蜂窩網(wǎng)絡(luò)下D2D通信的干擾控制和資源分配技術(shù)研究.pdf

1、出于更充分地利用蜂窩頻譜資源及緩解基站負(fù)擔(dān)的考量，終端直連的D2D（device-to-device）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用D2D通訊的挑戰(zhàn)之一在于頻譜共享帶來的蜂窩鏈路與D2D鏈路間的干擾。為解決干擾問題，適當(dāng)?shù)念l譜資源分配方案是必要的，并且吸引了大量的研究者的關(guān)注。傳統(tǒng)的復(fù)用情形下帶內(nèi)D2D通信干擾控制和資源調(diào)度方法中的局限性在于每個(gè)子信道至多被一對蜂窩鏈路與D2D鏈路共享。這一假設(shè)不僅使得蜂窩頻譜得不到充分利用，D2D用戶

2、的接入率也受到了極大的限制。本文的研究重點(diǎn)在于打破上述局限性，為復(fù)用模式帶內(nèi)D2D通信的干擾控制與資源分配提供高效的解決方案來充分地利用頻譜、提高頻譜效率以及用戶接入率。
　　本文提出的完全資源復(fù)用策略FRESH（Full REsource SHaring strategy），通過讓每個(gè)子信道資源可以被任意數(shù)目的D2D鏈路和一個(gè)蜂窩鏈路復(fù)用，來實(shí)現(xiàn)更高效的頻譜利用。隨后，本文對基于FRESH策略以最大化系統(tǒng)吞吐量為目標(biāo)的資源分配問

3、題進(jìn)行了建模，并將FRESH策略下的資源分配問題進(jìn)一步分解為復(fù)用集合劃分問題和復(fù)用集合間的資源分配問題。分析證明，兩個(gè)子問題均為NP-Hard，并且第一個(gè)子問題沒有多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)的逼近算法。接下來，本文針復(fù)用集合劃分的子問題進(jìn)行了研究，提出了弱干擾集的概念和不同工作模式下弱干擾集的判別準(zhǔn)則，并且基于這一理論基礎(chǔ)提出了復(fù)雜度為O(n3)的干擾感知的復(fù)用集合劃分算法。然后，對基于復(fù)用集合劃分的資源分配問題進(jìn)行了重新建模，并針對于高系統(tǒng)吞吐量和