現如今,人們對于數據業(yè)務的需求逐漸增大,從最初的網頁瀏覽向視頻等大文件業(yè)務需求轉化,同時對于移動過程中上網的用戶體驗提出更高的要求,這給未來蜂窩網絡的設計帶來更大的挑戰(zhàn)。D2D通信作為未來移動通信網絡的一項關鍵技術,在不需額外增加基站部署,且無需額外部署新的頻譜資源的情況下,可以使得系統(tǒng)容量得到進一步的提升。為此,我們研究D2D通信方式下的內容分發(fā)技術。本文首先研究了用戶處于移動場景下的新型內容分發(fā)機制,然后研究了具有有限生命期業(yè)務的內容分發(fā)問題。采用D2D通信方式進行內容分發(fā),使得臨近的用戶間可以直接傳輸數據,而無需基站進行轉發(fā)。在用戶處于靜止狀態(tài)時,這種數據傳輸方式可以很好的工作。但當用戶處于移動狀態(tài)時,若用戶間的間隔距離超出D2D通信的傳輸范圍,數據傳輸將中斷,內容將傳輸不完整。由于用戶運動軌跡的不確定性,因用戶移動而造成的數據傳輸失敗的概率很大。針對此問題,本文基于3GPP協(xié)議,提出了多個用戶同時幫助一個用戶進行內容分傳輸的方法,并給出了協(xié)議支持下的具體的傳輸方案。采用本文的傳輸方案,不僅能夠利用D2D通信直傳有效緩解基站業(yè)務壓力的優(yōu)勢,還能保證用戶處于移動過程中內容的完整接收。另外,本文還研究了具有有限生命期業(yè)務的分發(fā)傳輸過程。基站首先通過多播的方式將內容發(fā)送給一部分用戶;然后,收到內容的用戶再通過D2D多播的方式在內容的有效期內進一步傳輸給其他的用戶。D2D多播的引入使得系統(tǒng)的吞吐量得以提升。我們從理論的角度分析,以獲得這種分發(fā)方式下的系統(tǒng)容量為目標。本文將該問題建模成帶有約束條件的線性規(guī)劃模型,并分情況討論了基站采用單一速率分發(fā)內容和采用可變速率分發(fā)內容的情況。針對不同的情況,我們分別采用馬爾可夫決策理論中的不同的算法,分別得出了系統(tǒng)的最優(yōu)調度策略。另外,針對算法復雜度高的問題,我們進一步提出了一種次優(yōu)的低復雜度算法。仿真表明,提出的基于馬爾可夫決策的調度策略相比現有調度機制可有效提升系統(tǒng)吞吐量。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：TN929.5
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 異構蜂窩網絡概述
    1.2 內容分發(fā)技術的發(fā)展
        1.2.1 第一代內容分發(fā)演進—基于緩存輔助
        1.2.2 第二代內容分發(fā)演進—局域自治
        1.2.3 第三代內容分發(fā)演進-對等網絡輔助
    1.3 論文的研究背景
    1.4 論文的研究內容
    1.5 論文的結構安排
第二章 異構蜂窩網絡的內容分發(fā)技術研究現狀
    2.1 D2D通信的架構和接口
    2.2 3GPP協(xié)議支持下的內容分發(fā)的現狀
        2.2.1 單個用戶向單個用戶進行內容分發(fā)
        2.2.2 單個用戶向多個用戶進行內容分發(fā)
    2.3 異構蜂窩網絡下的內容分發(fā)研究現狀
    2.4 本章小結
第三章 用戶移動狀態(tài)下的多對一內容分發(fā)機制研究
    3.1 基于D2D通信的多對一內容分發(fā)
        3.1.2 基于D2D通信的多對一內容分發(fā)過程概述
        3.1.3 基于D2D通信的多對一內容分發(fā)技術實施方案
    3.2 仿真與性能分析
    3.3 本章小結
第四章 具有有限生命期業(yè)務的內容分發(fā)研究
    4.1 馬爾可夫決策過程簡介
    4.2 系統(tǒng)模型
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 系統(tǒng)模型向馬爾可夫決策過程的映射
    4.3 調度過程
        4.3.1 基站以單速率發(fā)送的情形
        4.3.2 基站以可變速率發(fā)送的情形
    4.4 仿真與性能分析
    4.5 本章小結
第五章 結束語
參考文獻
致謝
作者簡介

【參考文獻】

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1 劉瑜;朱光喜;尹浩;劉雪寧;;內容分發(fā)網發(fā)展綜述[J];計算機科學;2009年02期

本文編號：2884078