M2M在中繼網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路資源分配算法研究.pdf

1、隨著智能終端多媒體業(yè)務(wù)以及用戶對(duì)數(shù)據(jù)傳輸需求的飛速增長(zhǎng)，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為未來通信業(yè)務(wù)的另一個(gè)重要發(fā)展方向。M2M作為物聯(lián)網(wǎng)最廣泛的應(yīng)用形式，得到了學(xué)術(shù)界和應(yīng)用界的廣泛關(guān)注和研究。M2M通信的終端用戶具有頻繁接入、上行占優(yōu)、小數(shù)據(jù)傳輸?shù)忍卣鳌Ｒ虼?，研究M2M在中繼網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路資源分配問題具有非常重要的意義。
　　本論文以上行鏈路資源分配問題為主要研究對(duì)象，研究了上行鏈路終端用戶的吞吐量以及能量消耗問題。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括：

2、　　首先，研究了M2M在中繼網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路資源分配問題，認(rèn)識(shí)到上行鏈路資源分配問題的本質(zhì)均為功率問題和吞吐量問題，結(jié)合博弈論的相關(guān)知識(shí)，提出了一種基于合作博弈論的資源分配優(yōu)化算法。建立了宏基站和家庭基站中繼網(wǎng)絡(luò)模型，引入合作博弈論將該上行鏈路資源分配優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為最大最小效用函數(shù)問題，并運(yùn)用 Shapley函數(shù)給出求解算法。通過 Matlab軟件搭建系統(tǒng)仿真環(huán)境，仿真結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的注水算法以及等功率算法相比，本文算法在考慮到終端用戶

3、公平性以及大幅度減少系統(tǒng)總發(fā)射功率的情況下，有效地提高了終端用戶的吞吐量。
　　其次，研究了M2M在中繼網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路節(jié)能問題，根據(jù)M2M自身的通信特點(diǎn)以及頻譜資源的有限性，結(jié)合低功耗有助于延長(zhǎng)終端設(shè)備壽命的特性，提出了M2M在LTE-A中繼網(wǎng)絡(luò)的上行節(jié)能算法。區(qū)別于傳統(tǒng)僅考慮非回程情況的上行鏈路，本文同時(shí)考慮到回程鏈路的能量消耗問題。從時(shí)分雙工（TDD）角度出發(fā)，聯(lián)合采用空間復(fù)用和調(diào)制編碼策略，定義權(quán)重函數(shù)，通過選擇相應(yīng)的中繼組