基于D2D通信的中继选择与资源分配策略研究

发布时间：2024-03-12 04:57

　　近三十年来蜂窝通信系统经历了飞速的发展与持续演进,海量终端设备的接入、日益增长的用户需求对现有的通信网络架构带来了巨大的挑战。如今,面向2020年及未来的第五代(5G)无线通信技术已成为通信界研究的热点。作为其中关键技术之一的终端直通(D2D)通信技术,对缓解与日俱增的通信流量和蜂窝网频谱资源紧张之间的矛盾问题,有着独特的作用,因此备受业内关注。然而,D2D通信主要适用于距离相近的用户之间,当通信双方相距较远时,可能导致D2D链路信干噪比太小而无法满足其通信质量要求。此时,可以通过中继辅助的D2D通信进行信息传输,在保有D2D通信技术原有优势的同时,大大扩展D2D通信的范围。另一方面,通信技术迅速发展所带来的能源消耗问题也日益严重,如何在保证通信服务质量的同时降低能量消耗,仍是一个亟待解决的问题。本文主要研究的是支持中继辅助D2D通信技术的蜂窝网络中链路能量优化问题。在保证各用户链路通信质量前提下,考虑D2D用户中继选择的同时,寻找一个D2D用户与蜂窝用户的资源分配策略,使单位时间内整个系统上行链路总发射功率达到最小化。在单个蜂窝用户的频谱资源只能被单个D2D用户对复用的场景中,提出一...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容和结构安排
        1.3.1 论文主要研究内容
        1.3.2 论文结构安排
第二章 相关背景知识介绍
    2.1 引言
    2.2 D2D通信技术
        2.2.1 D2D通信模型
        2.2.2 D2D设备发现与会话建立
        2.2.3 D2D资源分配
        2.2.4 D2D与中继技术
        2.2.5 D2D与MIMO技术
    2.3 中继通信技术
        2.3.1 中继模式分类
        2.3.2 中继网络结构
        2.3.3 中继选择分类
    2.4 本章小结
第三章 基于三维分配的D2D通信能量优化
    3.1 引言
    3.2 系统模型与问题分析
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 问题描述
        3.2.3 问题分析
    3.3 问题求解与算法设计
        3.3.1 拉格朗日松弛算法
        3.3.2 匈牙利方法
        3.3.3 算法步骤
    3.4 仿真结果与分析
        3.4.1 算法与穷搜索算法的性能对比
        3.4.2 算法与几种常见资源分配方案的性能对比
        3.4.3 不同最小SINR值的各算法性能对比
    3.5 本章小结
第四章 基于合作博弈的D2D通信中继选择
    4.1 引言
    4.2 系统模型与问题分析
        4.2.1 系统模型
        4.2.2 问题描述
        4.2.3 问题分析
    4.3 问题求解与算法设计
        4.3.1 博弈论简介
        4.3.2 合作博弈
        4.3.3 算法设计与步骤
    4.4 仿真结果与分析
        4.4.1 算法与穷搜索算法的性能对比
        4.4.2 算法与几种常见资源分配方案的性能对比
        4.4.3 不同最小SINR值的各算法性能对比
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文主要工作
    5.2 研究展望
参考文献
致谢



本文编号：3926576