D2D多播通信场景下的中继选择与数据分发机制研究

发布时间：2017-05-02 01:00

  本文关键词：D2D多播通信场景下的中继选择与数据分发机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代社会通信技术的不断发展,全世界的联系比以往任何时候更加紧密了,及时有效的信息交互对于人们来说愈发重要。不断发展的高速无线多播多媒体业务对网络的承载能力要求也大大提高,对现有的无线通信系统带来了巨大的挑战。提高蜂窝多播通信的资源利用效率、减少系统能耗成为了通信研究的重要课题。此外,无线通信的开放特性也使其更容易遭受窃听者的恶意窃听。因此,保证用户通信数据安全也成为当前研究热点之一。 D2D多播通信作为短距离传输的新技术,对于提高蜂窝多播通信的资源利用效率、减少系统能耗、保护用户数据安全方面有着巨大的潜力。本文旨在探索一种D2D多播通信场景下的中继选择与数据分发机制,主要研究内容和创新如下： 在D2D多播通信场景下,综合考虑D2D终端设备的信道状态以及剩余能量等问题,提出基于分组的D2D多播通信最优中继选择。通过将D2D用户进行有效分组,并以最小化系统总能耗为目标给出了最优中继的选择算法。该算法能够在获得较好系统能耗的同时保证用户之间的公平性,同时延长了整个网络的生存时间。 在考虑有窃听者存在的D2D多播通信场景下,对现有的物理层安全进行了研究,结合D2D通信技术的特点,提出了面向安全的D2D多播数据分发机制,联合考虑系统的安全性、设备的剩余能量、公平性,通过在重传合法用户的信号同时叠加人工噪声,构建零空间或者采用时间反转技术对窃听者进行干扰,使其无法窃取有用信息,同时在保证系统安全传输的情况下实现系统能耗的降低,兼顾公平性,增加了网络的存活时间。
【关键词】：D2D通信 多播 中继 物理层安全 时间反转
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 论文研究背景9-11
• 1.2 研究目的及意义11-12
• 1.3 论文研究内容及结构安排12-13
• 第二章 D2D通信中的多播通信技术13-23
• 2.1 D2D通信关键技术13-18
• 2.1.1 D2D通信系统模型13-14
• 2.1.2 D2D通信系统的无线资源管理14-15
• 2.1.3 D2D通信系统的干扰控制技术15-17
• 2.1.4 D2D通信系统的功率控制技术17-18
• 2.2 多媒体广播多播业务18-19
• 2.2.1 多媒体广播多播业务简介18-19
• 2.2.2 多媒体广播多播业务流程19
• 2.3 D2D多播通信关键技术19-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 基于分组的D2D多播通信最优中继选择23-39
• 3.1 系统模型及问题描述23-29
• 3.1.1 应用场景分析23-25
• 3.1.2 系统模型25-26
• 3.1.3 能耗分析26-29
• 3.2 分组模型建立29-33
• 3.2.1 单个D2D分组模型分析29-30
• 3.2.2 分组算法模型30-33
• 3.3 最优中继选择策略33-34
• 3.4 仿真结果及分析34-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 面向安全的D2D多播数据分发机制研究39-59
• 4.1 引言39
• 4.2 物理层安全简介39-43
• 4.2.1 物理层安全理论基础40-42
• 4.2.2 协作中继防窃听42-43
• 4.2.3 人工噪声43
• 4.3 面向安全的D2D多播数据分发机制43-53
• 4.3.1 系统模型及建模43-46
• 4.3.2 基于零空间的人工噪声加扰46-48
• 4.3.3 时间反转技术简介及在无线通信中的应用48-49
• 4.3.4 基于时间反转技术的人工噪声加扰49-52
• 4.3.5 混合人工噪声加扰52-53
• 4.4 仿真结果及分析53-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 全文总结59
• 5.2 下一步的研究建议59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-67
• 作者攻读学位期间发表的学术论文目录67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 熊兴中;胡剑浩;;时间反转技术在无线通信抗干扰中的应用[J];电信科学;2008年07期

2 周斌;胡宏林;;提高蜂窝网络中数据分发效率的D2D协作转发算法[J];电子与信息学报;2012年03期

3 瞿静;王晓湘;王冬宇;;蜂窝网络最大化吞吐率的D2D多播机会调度方案[J];成都信息工程学院学报;2012年06期

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本文编号：339940