蜂窝网络中D2D通信资源分配方案设计

发布时间：2024-01-29 20:23

　　随着移动设备及智能终端的不断增加,人们对无线通讯技术提出了更高的要求。D2D通信是近距离通信技术,用户终端之间直接进行数据传输,不需要通过基站转发。D2D通信能够有效提高系统频谱效率,减轻基站负载压力,减小时延。作为5G关键技术之一,D2D通信技术可以在社交网络、车联网、D2D中继、紧急通信等应用中发挥巨大作用。但是蜂窝用户与D2D用户之间的资源共享也将造成用户之间的同频干扰,影响到用户的通信质量,因此需要采取有效的资源管理方案来解决该问题。首先针对单小区D2D用户与蜂窝用户多对多复用的场景,本文研究了基于拍卖理论的资源分配方案。该方案将D2D资源组作为竞价者,蜂窝用户资源作为拍卖品,通过干扰定价,以最大化系统吞吐量为优化目标,构造了用户估值模型和效用函数。D2D用户组(竞价者)计算对蜂窝资源(商品)的私有估值,根据最大效用值及次优效用值对蜂窝资源进行升价拍卖,蜂窝资源最后会分配给出价最高的D2D用户。该方案仿真结果表明,该方案能在保证蜂窝用户通信质量的前提下,能有效提高系统吞吐量。其次考虑该场景下用户的功率优化问题,提出了基于用户QoS的联合资源分配与功率控制方案。该方案分为两阶段,...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 D2D技术简介
        1.1.2 D2D通信优势
        1.1.3 应用场景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文工作内容与结构安排
第二章 蜂窝网络中的D2D通信技术
    2.1 D2D通信概述
    2.2 D2D通信技术
        2.2.1 用户发现
        2.2.2 模式选择
        2.2.3 资源分配
        2.2.4 功率控制
    2.3 D2D与相关技术的结合
    2.4 本章小结
第三章 基于拍卖理论的资源分配方案
    3.1 引言
    3.2 系统模型
    3.3 基于迭代拍卖的资源分配方案
        3.3.1 拍卖理论
        3.3.2 估值模型
        3.3.3 效用函数
        3.3.4 算法步骤
    3.4 仿真与结果分析
        3.4.1 仿真场景
        3.4.2 性能分析
    3.5 本章小结
第四章 基于用户QoS的联合资源分配方案
    4.1 引言
    4.2 系统模型
    4.3 基于用户QoS的资源分配方案
        4.3.1 拉格朗日对偶理论
        4.3.2 优化问题构建
        4.3.3 联合资源分配与功率控制算法
    4.4 仿真与结果分析
        4.4.1 仿真场景
        4.4.2 性能分析
    4.5 本章小结
第五章 基于SCA-SM的资源分配方案
    5.1 引言
    5.2 系统模型
        5.2.1 通信模型
        5.2.2 社交关系模型
    5.3 SCA-SM D2D通信资源分配方案
        5.3.1 稳定匹配
        5.3.2 准入控制及社交限制
        5.3.3 功率优化
        5.3.4 优先级列表建立
    5.4 算法步骤
    5.5 仿真与结果分析
        5.5.1 仿真场景
        5.5.2 性能分析
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 未来研究展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢



本文编号：3888779