發(fā)布時(shí)間：2018-04-26 10:41

  本文選題：多輸入多輸出 + 設(shè)備對設(shè)備通信　； 參考：《電子科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著智能終端的快速普及以及網(wǎng)絡(luò)通信容量的爆炸式增長,發(fā)展無線通信新技術(shù)的需求也更加明確及迫切,D2D(Device-to-Device)通信應(yīng)運(yùn)而生。D2D通信是指距離較近的用戶設(shè)備之間利用直連鏈路直接通信而不必經(jīng)過基站轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)。D2D通信帶來的好處有:提升無線頻譜資源的利用率以及數(shù)據(jù)傳輸速率,減小移動(dòng)終端的發(fā)射功率,延長電池壽命等。但同時(shí)D2D通信的存在也使得通信過程中干擾環(huán)境變得更為復(fù)雜。因此有效地管理用戶間干擾及合理地規(guī)劃用戶的通信模式是研究中的一個(gè)重要問題。本文研究的場景為在MIMO(Multiple Input Multiple Output)系統(tǒng)中加入D2D通信,D2D通信用戶與小區(qū)用戶共享頻譜資源,且擁有相同的優(yōu)先級(jí)。首先研究了與文獻(xiàn)[1]相同的問題,用戶同時(shí)采用基站轉(zhuǎn)發(fā)模式與D2D通信模式時(shí),最大化系統(tǒng)和速率。由于MIMO系統(tǒng)中的最大化和速率問題已經(jīng)被證明為是NP-hard問題,通過引入松弛變量等方式將原問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,分為兩個(gè)獨(dú)立的子問題�；趬K坐標(biāo)下降法設(shè)計(jì)出迭代算法,在求解一個(gè)子問題時(shí),固定另一個(gè)子問題中的變量。最后給出了算法的復(fù)雜度與收斂性分析,并給出了仿真結(jié)果。但在實(shí)際應(yīng)用場景中,存在一些用戶對之間距離較遠(yuǎn)或是直連鏈路狀況較差的情況,因此設(shè)計(jì)了更加靈活的基于用戶模式選擇的最大化系統(tǒng)和速率優(yōu)化算法,聯(lián)合優(yōu)化用戶通信模式及發(fā)送波束成形向量,考慮到過多的D2D用戶對帶來的反饋信息會(huì)增加系統(tǒng)的開銷,加入了稀疏優(yōu)化以限制D2D用戶對數(shù)。由于原問題不能直接解決,本文中做了一些近似處理后設(shè)計(jì)了一種迭代更新算法,分成幾個(gè)子問題交替更新求解。仿真結(jié)果說明用戶合理地選擇通信模式后得到的系統(tǒng)和速率優(yōu)于單純的選擇基站轉(zhuǎn)發(fā)通信或D2D模式通信,并通過與隨機(jī)選取D2D用戶對比說明了算法的有效性。
[Abstract]:With the rapid popularization of intelligent terminals and the explosive growth of network communication capacity, The need of developing new wireless communication technology is also more clear and urgent. D2DD communication is the technology of direct communication using direct link between users with close distance without having to be forwarded through base station. D2D communication is the technology. D2D communication is brought about by the emergence of D2D communication. D2D communication is the technology of direct link communication between user devices that is close to each other without having to be forwarded through base station. The benefits include: improving the utilization of wireless spectrum resources and data transmission rates, Reduce the transmission power of mobile terminal, prolong battery life and so on. But at the same time, the existence of D2D communication also makes the interference environment more complex. Therefore, it is an important problem to manage the interuser interference effectively and to plan the communication mode reasonably. The scenario studied in this paper is to add D2D communication and D2D communication users to the MIMO(Multiple Input Multiple output system to share the spectrum resources with the community users and have the same priority. Firstly, the same problem as that in reference [1] is studied. When the user adopts the base station forwarding mode and the D2D communication mode at the same time, the system and the rate are maximized. Because the maximization and rate problem in MIMO system has been proved to be a NP-hard problem, the original problem is transformed into two independent sub-problems by introducing relaxation variables. An iterative algorithm is designed based on the block coordinate descent method. When solving one subproblem, the variables in the other subproblem are fixed. Finally, the complexity and convergence of the algorithm are analyzed, and the simulation results are given. However, in the practical application scenario, there are some cases where the distance between user pairs is relatively long or the condition of direct link is poor, so a more flexible maximization system and rate optimization algorithm based on user mode selection are designed. In order to optimize the user communication mode and transmit beamforming vector, considering that too many D2D users' feedback information will increase the system overhead, sparse optimization is added to limit the D2D user logarithm. Because the original problem can not be solved directly, an iterative updating algorithm is designed after some approximate processing, which is divided into several sub-problems. The simulation results show that the system and rate obtained by the reasonable selection of the communication mode are superior to those obtained by simply selecting the base station forwarding communication or the D2D mode communication, and the effectiveness of the algorithm is illustrated by comparing with the random selection of D2D users.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN919.3

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本文編號(hào)：1805713