未來蜂窩網(wǎng)絡中D2D通信技術研究.pdf

1、隨著用戶數(shù)量和業(yè)務需求的急劇增長，頻譜資源短缺成為無線通信技術發(fā)展的瓶頸。如何更有效利用授權頻段以平衡蜂窩系統(tǒng)頻譜資源的供求逆差，成為重要的研究課題。為此，LTE-A網(wǎng)絡引入D2D通信技術，允許短距離終端用戶之間通過共享小區(qū)資源進行直接通信，可在一定程度上緩解蜂窩系統(tǒng)無線資源匱乏的難題。此外，D2D通信的技術優(yōu)勢還包括：減輕蜂窩基站的負載，降低移動終端設備的電池功耗，增大數(shù)據(jù)傳輸速率，還能支持新型的小范圍點對點數(shù)據(jù)服務。鑒于上述優(yōu)點，D

2、2D通信技術受到了標準化組織、工業(yè)界和學術界的廣泛關注。
　　本文的主要工作內(nèi)容及創(chuàng)新點如下：
　?。?）D2D通信在LTE/LTE-A網(wǎng)絡下系統(tǒng)模型分析。首先，對LTE/LTE-A的網(wǎng)絡架構、關鍵技術等內(nèi)容作了簡要概述；然后，在此基礎上詳細闡述了D2D通信在LTE/LTE-A網(wǎng)絡下的工作原理，包括會話建立機制和資源共享模式等關鍵問題；最后，介紹了D2D通信技術典型的應用場景。
　?。?）D2D資源分配方案研究。本文引

3、入載波聚合技術，允許每對D2D用戶同時復用多個蜂窩用戶資源。在多對D2D用戶與多蜂窩用戶共存情形下，提出了D2D用戶自適應選擇復用蜂窩用戶資源的方案。在保證蜂窩用戶服務質(zhì)量的前提下，該方案通過設置干擾補償因子計算蜂窩用戶和D2D用戶的功率限制，篩選出所有能夠被復用的蜂窩用戶，進而確定每對D2D用戶可復用蜂窩用戶的數(shù)目。然后，在D2D數(shù)據(jù)速率約束下，自適應選取實現(xiàn)最大吞吐量增量的蜂窩用戶組合作為D2D用戶最佳復用對象。與現(xiàn)有Kuhn-Mu

4、nkres算法的仿真對比實驗表明，本文方案顯著提高了系統(tǒng)吞吐量增益和能量效率。
　?。?）D2D數(shù)據(jù)分發(fā)應用研究。蜂窩網(wǎng)絡中相同需求的用戶可以建立成簇以利用D2D通信技術提高數(shù)據(jù)分發(fā)效率。然而，D2D鏈路質(zhì)量的差異可能會成為提高資源效率的瓶頸。本文通過設置數(shù)據(jù)速率閾值優(yōu)先選擇信道質(zhì)量良好的D2D鏈路，利用D2D通信技術實現(xiàn)中繼轉(zhuǎn)發(fā)，提出了多跳D2D轉(zhuǎn)發(fā)方案。該方案根據(jù)預先設定的數(shù)據(jù)速率閾值和D2D鏈路質(zhì)量，自適應選擇最優(yōu)的中繼、路