蜂窝网下D2D通信中继选择算法的研究

发布时间：2021-12-10 18:33

　　由于移动终端数量的迅速增加,给现有的蜂窝网络通信带来了巨大的挑战。因此,在蜂窝网络中,可以通过使用设备到设备（Device-To-Device,D2D）辅助中继技术来改善和提高蜂窝小区系统容量和覆盖范围,同时为增大D2D通信的覆盖范围,也可在D2D通信中引入中继技术。由于传统蜂窝通信与D2D中继通信共存下的同频干扰问题,因此设计合理且有效的中继选择与资源优化方案来降低D2D用户与蜂窝用户之间的相互干扰是十分必要的。本文研究了两种基于不同场景和优化目标的D2D通信中继选择方案,主要内容如下:首先,本文研究了以提升边缘用户信道速率和降低蜂窝链路和D2D链路之间同频干扰为目标的D2D中继选择问题。由于蜂窝边缘用户受信道衰落的影响,用户服务质量（Quality of Service,QoS）较差。为了保证边缘用户的信道质量,可以D2D辅助中继技术帮助边缘用户与基站进行通信,但是D2D链路复用蜂窝资源会与蜂窝链路之间产生同频干扰。针对同频干扰问题,研究了以最大化边缘用户和蜂窝用户信道速率为目的的中继选择方案。该算法首先对每个候选的中继节点进行资源预分配,然后结合资源分配结果,以最大化边缘用户和蜂... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 D2D设备发现与会话建立
        1.2.2 D2D资源分配和功率控制
        1.2.3 D2D中继选择
    1.3 论文研究内容
    1.4 论文组织结构
第2章 D2D通信与中继技术
    2.1 频谱资源共享方式
        2.1.1 正交方式的频谱资源共享
        2.1.2 复用方式的频谱资源共享
        2.1.3 D2D链路间频谱资源共享
    2.2 蜂窝网络中D2D通信的干扰分析
        2.2.1 D2D链路与蜂窝用户之间的同频干扰
        2.2.2 D2D链路之间的同频干扰
    2.3 D2D中继场景与中继选择问题
        2.3.1 D2D中继场景描述
        2.3.2 D2D中继选择问题
    2.4 本章小结
第3章 联合D2D资源分配的中继选择算法
    3.1 系统模型
    3.2 联合资源分配的中继选择算法
        3.2.1 确定D2D链路可用蜂窝用户资源和功率分配
        3.2.2 确定中继节点和资源分配
    3.3 算法复杂度分析
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 联合D2D资源分配和功率控制的中继选择算法
    4.1 系统模型
    4.2 D2D通信区域限制
    4.3 联合D2D资源分配和功率控制的中继选择
        4.3.1 确定候选中继集合
        4.3.2 确定D2D中继链路的候选复用蜂窝用户
        4.3.3 求解D2D中继最优发射功率
        4.3.4 基于加权二分图的D2D用户与中继节点的最佳匹配
        4.3.5 加入中继选择算法的D2D通信整体流程
    4.4 算法复杂度分析
    4.5 仿真分析
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来展望与工作
参考文献
致谢
攻读硕士期间从事的科研工作及获得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于簇内中继转发的D2D协作通信算法[J]. 马克,吴洋.  微电子学与计算机. 2017(01)
[2]面向5G通信网的D2D技术综述[J]. 钱志鸿,王雪.  通信学报. 2016(07)
[3]移动中继协助下终端直通中的模式选择和资源分配方案[J]. 朱正仓,赵季红,唐睿,曲桦,王璐瑶,曹照鑫.  西安交通大学学报. 2016(10)
[4]整体优化的吞吐量预测中继选择策略[J]. 赵季红,闫飞宇,曲桦,宋亚兰,徐西光.  北京邮电大学学报. 2016(02)
[5]D2D通信系统中的最优中继选择及功率分配策略研究[J]. 李方健.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2014(05)
[6]提高蜂窝网络中数据分发效率的D2D协作转发算法[J]. 周斌,胡宏林.  电子与信息学报. 2012(03)
[7]基于译码前传的跨层中继选择策略研究[J]. 尹露娟,陈智雄,苑津莎.  华北电力大学学报(自然科学版). 2010(03)



本文编号：3533172