蜂窝网络终端直通通信中功率分配方法研究

发布时间：2018-02-07 12:32

  本文关键词： 蜂窝网络 D2D通信 功率分配　出处：《西安电子科技大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着无线通信的不断发展,对通信系统资源利用率的要求也相应的越来越高,D2D通信作为一项充满前景和挑战的技术引起了研究人员的普遍关注。D2D通信指两个相邻的移动终端设备之间不通过基站或接入点直接通信,蜂窝网络中使D2D设备共享蜂窝设备的资源不仅可以增加频谱效率,而且可以降低移动设备的发送功率从而提高了电池的续航能力,因此成为新一代移动通信的关键技术之一。D2D通信工作在两种模式:共信道模式和正交信道模式。共信道模式指蜂窝用户和D2D用户使用相同的时频资源进行通信;正交信道模式指蜂窝用户和D2D用户分别使用部分蜂窝用户的时频资源进行通信。本文将围绕蜂窝网络下D2D通信中功率分配策略展开研究。主要开展了如下两方面的工作:1)研究了现有蜂窝网络下D2D通信常见的功率分配方案,从不同优化目标出发,分别研究了共信道模式下和正交信道模式下基于信道容量最大化的功率分配方法、共信道模式下基于发送功率最小的功率分配方法以及共信道模式下基于功率效率最大化的功率分配方法,并给出了理论分析以及推导,通过仿真验证了不同功率分配方法的性能。2)提出了共信道模式和正交信道模式下动态功率分配策略。以基本D2D蜂窝单元(包含一个基站,一对D2D用户以及一个蜂窝用户)为研究对象,以基本单元平均功率为约束条件,构建以容量最大化为目标的优化问题,并给出了相应的理论分析以及推导,得到了不同通信模式下的功率分配策略的闭式解,通过仿真实验与传统的静态功率分配算法性能进行了对比。
[Abstract]:With the development of wireless communication, The demand for resource utilization of communication system is also increasing accordingly, D2D communication as a promising and challenging technology has aroused widespread concern among researchers. D2D communication refers to the failure of two adjacent mobile terminal devices to pass through. The base station or access point communicates directly, Enabling D2D devices to share cellular equipment resources in cellular networks can not only increase spectrum efficiency, but also reduce the transmission power of mobile devices, thus improving battery life. Therefore, D2D communication is one of the key technologies of the new generation mobile communication. It works in two modes: common channel mode and orthogonal channel mode, which means that the cellular and D2D users use the same time-frequency resources to communicate. Orthogonal channel mode means that cellular users and D2D users respectively use the time and frequency resources of some cellular users to communicate. In this paper, the power allocation strategy in D2D communication over cellular networks is studied. In this paper, the common power allocation schemes for D2D communication in existing cellular networks are studied. Based on different optimization objectives, power allocation methods based on maximum channel capacity in co-channel mode and orthogonal channel mode are studied, respectively. The power allocation method based on the minimum transmission power in the co-channel mode and the power allocation method based on the maximum power efficiency in the co-channel mode are presented, and the theoretical analysis and derivation are given. The performance of different power allocation methods is verified by simulation. 2) A dynamic power allocation strategy in co-channel mode and orthogonal channel mode is proposed. A pair of D2D users and a cellular user) are used to construct the optimization problem with the capacity maximization as the objective, taking the average power of the basic unit as the constraint condition, and the corresponding theoretical analysis and derivation are given. The closed solution of the power allocation strategy in different communication modes is obtained. The performance of the traditional static power allocation algorithm is compared with that of the simulation experiment.
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5

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本文编号：1494385