面向蜂窩網(wǎng)絡(luò)的D2D通信資源分配算法研究
發(fā)布時(shí)間:2025-04-26 21:32
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與通信技術(shù)的不斷發(fā)展,通過無線網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地獲取數(shù)據(jù)和數(shù)字化服務(wù)已成為人們依賴的生活方式。應(yīng)用需求和技術(shù)發(fā)展如同作用力與反作用力,使得無線通信網(wǎng)絡(luò)不得不與爆炸式的數(shù)據(jù)流量、海量節(jié)點(diǎn)的接入和不斷涌現(xiàn)的新業(yè)務(wù)比肩競(jìng)速,高速率、低時(shí)延、大連接的多樣性需求與頻譜資源稀缺之間的矛盾日益凸顯。Device-to-Device(D2D)通信技術(shù)允許網(wǎng)絡(luò)中的近鄰設(shè)備不經(jīng)過基站直接建立通信,可借助短距離、低功率的優(yōu)勢(shì)復(fù)用珍貴的頻譜資源,有效降低核心網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)壓力,為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接入和傳輸開辟了新途徑,成為了第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(The 5th Generation Mobile Communication Network,5G)的關(guān)鍵技術(shù)之一。面向蜂窩網(wǎng)絡(luò)的D2D通信可以在基站的輔助下建立靈活的接入和復(fù)用模式,利用緊缺的頻譜資源為網(wǎng)絡(luò)帶來可觀的收益。然而,D2D通信也給蜂窩網(wǎng)絡(luò)帶來了多維度的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系和復(fù)雜的干擾環(huán)境,如何設(shè)計(jì)合理的資源分配方案有效協(xié)調(diào)干擾,是D2D通信研究的重點(diǎn),仍然面臨許多尚未攻克的難題。面向蜂窩的D2D通信從一對(duì)一復(fù)用模式向一對(duì)多復(fù)用模式,單播向多播的拓展演進(jìn)中,多層次干擾鏈路的...
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 D2D通信資源分配技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 D2D通信的模式選擇
1.2.2 D2D通信的鏈路資源分配
1.2.3 D2D通信的功率控制
1.3 論文主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
1.3.1 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 D2D通信技術(shù)及相關(guān)理論
2.1 D2D通信技術(shù)概述
2.1.1 D2D通信的分類
2.1.2 D2D通信的設(shè)備發(fā)現(xiàn)與會(huì)話建立
2.1.3 D2D通信應(yīng)用場(chǎng)景
2.2 博弈論相關(guān)理論
2.2.1 博弈論的模型和分類
2.2.2 非合作博弈基礎(chǔ)
2.2.3 Stackelberg博弈
2.3 凸優(yōu)化相關(guān)理論
2.3.1 凸集與凸函數(shù)
2.3.2 凸優(yōu)化基本概念
2.3.3 拉格朗日對(duì)偶與KKT條件
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于用戶速率需求的D2D資源分配算法
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.3 D2D用戶速率需求及資源分配問題描述
3.3.1 D2D用戶速率需求
3.3.2 資源分配問題描述
3.4 基于用戶速率需求的資源分配算法
3.4.1 保障速率需求的資源分配
3.4.2 剩余資源的再分配
3.5 仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于社交關(guān)系的D2D多播資源分配算法
4.1 引言
4.2 基于社交關(guān)系的D2D多播模型建立
4.2.1 系統(tǒng)模型
4.2.2 社交關(guān)系建模
4.2.3 D2D社交多播簇的形成
4.3 資源分配問題描述
4.4 D2D社交多播簇與資源塊的匹配
4.4.1 一對(duì)多匹配模型的建立
4.4.2 基于社交關(guān)系強(qiáng)度的偏好列表構(gòu)建
4.4.3 同伴效應(yīng)
4.4.4 基于匹配的資源分配算法
4.4.5 算法穩(wěn)定性和復(fù)雜度
4.5 仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 基于Stackelberg博弈的D2D資源分配算法
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)模型及問題描述
5.2.1 系統(tǒng)模型
5.2.2 問題描述
5.3 基于價(jià)格的Stackelberg博弈D2D資源分配
5.3.1 潛在速率增益的啟發(fā)式信道選擇
5.3.2 基于價(jià)格的Stackelberg博弈D2D功率控制
5.4 基于累積代價(jià)的Stackelberg博弈D2D資源分配
5.5 仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析
5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 主要研究工作總結(jié)
6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及其在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):4041396
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 D2D通信資源分配技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 D2D通信的模式選擇
1.2.2 D2D通信的鏈路資源分配
1.2.3 D2D通信的功率控制
1.3 論文主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
1.3.1 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 D2D通信技術(shù)及相關(guān)理論
2.1 D2D通信技術(shù)概述
2.1.1 D2D通信的分類
2.1.2 D2D通信的設(shè)備發(fā)現(xiàn)與會(huì)話建立
2.1.3 D2D通信應(yīng)用場(chǎng)景
2.2 博弈論相關(guān)理論
2.2.1 博弈論的模型和分類
2.2.2 非合作博弈基礎(chǔ)
2.2.3 Stackelberg博弈
2.3 凸優(yōu)化相關(guān)理論
2.3.1 凸集與凸函數(shù)
2.3.2 凸優(yōu)化基本概念
2.3.3 拉格朗日對(duì)偶與KKT條件
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于用戶速率需求的D2D資源分配算法
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.3 D2D用戶速率需求及資源分配問題描述
3.3.1 D2D用戶速率需求
3.3.2 資源分配問題描述
3.4 基于用戶速率需求的資源分配算法
3.4.1 保障速率需求的資源分配
3.4.2 剩余資源的再分配
3.5 仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于社交關(guān)系的D2D多播資源分配算法
4.1 引言
4.2 基于社交關(guān)系的D2D多播模型建立
4.2.1 系統(tǒng)模型
4.2.2 社交關(guān)系建模
4.2.3 D2D社交多播簇的形成
4.3 資源分配問題描述
4.4 D2D社交多播簇與資源塊的匹配
4.4.1 一對(duì)多匹配模型的建立
4.4.2 基于社交關(guān)系強(qiáng)度的偏好列表構(gòu)建
4.4.3 同伴效應(yīng)
4.4.4 基于匹配的資源分配算法
4.4.5 算法穩(wěn)定性和復(fù)雜度
4.5 仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 基于Stackelberg博弈的D2D資源分配算法
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)模型及問題描述
5.2.1 系統(tǒng)模型
5.2.2 問題描述
5.3 基于價(jià)格的Stackelberg博弈D2D資源分配
5.3.1 潛在速率增益的啟發(fā)式信道選擇
5.3.2 基于價(jià)格的Stackelberg博弈D2D功率控制
5.4 基于累積代價(jià)的Stackelberg博弈D2D資源分配
5.5 仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析
5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 主要研究工作總結(jié)
6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及其在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):4041396
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