密集D2D通信的关键技术研究
发布时间：2024-06-30 13:02
D2D(Device-to-Device)以单跳方式实现设备之间的点对点通信。与传统蜂窝系统中的双跳通信结构相比,这种终端直通的结构能够带来高覆盖概率、低功耗等临近通信优势。尽管蜂窝系统可以利用这种临近通信优势来提高频谱利用效率,但与此同时也需要应对由此产生的共信道干扰问题。由于共信道干扰的存在,蜂窝系统中D2D链路的密度很难被提升,特别是在密集的通信场景下,系统频谱利用效率不仅不能得到理想改进反而会被严重地破坏,而低密度的通信又失去了D2D自身的应用价值,因此,深入研究密集的D2D通信非常具有实际意义。针对如何实现密集D2D通信,网络影响、终端配置、信道理论是三个主要突破口,本文对其中可预见的终端配对方法、多无线接入技术(M-RATs,Multiple Radio Access Technologies)分流、基于M-RATs的协作、以及非正交多址D2D通信等四项关键技术进行了研究,并通过软件仿真对相应的结论进行了验证,同时也建立了物理实验平台针对研究过程中所涉及的一些关键问题进行了验证。首先,本文对基于Voronoi图的配对方法进行研究。限制D2D链路只能建立在具有邻居关系的通信终...
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究的目的和意义
1.2 D2D技术分析
1.3 D2D通信国内外研究现状
1.3.1 D2D通信模式选择
1.3.2 D2D通信资源管理
1.4 论文的研究内容与组织结构
第2章 基于Voronoi图的密集化配对方法
2.1 引言
2.2 共信道干扰分析
2.2.1 密度影响分析
2.2.2 信道反转影响分析
2.3 基于信道反转的D2D配对通信
2.3.1 专用模式下的D2D通信
2.3.2 复用模式下的D2D通信
2.4 基于Voronoi图的D2D配对方法
2.4.1 基于Voronoi图的D2D通信模型建立
2.4.2 基于Voronoi图的D2D配对算法
2.5 性能仿真与分析
2.6 本章小结
第3章 基于M-RATs分流的D2D通信方法
3.1 引言
3.2 基于M-RATs分流的D2D通信
3.2.1 基于M-RATs分流的D2D通信模型建立
3.2.2 分流模型的覆盖概率
3.2.3 分流模型的链路频谱效率
3.3 基于M-RATs的分流算法
3.3.1 稀疏密度场景分流算法
3.3.2 高密度场景分流算法
3.4 性能仿真及分析
3.5 本章小结
第4章 基于M-RATs协作的D2D通信方法
4.1 引言
4.2 基于M-RATs协作的D2D通信
4.2.1 基于M-RATs协作的D2D通信模型建立
4.2.2 协作模型的覆盖概率
4.2.3 协作模型的链路频谱效率
4.3 基于M-RATs的协作算法
4.4 性能仿真及分析
4.5 关键问题实验验证
4.6 本章小结
第5章 基于SCMA技术的密集D2D通信可行性研究
5.1 引言
5.2 SCMA结构分析
5.3 SCMA用户密度特征
5.3.1 相干空间
5.3.2 基于闭合表达式的用户密度分析
5.4 基于SCMA的D2D中继
5.4.1 D2D中继模型建立
5.4.2 D2D通信链路的性能分析
5.5 性能仿真及分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
附录A 第2章中的相关证明
A.1 式(2-2)证明
A.2 式(2-4)证明
A.3 式(2-8)证明
A.4 式(2-9)证明
A.5 式(2-17)证明
A.6 式(2-21)证明
A.7 式(2-42)证明
A.8 式(2-45)证明
附录B 第3章中的相关证明
B.1 式(3-6)证明
B.2 式(3-13)证明
B.3 式(3-14)证明
B.4 式(3-16)证明
B.5 式(3-18)证明
附录C 第4章中的相关证明
C.1 式(4-14)证明
C.2 式(4-16)证明
C.3 式(4-18)证明
附录D 第5章中的相关证明
D.1 式(5-20)证明
D.2 式(5-25)证明
D.3 式(5-33)证明
D.4 式(5-33)证明
附录E 符号列表
附录F 英文缩写及释义
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历
本文编号：3998771
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究的目的和意义
1.2 D2D技术分析
1.3 D2D通信国内外研究现状
1.3.1 D2D通信模式选择
1.3.2 D2D通信资源管理
1.4 论文的研究内容与组织结构
第2章 基于Voronoi图的密集化配对方法
2.1 引言
2.2 共信道干扰分析
2.2.1 密度影响分析
2.2.2 信道反转影响分析
2.3 基于信道反转的D2D配对通信
2.3.1 专用模式下的D2D通信
2.3.2 复用模式下的D2D通信
2.4 基于Voronoi图的D2D配对方法
2.4.1 基于Voronoi图的D2D通信模型建立
2.4.2 基于Voronoi图的D2D配对算法
2.5 性能仿真与分析
2.6 本章小结
第3章 基于M-RATs分流的D2D通信方法
3.1 引言
3.2 基于M-RATs分流的D2D通信
3.2.1 基于M-RATs分流的D2D通信模型建立
3.2.2 分流模型的覆盖概率
3.2.3 分流模型的链路频谱效率
3.3 基于M-RATs的分流算法
3.3.1 稀疏密度场景分流算法
3.3.2 高密度场景分流算法
3.4 性能仿真及分析
3.5 本章小结
第4章 基于M-RATs协作的D2D通信方法
4.1 引言
4.2 基于M-RATs协作的D2D通信
4.2.1 基于M-RATs协作的D2D通信模型建立
4.2.2 协作模型的覆盖概率
4.2.3 协作模型的链路频谱效率
4.3 基于M-RATs的协作算法
4.4 性能仿真及分析
4.5 关键问题实验验证
4.6 本章小结
第5章 基于SCMA技术的密集D2D通信可行性研究
5.1 引言
5.2 SCMA结构分析
5.3 SCMA用户密度特征
5.3.1 相干空间
5.3.2 基于闭合表达式的用户密度分析
5.4 基于SCMA的D2D中继
5.4.1 D2D中继模型建立
5.4.2 D2D通信链路的性能分析
5.5 性能仿真及分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
附录A 第2章中的相关证明
A.1 式(2-2)证明
A.2 式(2-4)证明
A.3 式(2-8)证明
A.4 式(2-9)证明
A.5 式(2-17)证明
A.6 式(2-21)证明
A.7 式(2-42)证明
A.8 式(2-45)证明
附录B 第3章中的相关证明
B.1 式(3-6)证明
B.2 式(3-13)证明
B.3 式(3-14)证明
B.4 式(3-16)证明
B.5 式(3-18)证明
附录C 第4章中的相关证明
C.1 式(4-14)证明
C.2 式(4-16)证明
C.3 式(4-18)证明
附录D 第5章中的相关证明
D.1 式(5-20)证明
D.2 式(5-25)证明
D.3 式(5-33)证明
D.4 式(5-33)证明
附录E 符号列表
附录F 英文缩写及释义
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历
本文编号：3998771
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