本文關(guān)鍵詞：蜂窩和D2D混合通信網(wǎng)絡(luò)中的干擾協(xié)調(diào)技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 終端直通通信 干擾協(xié)調(diào) 資源分配 功率分配 系統(tǒng)容量 中斷概率

【摘要】：隨著智能移動設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)流量的激增,下一代移動通信網(wǎng)絡(luò)面臨著頻譜效率、能量效率以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋率等問題。主導(dǎo)下一代無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的第三代合作伙伴計劃(3rd Generation Partnership Project,3GPP)針對上述問題提出了很多解決方案,并對相關(guān)技術(shù)進行討論,其中就包括了終端直通(Device-to-Device, D2D)通信技術(shù)。D2D通信技術(shù)有很多優(yōu)點,如具有更高的小區(qū)容量,降低終端和基站的發(fā)射功率,分擔(dān)蜂窩小區(qū)基站的負荷,提高通信的安全性等。然而,D2D用戶通過復(fù)用蜂窩小區(qū)用戶的資源來提高小區(qū)資源利用率,不可避免地會對小區(qū)蜂窩用戶產(chǎn)生干擾。因此D2D通信發(fā)揮其優(yōu)勢的前提是必須解決好干擾問題。 為了解決引入D2D通信后蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的干擾問題,本文研究了蜂窩和D2D混合通信網(wǎng)絡(luò)中的干擾協(xié)調(diào)算法,分析了干擾產(chǎn)生的原因并提出了兩種干擾協(xié)調(diào)方法。這兩種干擾協(xié)調(diào)方法分別關(guān)注了容量性能和中斷概率性能,均具有良好的干擾協(xié)調(diào)效果。本文的具體工作主要如下： 第一,提出了一種在蜂窩和D2D混合通信網(wǎng)絡(luò)中,聯(lián)合資源和功率分配的干擾協(xié)調(diào)算法。該算法包含三個階段：第一階段根據(jù)兩種用戶之間的干擾情況提出了干擾圖的組成方法,基于干擾圖對用戶進行分簇,這樣就將會互相產(chǎn)生較大干擾的用戶分離,初步協(xié)調(diào)了多用戶之間的干擾；第二階段考慮了瞬時的信道狀態(tài)信息(Channel State Information,CSI),以最大化系統(tǒng)容量為目標并保證所有用戶最低通信速率的前提下為所有用戶分配傳輸用的時頻資源；第三階段在已經(jīng)分配好時頻資源的基礎(chǔ)上,根據(jù)最優(yōu)化目標函數(shù)的凸凹性質(zhì)提出一種基于梯度算法的功率分配算法,進一步優(yōu)化了系統(tǒng)容量性能。通過對所提算法的仿真分析并與其他的算法對比,所提算法提升了混合通信網(wǎng)絡(luò)的容量,并具有較低的算法復(fù)雜度。 第二,提出了一種基于用戶中斷概率的干擾協(xié)調(diào)算法。首先研究了用戶的位置對干擾的影響情況,對用戶之間距離關(guān)系進行了分析,為接下來的干擾協(xié)調(diào)做準備。干擾協(xié)調(diào)算法的第一步在保證蜂窩用戶中斷概率的前提下,限制D2D用戶的發(fā)送功率,避免對蜂窩用戶產(chǎn)生嚴重干擾；第二步中D2D用戶根據(jù)自己的中斷概率進行資源分配,選擇使自已中斷概率最小的蜂窩用戶進行復(fù)用。最后對提出的算法進行了仿真并和其他算法進行了對比分析,驗證了所提出的干擾協(xié)調(diào)算法有較好的中斷概率性能。
【關(guān)鍵詞】：終端直通通信 干擾協(xié)調(diào) 資源分配 功率分配 系統(tǒng)容量 中斷概率
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(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4-6
• ABSTRACT6-10
• 圖目錄10-11
• 表目錄11-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 研究背景與意義12-16
• 1.2 D2D關(guān)鍵技術(shù)概述16-19
• 1.3 論文的主要工作和結(jié)構(gòu)安排19-22
• 第二章 D2D通信系統(tǒng)22-36
• 2.1 LTE-A中的D2D通信技術(shù)22-27
• 2.1.1 D2D的用戶發(fā)現(xiàn)23-26
• 2.1.2 D2D的通信過程26-27
• 2.2 D2D通信系統(tǒng)的無線資源管理27-32
• 2.2.1 模式選擇27-29
• 2.2.2 資源分配29-31
• 2.2.3 功率控制31-32
• 2.3 D2D通信系統(tǒng)的干擾管理32-35
• 2.3.1 干擾分析33-34
• 2.3.2 干擾管理34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 聯(lián)合資源分配和功率控制的干擾協(xié)調(diào)研究36-50
• 3.1 引言36-37
• 3.2 系統(tǒng)模型37-38
• 3.3 問題建模38-40
• 3.4 干擾協(xié)調(diào)算法40-45
• 3.4.1 基于干擾圖的用戶分簇40-43
• 3.4.2 用戶資源分配43
• 3.4.3 功率分配算法43-45
• 3.4.4 復(fù)雜度分析45
• 3.5 仿真及性能分析45-48
• 3.5.1 仿真場景及參數(shù)45-46
• 3.5.2 仿真結(jié)果分析46-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 第四章 基于用戶中斷概率的干擾協(xié)調(diào)研究50-62
• 4.1 引言50-51
• 4.2 用戶位置對干擾的影響分析51-55
• 4.3 干擾協(xié)調(diào)算法55-58
• 4.3.1 系統(tǒng)模型55-57
• 4.3.2 功率控制57-58
• 4.3.3 資源分配58
• 4.4 仿真及性能分析58-61
• 4.4.1 場景及參數(shù)說明58-59
• 4.4.2 仿真結(jié)果分析59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 全文工作總結(jié)62
• 5.2 下一步的工作62-64
• 參考文獻64-70
• 附錄70-74
• 致謝74-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄76

【共引文獻】

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本文編號：862364