蜂窝网络下基于D2D的Relay技术研究

发布时间：2020-01-30 03:29

【摘要】：随着移动智能终端的普及,信息获取的媒介越来越多样化,包括图片,音频,视频等等,这就导致了移动网络中的数据量爆炸式的增长,继而激励了移动通信技术的发展。现如今,LTE已经在全世界范围类得到大规模的商用,LTE-A也在多个国家和地区进行试点应用,可是传统的蜂窝网络仍有其局限性,在蜂窝小区中由于阴影效应和路径损耗等原因,无法保证所有用户的通信质量。D2D是一种近距离端到端通信技术,在蜂窝小区中,可以利用D2D技术实现中继,使得通信质量不好的用户能通过其他的移动设备与基站通信。本论文对其中的关键技术问题进行了研究。本论文先是介绍了LTE/LTE-A通信系统相关知识,包括LTE的网络架构,无线帧结构,资源调度过程和功率控制,分析了D2D技术中的关键技术以及对D2D技术中的问题的解决方案,提出了利用D2D技术进行Relay的可行性和优越性,并且讨论了其中的关键问题,紧接着根据这些需要解决的问题设想了具体的应用场景,提出了相应的解决方案的思路。然后,本论文提出了混合网络中的蜂窝优先资源分配算法,该算法旨在解决利用D2D中继的过程中D2D技术方面的问题,如何给D2D通信分配合适的资源。经过分析本文认为D2D通信要对蜂窝通信造成影响最小,包括引入D2D后导致的干扰和蜂窝用户功率升高,通过仿真,证明了该算法可以有效减少干扰,降低D2D用户对蜂窝用户的影响。最后,本论文将D2D技术和Relay技术结合起来,提出了基于D2D的动态Relay算法,该算法旨在解决蜂窝网络中的设备的通信模式与中继节点的选择问题。该算法以吞吐量为优化条件,以蜂窝优先算法为资源分配算法,考虑到用户的移动性和信道的不断变化,每隔一帧或者多帧改变一次资源的分配。在仿真中通过改变UE的位置和信道条件以创建不同的D2D中继场景,然后观察系统的性能改变,最后证明该算法能有效提高系统的吞吐量和频谱效率,降低系统的能量消耗。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN929.5

【参考文献】