蜂窩D2D通信系統(tǒng)干擾圖構(gòu)建與無(wú)沖突分布式無(wú)線資源調(diào)度技術(shù)研究.pdf

1、過(guò)去幾十年里，移動(dòng)通信技術(shù)飛速發(fā)展，極大地便捷了人們的生活，同時(shí)也對(duì)通信的速度和通信容量也提出了更高的要求。如今，傳統(tǒng)的通信模式已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)頻譜效率和系統(tǒng)性能的大幅度提升，為此學(xué)術(shù)界提出了Device-to-Device(D2D)通信的概念，并將其應(yīng)用在了蜂窩網(wǎng)絡(luò)等場(chǎng)景中。蜂窩D2D通信是一種在基站控制下，移動(dòng)終端進(jìn)行直接通信的技術(shù)。這種通信方式可有效減少基站負(fù)載，節(jié)約頻譜資源。為實(shí)現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)條件下的D2D通信，需要在多方面引入相應(yīng)的使

2、能機(jī)制，本文研究的干擾圖構(gòu)建算法以及無(wú)沖突分布式的無(wú)線資源調(diào)度算法就是其中的一部分。
　　本文首先給出了一種蜂窩小區(qū)D2D通信干擾圖構(gòu)建算法，該算法是一個(gè)包含廣播和沖突解決的多次迭代的過(guò)程。每?jī)蓷lD2D鏈路根據(jù)能否接收到對(duì)方廣播的消息來(lái)判斷是否存在干擾。為避免廣播沖突，廣播過(guò)程和沖突解決過(guò)程需要迭代進(jìn)行，直到構(gòu)建出完整的小區(qū)干擾圖為止。同時(shí)為了提高算法效率，在沖突解決過(guò)程中引入了回退機(jī)制，進(jìn)一步減少了終端在接收廣播消息時(shí)沖突的產(chǎn)生

3、，算法可以完整構(gòu)建出蜂窩網(wǎng)絡(luò)下D2D通信干擾圖。在本文中，對(duì)所給出的干擾圖構(gòu)建協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)。為驗(yàn)證蜂窩網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下此干擾圖構(gòu)建算法的可行性與準(zhǔn)確性，本文還將該算法與另一種raw算法的性能進(jìn)行對(duì)比分析。比較得出干擾圖構(gòu)建算法具有較低的時(shí)延和復(fù)雜度，符合設(shè)計(jì)的要求，是具有可行性的一種算法。本文也將給出的干擾圖構(gòu)建算法進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，結(jié)果表明，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析的結(jié)果基本吻合，進(jìn)一步驗(yàn)證了算法的正確性。
　

4、　本文還給出了蜂窩D2D通信中一種分布式的無(wú)線資源調(diào)度算法。該算法是在第二章干擾圖構(gòu)建，鏈路知道自己鄰居的情況下，進(jìn)行資源調(diào)度。該算法不需要基站進(jìn)行統(tǒng)一的資源調(diào)度，是一種分布式的資源調(diào)度算法，同時(shí)在進(jìn)行資源調(diào)度過(guò)程中，有效避免了通信沖突的產(chǎn)生。在該算法的實(shí)現(xiàn)中，蜂窩小區(qū)內(nèi)的D2D鏈路基于一定的規(guī)則和策略，通過(guò)獲取自己鄰居的相關(guān)信息，自發(fā)地競(jìng)爭(zhēng)頻譜資源來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而非由中央設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的資源調(diào)度。在算法中，D2D鏈路首先獲取自己的兩跳