基于社交网络和价格激励的D2D中继选择技术研究

发布时间：2020-07-11 02:44

【摘要】：随着5G技术迅速发展,相比于4G技术,它要求更广的信号覆盖、更快的传输速度、更大的流量密度、更短的传输时延,对未来移动通信技术带来新的挑战。而D2D(Device-to-Device)通信是一种近距离的设备终端到设备终端直连通信,它受基站控制但传输数据不需要经过基站。因而它具有复用资源提升频谱利用率,直通通信降低传输时延,中继通信扩展通信范围的优势,成为5G的关键技术之一,受到学者的广泛研究。目前D2D通信的研究存在的问题主要有:(1)研究场景单一,大多研究D2D单跳通信;(2)对中继节点的选择时,认为中继节点是自愿加入中继通信,没有考虑中继节点的意愿性和稳定性问题;(3)对于陌生的节点直接忽略,没有激励它参与中继通信。本文针对这些问题进行如下研究:首先,本文对D2D通信的研究现状进行分析,D2D用户在中继通信中存在节点间的信任问题以及中继选择过程中节点的意愿问题,接着对D2D协作通信应用场景和引入D2D通信对系统带来的干扰问题进行分析。其次,本文结合社交关系提出了基于移动社交网络的D2D中继选择算法,对于社交关系比较强的空闲节点,愿意协作源节点通信,解决中继节点的意愿性问题。根据移动位置属性进一步判定空闲节点是否稳定,利用社交关系和移动位置属性解决D2D中继选择时空闲节点的意愿和稳定性,提升系统吞吐量。接着,对于社交关系较弱或者没有社交关系的节点,考虑到自身信息的安全和设备能耗等因素,不愿意作为中继节点参与D2D协作通信。针对这个问题,本文提出了基于价格激励的D2D中继协作通信,通过D2D用户间的博弈,得到最优补偿价格,在该补偿价格下每个D2D用户都能获得更多的效益同时也保证用户间的公平性。最后,本文研究D2D中继通信中复用蜂窝资源产生干扰的问题,通过中继选择获得更好的中继节点参与协作通信,结合对用户分组资源分配和功率控制进行干扰协调研究,能够有效降低用户间的干扰。
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.5
【图文】：

蜂窝网络

基于社交网络和价格激励的 D2D 中继选择技术研究D 通信的特点及应用过对 5G 通信技术的简要介绍，D2D 通信作为 5G 通信关键技术之一，率性能指标的要求。本小节将对 D2D 通信的特点和应用进行简要介绍。2D 通信的特点图 1-1（b）所示，D2D 通信技术是一种近距离直通通信技术，基站只需户就能够直接传输数据。与传统的蜂窝网络通信图 1-1（a）相比，它不站转发，从而在保证 D2D 通信的前提下减轻基站负载。

通信应用,场景,短距离通信,基站

（1）D2D 通信使用授权频谱资源，在 D2D 通信过程中受基站控制，能够保证通信质量和更高的安全性。（2）传统的短距离无线通信用户在接入网络需要人工手动发现、配对和授权，而在 D2D 通信中，基站接收到用户接入网络请求后，用户进行自动发现和配户操作起来比较简单。（3）D2D 通信虽然也是短距离通信，但相比于其他的短距离通信，它的通信远大于这些传统的短距离通信技术。2.2 D2D 通信的应用D2D 通信技术是一种近距离直通通信，一般适用于短距离通信业务，而随着智的快速发展和普及，近距离通信将会成为一种趋势，因而 D2D 通信将会有以下景，如图 1-2 所示[3]。

架构图,移动通信网络,架构

基于社交网络和价格激励的 D2D 中继选择技术研究更高的频谱效率：更多的频谱需求，从而在频谱效率要求有较大提更高的能源效率：能源效率要求有百倍以上的提升，来解决移动程中能源消耗过快等问题。列的目标需求都对 5G 网络提出更高的要求，而现有的 LTE 网络信的目标需求，必须对 5G 网络架构进行重新部署和优化。络架构ITM-2020、华为、中兴等众多公司和研究机构都相继发布了 5G 构，大都还在摸索阶段，并进行了仿真和评估验证。基于 SDN/N的面向 5G 移动通信网络架构[30]，图 2-1 所示。

【参考文献】