蜂窩D2D通信系統(tǒng)干擾圖構(gòu)建與無沖突分布式無線資源調(diào)度技術(shù)研究.pdf

1、過去幾十年里，移動通信技術(shù)飛速發(fā)展，極大地便捷了人們的生活，同時也對通信的速度和通信容量也提出了更高的要求。如今，傳統(tǒng)的通信模式已經(jīng)難以實現(xiàn)頻譜效率和系統(tǒng)性能的大幅度提升，為此學(xué)術(shù)界提出了Device-to-Device(D2D)通信的概念，并將其應(yīng)用在了蜂窩網(wǎng)絡(luò)等場景中。蜂窩D2D通信是一種在基站控制下，移動終端進(jìn)行直接通信的技術(shù)。這種通信方式可有效減少基站負(fù)載，節(jié)約頻譜資源。為實現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)條件下的D2D通信，需要在多方面引入相應(yīng)的使

2、能機(jī)制，本文研究的干擾圖構(gòu)建算法以及無沖突分布式的無線資源調(diào)度算法就是其中的一部分。
　　本文首先給出了一種蜂窩小區(qū)D2D通信干擾圖構(gòu)建算法，該算法是一個包含廣播和沖突解決的多次迭代的過程。每兩條D2D鏈路根據(jù)能否接收到對方廣播的消息來判斷是否存在干擾。為避免廣播沖突，廣播過程和沖突解決過程需要迭代進(jìn)行，直到構(gòu)建出完整的小區(qū)干擾圖為止。同時為了提高算法效率，在沖突解決過程中引入了回退機(jī)制，進(jìn)一步減少了終端在接收廣播消息時沖突的產(chǎn)生

3、，算法可以完整構(gòu)建出蜂窩網(wǎng)絡(luò)下D2D通信干擾圖。在本文中，對所給出的干擾圖構(gòu)建協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析和仿真實驗。為驗證蜂窩網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下此干擾圖構(gòu)建算法的可行性與準(zhǔn)確性，本文還將該算法與另一種raw算法的性能進(jìn)行對比分析。比較得出干擾圖構(gòu)建算法具有較低的時延和復(fù)雜度，符合設(shè)計的要求，是具有可行性的一種算法。本文也將給出的干擾圖構(gòu)建算法進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，結(jié)果表明，仿真實驗結(jié)果與理論分析的結(jié)果基本吻合，進(jìn)一步驗證了算法的正確性。
　

4、　本文還給出了蜂窩D2D通信中一種分布式的無線資源調(diào)度算法。該算法是在第二章干擾圖構(gòu)建，鏈路知道自己鄰居的情況下，進(jìn)行資源調(diào)度。該算法不需要基站進(jìn)行統(tǒng)一的資源調(diào)度，是一種分布式的資源調(diào)度算法，同時在進(jìn)行資源調(diào)度過程中，有效避免了通信沖突的產(chǎn)生。在該算法的實現(xiàn)中，蜂窩小區(qū)內(nèi)的D2D鏈路基于一定的規(guī)則和策略，通過獲取自己鄰居的相關(guān)信息，自發(fā)地競爭頻譜資源來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而非由中央設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的資源調(diào)度。在算法中，D2D鏈路首先獲取自己的兩跳