【摘要】：設(shè)備與設(shè)備通信(Device-to-Device,D2D)是一種通過復(fù)用小區(qū)蜂窩用戶資源來實現(xiàn)端對端通信的近場通信技術(shù)。在蜂窩通信系統(tǒng)中引入D2D通信,能夠極大的提高頻譜利用率,可以有效提升系統(tǒng)整體性能。但是,與此同時也會對蜂窩系統(tǒng)產(chǎn)生不可避免的干擾。因此,論文主要研究在蜂窩系統(tǒng)與D2D系統(tǒng)組成的混合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)下,通過采用Underlay頻譜共享技術(shù)使D2D用戶(次用戶)復(fù)用蜂窩用戶(主用戶)的頻譜資源共同通信。同時在主用戶端加入干擾溫度(Interference Temperature,Q)以減少D2D次用戶對蜂窩主用戶的干擾。在這種干擾可控的情況下,研究D2D通信在廣義K分布以及廣義η-?分布衰落信道下的通信性能,如中斷概率、平均信道容量和平均誤比特率。根據(jù)所研究的內(nèi)容,將本文的主要工作做如下介紹:本文首先結(jié)合認知無線電技術(shù)(Cognitive radio,CR)和D2D通信技術(shù)的特點,提出一種基于認知的D2D通信在蜂窩系統(tǒng)中的通信性能分析。通過搭建系統(tǒng)模型,推導(dǎo)出D2D次用戶的通信性能公式。其次,本文分別分析了D2D通信在廣義K分布以及廣義η-?分布衰落信道下的通信性能。廣義K分布衰落模型是一種能夠精確模擬現(xiàn)實無線通信環(huán)境中信號遇到的多徑衰落和陰影衰落的混合衰落模型,而廣義η-?分布衰落模型能夠精確描述無線信號在非視距通信中小尺度衰落的特征。本文給出了兩種廣義分布模型在不同參數(shù)下的概率密度函數(shù)和累積分布函數(shù)的曲線圖,并分別推導(dǎo)出對應(yīng)分布模型下D2D次用戶的通信性能公式的閉式表達式,如中斷概率、平均信道容量和平均誤比特率。根據(jù)閉式表達式對D2D通信進行理論數(shù)據(jù)分析,結(jié)果指出,增加干擾溫度Q可以有效提升D2D次用戶的通信性能,同時改變廣義分布參數(shù)的值會對其通信性能產(chǎn)生不一樣的變化趨勢。最后,本文綜合比較了兩種廣義分布衰落模型的性能,而本文所研究的理論數(shù)據(jù)結(jié)果可以用來指導(dǎo)實際衰落信道模型下D2D通信系統(tǒng)性能設(shè)計與優(yōu)化。
【圖文】：

圖 2-1 蜂窩網(wǎng)絡(luò)中 D2D 通信Fig 2-1 D2D communication in cellular networks窩網(wǎng)絡(luò)通信使用的頻頻譜資源都是授權(quán)頻譜資源，而 D2D 通信與蜂窩網(wǎng)頻譜資源的方式主要有兩種：一種是 Underlay 方式，一種是 Overlay 方于 D2D 通信的研究都是基于 Underlay 方式與蜂窩用戶共同通信。因為通y 方式的 D2D 通信允許每個 D2D 通信用戶可以直接復(fù)用蜂窩用戶正在資源，而不需要像其他方式（如 Overlay 方式）那樣需要將一部分的蜂專門給 D2D 通信用戶使用[28]。當然每種方式下的 D2D 通信都是可以提譜利用率，因為 D2D 通信是直接通信技術(shù)，，不需要進過基站轉(zhuǎn)發(fā)的，因個通信鏈路，并不是像蜂窩通信那樣利用一個上行鏈路和一個下行鏈路比其他方式下的 D2D 通信而言，Underlay 方式下的 D2D 通信是頻譜利。但是，必須指出的是，通過采用 Underlay 方式使 D2D 用戶與蜂窩用，將對蜂窩鏈路產(chǎn)生干擾，故研究 D2D 通信的關(guān)鍵問題是如何解決 D2

信的目的用戶標示 D2D（2）等消息。2．基站 BS 向這兩個要進行 D2D 通信的用戶發(fā)送 D2D 通信探測允許，其中包含 D2D（1）和 D2D（2）要做探測所需要的資源等。3．D2D（1）和 D2D（2）做鏈路探測，探測鏈路質(zhì)量是否能進行 D2D 通信。4．其中一個 D2D 用戶（比如 D2D（1））將鏈路探測報告消息發(fā)送給基站 BS。5．基站 BS 收到 D2D 用戶發(fā)送的探測報告消息后，如果鏈路質(zhì)量條件可以進行D2D 通信則向 D2D（1）和 D2D（2）發(fā)送 D2D 通信允許消息，通知該兩個用戶進行 D2D 通信。6．當 D2D 通信完成之后，其中一個用戶（比如 D2D（2））向基站 BS 發(fā)送 D2D通信結(jié)束請求消息，通知基站 BS 該通信業(yè)務(wù)已經(jīng)完成。7．基站 BS 收到 D2D 用戶發(fā)送的通信結(jié)束請求消息后，向該兩個用戶發(fā)送 D2D通信結(jié)束消息，結(jié)束此次 D2D 通信業(yè)務(wù)。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 朱潔菡;;高斯—拉蓋爾求積公式[J];科技信息;2010年23期

2 劉聰鋒;趙國慶;;K分布及其函數(shù)表的生成[J];航天電子對抗;2006年04期

本文編號：2527632