蜂窩網(wǎng)絡(luò)中面向業(yè)務(wù)的D2D通信理論與方法研究.pdf

1、蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備間（Device-to-Device，D2D）通信可以使用戶在基站的協(xié)助下直接在授權(quán)頻段或其他頻段上傳輸數(shù)據(jù)，能夠有效提升頻譜效率。但是，現(xiàn)有研究D2D通信的大部分工作并未考慮實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景及業(yè)務(wù)類型。針對(duì)此問題，本文根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)類型，深入研究了面向不同業(yè)務(wù)的D2D通信的網(wǎng)絡(luò)框架以及最優(yōu)化傳輸調(diào)度策略。本文的主要研究內(nèi)容包括：
　　研究了面向非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄2D通信輔助協(xié)作通信問題。針對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的下行

2、非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，提出了一種D2D通信輔助協(xié)作框架，通過認(rèn)知無線電獲取小區(qū)頻段之外的白區(qū)頻段，構(gòu)成頻帶外D2D通信以實(shí)現(xiàn)全雙工協(xié)作通信，突破傳統(tǒng)協(xié)作通信的性能瓶頸。我們?cè)谒峥蚣芟陆o出最優(yōu)化傳輸調(diào)度策略，綜合考慮傳輸模式選擇、中繼選擇、子信道分配及發(fā)射功率控制，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)效用的最大化。我們采用對(duì)偶分解法獲取最優(yōu)傳輸調(diào)度方案，能夠有效地提升網(wǎng)絡(luò)效用、網(wǎng)絡(luò)吞吐量和公平性。
　　研究了面向?qū)崟r(shí)視頻傳輸?shù)腄2D通信輔助緩存共享問題。針對(duì)移動(dòng)

3、視頻組播，提出了一種D2D通信輔助緩存框架，通過利用兩種類型的社交關(guān)系，即社交信任與社交互惠，激勵(lì)用戶通過D2D通信進(jìn)行緩存共享。所提框架考慮了獨(dú)特的視頻編碼結(jié)構(gòu)，以在進(jìn)行緩存共享時(shí)盡可能恢復(fù)不完整的視頻幀。我們?cè)谒峥蚣芟陆o出最優(yōu)化的傳輸調(diào)度策略，綜合考慮用戶分組以及頻譜分配，以實(shí)現(xiàn)視頻質(zhì)量和用戶觀看視頻體驗(yàn)的提升。我們基于聯(lián)盟博弈分布式地獲取用戶分組方案，同時(shí)給出最優(yōu)頻譜分配方案，能夠有效提升視頻質(zhì)量以及用戶體驗(yàn)。
　　研究了

4、面向智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄2D通信輔助中繼通信問題。針對(duì)智能電網(wǎng)環(huán)境下小區(qū)中時(shí)延敏感數(shù)據(jù)的傳輸，我們提出了一種D2D通信輔助中繼框架，利用差異化的數(shù)據(jù)速率需求，構(gòu)成頻帶內(nèi)頻譜襯墊型D2D通信以強(qiáng)化中繼通信中較弱的接入鏈路，突破傳統(tǒng)中繼通信的性能瓶頸。我們?cè)谒峥蚣芟陆o出最優(yōu)化傳輸調(diào)度策略，綜合考慮傳輸模式選擇、D2D通信鏈路/小區(qū)鏈路配對(duì)、中繼選擇及發(fā)射功率控制，以實(shí)現(xiàn)總體信息損失率的最小化。考慮到局域網(wǎng)時(shí)延的不確定性，最優(yōu)化傳輸調(diào)度問題