蜂窩D2D通信系統(tǒng)干擾圖構建與無沖突分布式無線資源調度技術研究.pdf

1、過去幾十年里，移動通信技術飛速發(fā)展，極大地便捷了人們的生活，同時也對通信的速度和通信容量也提出了更高的要求。如今，傳統(tǒng)的通信模式已經難以實現(xiàn)頻譜效率和系統(tǒng)性能的大幅度提升，為此學術界提出了Device-to-Device(D2D)通信的概念，并將其應用在了蜂窩網(wǎng)絡等場景中。蜂窩D2D通信是一種在基站控制下，移動終端進行直接通信的技術。這種通信方式可有效減少基站負載，節(jié)約頻譜資源。為實現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡條件下的D2D通信，需要在多方面引入相應的使

2、能機制，本文研究的干擾圖構建算法以及無沖突分布式的無線資源調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通信干擾圖構建算法，該算法是一個包含廣播和沖突解決的多次迭代的過程。每兩條D2D鏈路根據(jù)能否接收到對方廣播的消息來判斷是否存在干擾。為避免廣播沖突，廣播過程和沖突解決過程需要迭代進行，直到構建出完整的小區(qū)干擾圖為止。同時為了提高算法效率，在沖突解決過程中引入了回退機制，進一步減少了終端在接收廣播消息時沖突的產生

3、，算法可以完整構建出蜂窩網(wǎng)絡下D2D通信干擾圖。在本文中，對所給出的干擾圖構建協(xié)議進行了詳細的理論分析和仿真實驗。為驗證蜂窩網(wǎng)絡環(huán)境下此干擾圖構建算法的可行性與準確性，本文還將該算法與另一種raw算法的性能進行對比分析。比較得出干擾圖構建算法具有較低的時延和復雜度，符合設計的要求，是具有可行性的一種算法。本文也將給出的干擾圖構建算法進行了詳細的理論分析，結果表明，仿真實驗結果與理論分析的結果基本吻合，進一步驗證了算法的正確性。
　

4、　本文還給出了蜂窩D2D通信中一種分布式的無線資源調度算法。該算法是在第二章干擾圖構建，鏈路知道自己鄰居的情況下，進行資源調度。該算法不需要基站進行統(tǒng)一的資源調度，是一種分布式的資源調度算法，同時在進行資源調度過程中，有效避免了通信沖突的產生。在該算法的實現(xiàn)中，蜂窩小區(qū)內的D2D鏈路基于一定的規(guī)則和策略，通過獲取自己鄰居的相關信息，自發(fā)地競爭頻譜資源來進行數(shù)據(jù)傳輸，而非由中央設備進行統(tǒng)一的資源調度。在算法中，D2D鏈路首先獲取自己的兩跳