基于网络编码的D2D通信干扰抑制研究

发布时间：2017-08-04 11:17

  本文关键词：基于网络编码的D2D通信干扰抑制研究

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【摘要】：移动蜂窝网络中引入终端直通(D2D,Device-to-Device)通信技术,可以提高小区容量,蜂窝频谱利用率,降低基站负荷,减少通信时延以及终端能耗,是未来移动通信中一个很有发展潜力的关键技术。由于在D2D通信复用蜂窝用户资源模式下会带来同频干扰,为此,本文结合网络编码技术,对D2D通信的干扰抑制进行了深入研究,获得了如下研究成果,主要概括为:1.基于网络编码的D2D干扰消除算法。在该算法中,D2D通信复用蜂窝上行链路资源。由于同频干扰,D2D用户对将会接收到蜂窝用户(UE)发送的上行蜂窝干扰信号,并在D2D发送端将接收到的UE干扰信号与自身将要发送的D2D信号进行特定的编码操作(如异或操作),再将编码信号发送至D2D接收端。D2D接收端根据已有干扰信号的先验信号,译码出D2D信号。通过理论分析与仿真结果表明,该算法较传统D2D传输方案能够提高链路吞吐量,并降低误码率,达到干扰消除的效果。2.基于复数域网络编码的D2D传输方案。在该方案中,D2D通信复用蜂窝下行链路资源。D2D通信以蜂窝用户UE作为中继,在中继处对检测到的蜂窝信号和D2D信号进行复数域网络编码操作,然后将编码信号发送至D2D接收端。根据复数域网络编码特点,D2D接收端采用最大似然多用户检测恢复出D2D信号,消除蜂窝用户对D2D用户的信号干扰。理论分析与仿真结果表明,该方案较传统的D2D传输方案,在消除蜂窝信号干扰的同时,还能显著提高系统可达速率,降低符号错误概率。3.基于网络编码的D2D中继传输算法。在该算法中,D2D通信复用蜂窝上行链路资源。中继节点对接收到的D2D信号和蜂窝用户UE干扰信号进行网络编码操作(如异或操作),然后将网络编码信号发送至D2D接收端。最后,D2D接收端根据已有的UE干扰信号的先验信息从编码信号中译码得到D2D信号。理论分析与仿真结果表明,该算法较放大转发(AF)和解码转发(DF)能够大幅度提高链路可达速率,并有效的利用干扰信号达到干扰消除的效果,进一步提高误符号率性能。
【关键词】：D2D 干扰消除 网络编码 单跳中继
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 主要研究内容及章节安排13-15
• 第二章 D2D通信技术和网络编码技术15-29
• 2.1 D2D通信技术15-21
• 2.1.1 D2D概念15-16
• 2.1.2 D2D通信会话建立16-19
• 2.1.3 多跳D2D通信技术19-20
• 2.1.4 D2D通信干扰分析20-21
• 2.2 网络编码概述21-27
• 2.2.1 网络编码概念及工作原理21-22
• 2.2.2 网络编码的优点22-24
• 2.2.3 网络编码的主要技术24-27
• 2.3 本章小结27-29
• 第三章 基于网络编码的D2D干扰消除算法29-39
• 3.1 系统模型29-30
• 3.2 基于网络编码的D2D干扰消除算法30-31
• 3.3 性能分析31-35
• 3.3.1 系统可达速率31-32
• 3.3.2 中断概率及系统吞吐量32-34
• 3.3.3 符号错误概率34-35
• 3.4 与现有的干扰消除算法比较35-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 基于复数域网络编码的D2D传输方案39-47
• 4.1 传统的D2D通信传输39-40
• 4.2 基于复数域网络编码的D2D传输方案40-42
• 4.3 性能分析42-46
• 4.3.1 系统可达速率42-45
• 4.3.2 符号错误概率45-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 基于网络编码的D2D中继传输算法47-55
• 5.1 D2D通信的无协作传输和协作传输47-48
• 5.2 基于网络编码的D2D中继传输算法48-49
• 5.3 性能分析49-54
• 5.3.1 链路可达速率49-52
• 5.3.2 中断概率和符号错误概率52-54
• 5.4 本章小结54-55
• 总结与展望55-57
• 参考文献57-62
• 攻读学位期间取得的研究成果62-63
• 致谢63

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本文编号：619253