蜂窝网络中D2D通信的联合模式选择和资源分配算法研究

发布时间：2017-05-10 15:08

  本文关键词：蜂窝网络中D2D通信的联合模式选择和资源分配算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着移动通信的不断发展,智能终端的广泛应用,虽然为人们的生活带来相当大的便利,但是随着庞大的移动终端用户的加入,也给移动通信网络带来前所未有的压力。为了保障所有用户都能够享受到良好的通信质量,高速的数据服务,优质的多媒体体验,许多技术就此诞生,其中之一就是Device-to-Device(D2D)通信技术。D2D通信实现了端到端的短距离直接通信,减轻了基站的负荷,减小了通信时延,提高了频谱利用率和系统吞吐量。本文中,详细阐述了D2D通信中的联合模式选择、资源分配以及功率控制问题。本文研究目标是在确保D2D对和蜂窝终端的SINR下将系统吞吐量最大化。这个最佳化问题可以采取两种技术手段解决,一是功率控制,二是联合模式选择和信道资源安排。由于第二种技术手段对应的问题相对繁琐,虽然可以用Branch-and-Bound方法解决,但是算法复杂度过高,因此,本文提出根据网络负载情况进行的资源分配算法研究,降低了算法的复杂度。本文中,首先将D2D通信模式分为三种模式:蜂窝模式、专用模式和复用模式。接下来进行问题规划,将系统吞吐量最大化的问题建模为非线性约束优化模型。再根据蜂窝网络中负载大小来划分,分为较低负荷、中等负荷和超重负荷三种情况,并分别针对这三种情况提出相应的三种资源分配算法,使系统吞吐量达到最大值。仿真结果证明,本文提出的算法与目前研究D2D通信领域的资源分配算法相比,具有较高的竞争力,并且获得了相应的跳跃增益、邻近增益和复用增益。
【关键词】：D2D通信 联合模式选择 功率控制 信道资源安排
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.53
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 研究背景8-15
• 1.1.1 移动通信发展趋势8-10
• 1.1.2 D2D通信技术简介10-12
• 1.1.3 国内外研究现状12-15
• 1.2 研究意义15-16
• 1.3 研究内容16
• 1.4 论文结构安排16-18
• 第二章 D2D通信相关基础知识18-27
• 2.1 概述18-19
• 2.2 D2D系统的关键技术19-22
• 2.2.1 会话建立过程19-21
• 2.2.2 信道测量机制21-22
• 2.3 D2D系统的无线资源管理22-26
• 2.3.1 资源分配22-23
• 2.3.2 功率控制23-24
• 2.3.3 模式选择24-26
• 2.3.4 干扰特性26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 问题规划和联合模式选择27-36
• 3.1 系统模型27-28
• 3.2 D2D通信模式28-30
• 3.2.1 蜂窝模式28-29
• 3.2.2 专用模式29
• 3.2.3 复用模式29-30
• 3.3 问题规划30-32
• 3.4 联合模式选择32-36
• 第四章 资源分配算法研究及仿真36-62
• 4.1 较低网络负荷下算法一36-38
• 4.2 中等网络负荷下算法二38-40
• 4.3 超重网络负荷下算法三40-50
• 4.3.1 复用模式下的最佳化问题40-41
• 4.3.2 D2D对的准入域41-44
• 4.3.3 一个D2D对的最佳功率控制44-47
• 4.3.4 多对D2D对的资源分配47-50
• 4.4 对比算法50-51
• 4.5 算法一和算法二的仿真结果及分析51-56
• 4.5.1 仿真环境及参数设置51-52
• 4.5.2 仿真结果及分析52-56
• 4.6 算法三的仿真结果及分析56-62
• 4.6.1 仿真参数设置56-57
• 4.6.2 仿真结果及分析57-62
• 结论与展望62-64
• 参考文献64-70
• 作者在攻读硕士期间发表和完成的论文70-71
• 致谢71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 史琰;刘增基;盛敏;;一种保证负载均衡的网络资源分配算法[J];西安电子科技大学学报;2005年06期

2 张永晖;林漳希;刘建华;梁泉;;用于多宿容迟移动网络的实时资源分配算法[J];微电子学与计算机;2013年03期

3 滕颖蕾;宋梅;刘媛媛;杨睿哲;宋俊德;;基于网络编码的用户协作博弈资源分配算法[J];北京邮电大学学报;2011年03期

4 ;下期要目[J];广东通信技术;2012年03期

5 张皓;周志杰;惠毅;赵陆文;伍云;;一种基于合作博弈框架的跨层资源分配算法[J];系统仿真学报;2009年23期

6 李云;贾雯;马亚飞;朱德利;;联合资源分配算法在协作系统中的应用[J];计算机应用研究;2014年07期

7 杨安锦;郝林;李彤;李经磊;;软件演化过程中的资源管理研究[J];云南大学学报(自然科学版);2007年S2期

8 曲桦;王贺男;赵季红;;多虚拟业务平面中的动态资源分配算法[J];北京邮电大学学报;2013年05期

9 梁靓;冯钢;;两跳中继网络的资源分配算法[J];电子科技大学学报;2013年06期

10 胡莹;黄永明;俞菲;杨绿溪;;基于能效优化的用户调度与资源分配算法[J];电子与信息学报;2012年08期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 傅晓;田廷剑;王军;李少谦;;一种新的多用户MIMO-OFDM资源分配算法[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年

2 曲桦;梁思远;赵季红;;基于容量的相对最小影响资源分配算法[A];中国通信学会通信软件技术委员会2009年学术会议论文集[C];2009年

3 李强;梁炜;;面向无线HART网络的动态资源分配算法研究[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年

4 黄国刚;何加铭;张青波;;WiMAX资源分配算法研究[A];浙江省电子学会2009学术年会论文集[C];2009年

5 樊庆利;郝丽贤;;一种GPRS资源分配算法及其实现[A];2012全国无线及移动通信学术大会论文集（下）[C];2012年

6 蔡木林;蔡跃明;;OFDM中继信道节点选择与资源分配算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 金慈航;OFDM系统中基于对偶分解理论的资源分配算法[D];中国科学技术大学;2008年

2 李松;多天线多播系统资源分配算法研究[D];北京邮电大学;2012年

3 徐雷;OFDM无线网络资源分配技术研究[D];南京航空航天大学;2012年

4 刘慎发;分布式天线通信系统中的关键技术研究[D];北京邮电大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 梁蓝;LTE-A系统基于干扰减小的D2D通信资源分配算法研究[D];西南交通大学;2015年

2 张旭;蜂窝网络中D2D通信的联合模式选择和资源分配算法研究[D];长安大学;2015年

3 吕川;基于LTE的OFDM系统资源分配算法的仿真验证和改进[D];宁夏大学;2015年

4 王娟;低压电力线载波通信多用户资源分配算法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

5 王婷婷;网络资源分配算法研究[D];华东师范大学;2010年

6 张会丽;异构融合网络联合资源分配算法研究[D];重庆邮电大学;2014年

7 史秀男;跨层无线资源分配算法的研究[D];东北大学;2012年

8 治学亮;通信网络统一资源分配算法研究[D];重庆大学;2013年

9 李洁琼;中继网络中资源分配算法的研究[D];北京邮电大学;2010年

10 吕娜;多载波电力线通信系统资源分配算法研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

  本文关键词：蜂窝网络中D2D通信的联合模式选择和资源分配算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：354996