移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)D2D通信動(dòng)態(tài)資源分配方法研究.pdf

1、隨著移動(dòng)設(shè)備數(shù)目的不斷增長(zhǎng)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的需求也在不斷增加。然而，蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無線頻譜資源有限，且正變得越來越稀缺緊張。為了提高無線頻譜資源的利用率，人們提出了設(shè)備到設(shè)備(Device-to-Device，D2D)通信的概念。在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中引入D2D通信技術(shù)能夠提高頻譜利用率、增大系統(tǒng)容量，并降低小區(qū)基站負(fù)荷。然而，由于D2D通信可能會(huì)復(fù)用蜂窩移動(dòng)通信的頻譜資源，在D2D通信鏈路和蜂窩移動(dòng)通信

2、鏈路之間會(huì)產(chǎn)生較大的干擾。采用合適的D2D通信資源分配方法，可以有效地降低甚至消除D2D通信鏈路和蜂窩移動(dòng)通信鏈路之間的干擾。因此，對(duì)D2D通信資源分配問題的研究成為D2D通信研究中的一個(gè)重要方向。
　　目前，對(duì)D2D通信資源分配問題的研究主要集中在靜態(tài)的系統(tǒng)場(chǎng)景。然而，實(shí)中移動(dòng)用戶是動(dòng)態(tài)地進(jìn)入或者離開系統(tǒng)的。如何針對(duì)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)場(chǎng)景為D2D通信進(jìn)行高效的資源分配成為D2D通信研究中的一個(gè)關(guān)鍵問題。
　　本碩士學(xué)位論文主要研究

3、蜂窩網(wǎng)絡(luò)中D2D通信資源的動(dòng)態(tài)分配機(jī)制。針對(duì)單跳和多跳的D2D通信場(chǎng)景，分別提出了兩種D2D通信資源的動(dòng)態(tài)分配機(jī)制，即基于服務(wù)時(shí)間預(yù)測(cè)的D2D通信動(dòng)態(tài)資源分配機(jī)制和多跳D2D通信動(dòng)態(tài)資源分配機(jī)制。
　　論文首先針對(duì)單跳的D2D通信場(chǎng)景，提出了一種基于服務(wù)時(shí)間預(yù)測(cè)的D2D通信動(dòng)態(tài)資源分配機(jī)制。該分配機(jī)制考慮到用戶的服務(wù)類型以及服務(wù)時(shí)間或剩余服務(wù)時(shí)間對(duì)頻譜資源分配的影響，并引入“效用”的概念來反映系統(tǒng)的性能。該機(jī)制允許基站預(yù)測(cè)新用戶的

4、服務(wù)時(shí)間以及系統(tǒng)中已有用戶的剩余服務(wù)時(shí)間，并將其預(yù)測(cè)的結(jié)果考慮到計(jì)算有效效用增益當(dāng)中。然后，基站根據(jù)計(jì)算得到的所有可能的有效效用增益，選擇有效效用增益最大的物理資源塊(Physical Resource Block，PRB)分配給新用戶。仿真結(jié)果表明，與隨機(jī)D2D通信資源分配機(jī)制相比，該機(jī)制能夠獲得更優(yōu)的系統(tǒng)性能。
　　在研究單跳D2D通信動(dòng)態(tài)資源分配機(jī)制的基礎(chǔ)上，論文針對(duì)多跳的D2D通信場(chǎng)景，提出了一種多跳D2D通信動(dòng)態(tài)資源分配

5、機(jī)制。該分配機(jī)制允許滿足一定距離條件的某一通信雙方建立以某個(gè)閑置用戶作為中繼的多跳D2D通信。與現(xiàn)有的研究工作不同，論文所提出的多跳D2D通信動(dòng)態(tài)資源分配機(jī)制考慮了中繼用戶的活躍度對(duì)多跳D2D通信用戶對(duì)資源分配的影響，因?yàn)橹欣^用戶的狀態(tài)會(huì)直接影響到多跳D2D通信對(duì)的連接情況。在新活躍的用戶對(duì)向基站請(qǐng)求通信連接時(shí)，基站會(huì)計(jì)算所有可能的效用增益或者有效效用增益，選擇效用增益或者有效效用增益最大的PRB資源塊分配給新活躍的用戶對(duì)。仿真結(jié)果表明