終端直通(D2D)通信系統(tǒng)中跨層優(yōu)化設計方法研究.pdf

1、在移動通信高速發(fā)展趨勢的引領下，人們不斷追求更高要求的移動通信技術，特別是對系統(tǒng)容量、數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性、用戶服務質量、多樣化的通信業(yè)務等方面的需求，使蜂窩通信網(wǎng)絡承擔著巨大的負載壓力，導致系統(tǒng)整體性能降低，因此研究如何進一步實現(xiàn)對通信系統(tǒng)性能的優(yōu)化更具現(xiàn)實意義。在這樣的背景下，終端直通(Device-to-Device,D2D)通信技術以其更充分的頻譜利用率、更高的數(shù)據(jù)傳輸速率以及更大的通信覆蓋區(qū)域等優(yōu)勢得到廣泛的研究和應用。本文重

2、點研究在D2D通信系統(tǒng)中運用跨層的方法提高D2D通信的性能。
　　論文首先研究了D2D通信系統(tǒng)中基于混合自動請求重傳(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)技術的跨層優(yōu)化方法，將數(shù)據(jù)鏈路層的HARQ和物理層的自適應調制編碼（Adaptive Modulation and Coding，AMC）技術聯(lián)合設計。該方法不僅能夠滿足數(shù)據(jù)鏈路層最大傳輸時延和數(shù)據(jù)丟包率要求，而且根據(jù)物理層的信道質量狀況使數(shù)

3、據(jù)包在通信鏈路上的傳輸更加可靠。此外，論文還分別將三種類型的HARQ技術應用于跨層通信方案并做相關的性能比較。仿真結果表明該方法在提高D2D通信系統(tǒng)吞吐量性能的同時，也降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膩G包率，并且基于Type-III型HARQ的跨層方案具有最好的優(yōu)化性能。
　　其次，論文研究了D2D通信系統(tǒng)基于單用戶的跨層中繼選擇方法，針對單小區(qū)中單對D2D用戶的系統(tǒng)場景，根據(jù)該對D2D用戶不同業(yè)務類型的服務質量(Quality of Servi

4、ce，QoS)要求，提出一種聯(lián)合考慮物理層的信道狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)鏈路層的緩存隊列狀態(tài)信息的跨層中繼選擇方法。仿真結果表明該方法具有較好的可行性，從系統(tǒng)吞吐量、數(shù)據(jù)包平均傳輸時延以及丟包率的角度都對通信數(shù)據(jù)的傳輸有很大改善，達到了優(yōu)化系統(tǒng)性能的目的。
　　最后，論文研究了D2D通信系統(tǒng)基于多用戶的跨層中繼選擇方法，針對單小區(qū)中多對D2D用戶共存的場景，用一個時延因子表示不同用戶的各種QoS要求，在滿足各對D2D用戶時延和丟包率的不同Q