蜂窩網(wǎng)絡(luò)中D2D通信的資源分配與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，蜂窩用戶之間的本地化數(shù)據(jù)需求日益增加，然而，傳統(tǒng)的蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)由于不支持蜂窩用戶之間的直接通信而無法很好地滿足用戶的本地數(shù)據(jù)交換需求。在此背景下，D2D通信作為允許蜂窩設(shè)備之間不經(jīng)基站而直接通信的新興技術(shù)，加入到傳統(tǒng)蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)，形成輔助和補(bǔ)充，已為業(yè)界所廣泛認(rèn)同。
　　本文針對使能D2D通信的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)，研究了D2D通信在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的資源分配問題，并在引入蜂窩無線組播服務(wù)的基礎(chǔ)上，對D2D通信在蜂窩組播

2、中的應(yīng)用做了一些簡單的研究。
　　對于D2D通信在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的資源分配問題，從資源塊的層面將其分為兩種模式分別進(jìn)行討論。盡管如此，本文仍然提出了一個統(tǒng)一的資源分配方案執(zhí)行框架，可以有效保證資源分配過程的順利進(jìn)行。
　　overlay模式下，資源塊之間的復(fù)用只發(fā)生在 D2D鏈路之間。為了減少 D2D通信對蜂窩無線資源的占用，應(yīng)當(dāng)最大化D2D鏈路所占用資源的空間復(fù)用水平。在對D2D鏈路同時傳輸時的干擾情況進(jìn)行分析后，給出資源塊復(fù)

3、用的約束條件，在此基礎(chǔ)上，建立優(yōu)化問題并求解，實現(xiàn)資源塊在D2D通信與傳統(tǒng)蜂窩通信之間的分配。
　　underlay模式下的資源分配仍然在統(tǒng)一的資源分配方案框架下進(jìn)行。由于underlay模式中B2D鏈路與D2D鏈路之間可以復(fù)用資源塊，使得資源塊的空間復(fù)用水平有可能進(jìn)一步提高，同時也增加了優(yōu)化問題的求解難度。在此模式下，本文以最大化空間復(fù)用為目標(biāo)，按照最大最小公平性原則，建立了包含較多變量的優(yōu)化問題，并引入列生成方法求解，最終實現(xiàn)

4、接近理論最優(yōu)的資源塊分配結(jié)果。
　　蜂窩組播服務(wù)作為無線網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)容分發(fā)的有效手段，其應(yīng)用場景非常廣泛。然而，由于受限于組播組內(nèi)最差信道條件用戶可靠接收組播數(shù)據(jù)的最大速率，純粹的蜂窩組播服務(wù)往往在吞吐量方面存在瓶頸問題。引入D2D通信后，通過組播組內(nèi)接收者之間的本地化D2D通信，實現(xiàn)組播組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換，從而保證組播數(shù)據(jù)的可靠傳達(dá)。在此過程中，組播組內(nèi)的成員既是蜂窩用戶，可以接收基站的組播數(shù)據(jù)，也擔(dān)負(fù)有中繼站的功能，通過設(shè)備之間的直接