面向灾难场景的D2D传输控制技术研究

发布时间：2020-05-27 04:08

【摘要】：在灾难场景中,传统蜂窝网络基站遭到破坏,无法继续完成传输功能,如何在灾难场景中快速传输信息,缓解由于灾难造成的网络性能衰退,对于营救受灾用户是十分重要的问题。而D2D(Device-to-Device)技术作为提高网络性能的新兴技术,具有端到端直接通信的特性,能够解决灾难场景中的网络问题,因此在灾难场景中引入D2D通信技术,对于保持网络性能具有重要意义。本文聚焦于灾难场景中的D2D技术应用,研究了灾难场景的特点、灾难场景中D2D用户、蜂窝网络用户之间的连接概率,以及在灾难中幸存的网络单元中存在的资源分配、传输速率问题。针对实际灾难场景的特点,使用概率区域失效模型模拟灾难场景,相比与传统的灾难模型,该模型更加贴近实际灾难场景。针对灾难场景中用户之间的连接情况,对灾难场景引入D2D通信技术后的用户之间的通信、干扰情况进行了分析,得出了当D2D连接成功时,需要满足的具体条件。在研究的灾难场景中,存在的三种具体的通信情况,为分析网络性能,计算了每一种通信情况下的网络连接性能。数值计算的结果表明,引入D2D通信技术后,灾难场景的网络灾难缓冲性能提高了50%-70%,而将模拟结果与数值计算结果进行对比验证了此方法的有效性。针对灾难中幸存的网络单元存在的资源分配与传输速率问题,研究了三种频谱资源的分配方式问题以及在幸存网络单元中存在的蜂窝网络用户与D2D用户之间共享无线网络资源的情况。结合功率与能量约束条件,推导了三种频谱资源分配方式以及两种约束条件下的传输速率函数。并对得到的传输速率函数进行求解,分析了在传统的贪婪算法与非贪婪算法下,蜂窝网络通信与D2D通信的和速率。通过对幸存的网络单元中存在的资源分配与传输速率问题进行仿真模拟,可以得到在不同的算法下,和速率的变化情况。本文的研究结果表明,灾难场景中引入D2D通信技术可以保持网络性能,通过对在灾难场景中幸存的网络单元的研究以及对比不同算法下的和速率函数变化情况,可以得到合适的和速率函数。
【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】：2018
【分类号】：TN929.5

【参考文献】