基于用戶體驗的D2D通信頻譜接入策略研究.pdf

1、近年來，移動終端數(shù)目迅速增長，用戶的無線接入需求也迅速提升，從而造成可分配的頻譜資源緊張，授權(quán)頻譜利用率低，頻譜利用情況很不平衡。無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展使得以基站作為通信中繼的通信方式在靈活性方面已經(jīng)顯示出弊端，為解決各種業(yè)務(wù)類型在實時性和可靠性等方面的特殊需求，D2D(Device-to-Device)通信技術(shù)應(yīng)運而生并成為5G關(guān)鍵技術(shù)之一，D2D通信的技術(shù)特點是在蜂窩網(wǎng)絡(luò)下，一定距離內(nèi)的用戶不需要通過基站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)而直接進(jìn)行通信，其要

2、解決的關(guān)鍵問題是，蜂窩用戶和D2D用戶間彼此干擾的問題，以及設(shè)計合理的頻譜接入和共享策略，從而提升網(wǎng)絡(luò)整體性能。博弈論是研究存在競爭關(guān)系的多個決策者之間策略選擇問題的有效工具，D2D通信中的頻譜接入問題正是關(guān)于策略選擇的問題，因此在D2D通信中引入博弈論知識可以有效分析頻譜接入問題，本文針對D2D通信中的兩種通信模式下的頻譜接入問題，基于用戶體驗，采用博弈論的方法，研究了頻譜接入策略。論文的主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　1.為保證D

3、2D通信中用戶的滿意度和接入的公平性，提議了一種機會接入模式下基于干擾約束和用戶體驗的多信道頻譜接入策略，并采用博弈論的方法解決該模式下頻譜接入的策略選擇問題。其思想是引入干擾約束降低系統(tǒng)干擾，引入滿意度函數(shù)測度用戶體驗效果，在此基礎(chǔ)上將D2D用戶之間的博弈問題建模為以最大化收益為目標(biāo)的最優(yōu)信道集合選擇問題，首先，通過理論分析證明了所構(gòu)建的博弈問題是使勢能函數(shù)存在最大值的精確勢能博弈，即最優(yōu)解的存在性。然后仿真驗證了所提策略的有效性，仿

4、真結(jié)果表明:引入滿意度和干擾約束，能夠顯著降低整個網(wǎng)絡(luò)的干擾水平，同時考慮D2D用戶在多條信道上傳輸，能夠得到更高的用戶滿意度和公平性，提升了系統(tǒng)的總體性能。
　　2.為進(jìn)一步提高D2D通信中的頻譜效率，研究了共享模式下的頻譜接入策略，其思想是D2D用戶在不超過蜂窩用戶干擾門限的前提下與蜂窩用戶共享頻譜資源，同時達(dá)到自身的滿意度要求?；诖怂枷耄寐?lián)盟博弈的相關(guān)知識，構(gòu)建了以接入可用信道的D2D用戶的滿意度為目標(biāo)，尋求最優(yōu)信道分