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多跳D2D通信中速率與能效優(yōu)化的中繼選擇算法研究

發(fā)布時(shí)間:2020-06-01 03:49
【摘要】:D2D通信作為5G通信的關(guān)鍵技術(shù)之一,是提高移動(dòng)通信速率和擴(kuò)大移動(dòng)通信覆蓋范圍的重要方式。多跳D2D通信能夠有效地延長通信距離,提高通信速率。而多跳D2D通信會(huì)因?yàn)橹欣^選擇的不同而有截然不同的端到端通信速率,因此,多跳D2D通信系統(tǒng)中中繼的選擇算法研究是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本文主要對(duì)多跳D2D通信場(chǎng)景下的中繼選擇算法進(jìn)行研究。本文首先對(duì)多跳D2D通信系統(tǒng)中中繼選擇的研究背景和意義做了簡要介紹,并描述了國內(nèi)外在D2D相關(guān)技術(shù)方面的研究現(xiàn)狀,介紹了現(xiàn)有的一些D2D通信中的中繼選擇算法。在分析三跳通信場(chǎng)景的特點(diǎn)后,提出了一種基于速率最優(yōu)的中繼選擇算法。在合理的假設(shè)條件下,建立了該算法的理論分析模型,分析了該算法的的理論容量,與遍歷算法的容量的比較證明了理論分析的合理性。在此基礎(chǔ)上,本文通過理論分析證明所提的算法可以達(dá)到當(dāng)前場(chǎng)景下遍歷算法的最優(yōu)端到端傳輸速率,仿真結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。通過仿真,本文所提的算法較之簡單分簇算法,以更低的算法復(fù)雜度取得了更高的端到端通信速率。本文還將系統(tǒng)能效評(píng)價(jià)引入前述算法,提出了一種在不影響系統(tǒng)端到端傳輸速率的前提下提升系統(tǒng)能效的優(yōu)化算法。該算法不僅可以應(yīng)用于本文所提出的基于速率最優(yōu)的中繼選擇算法上,還可與應(yīng)用于簡單分簇算法上,仿真顯示,兩種算法在應(yīng)用能效優(yōu)化算法后,在能效上可得到大幅度的提升。
【圖文】:

跳模,中繼


中繼n圖 2-1 多中繼雙跳模型中繼雙跳模型,,源節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號(hào),中繼節(jié)點(diǎn) 1 到 n 在行解調(diào)、調(diào)制后同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)(或下一跳節(jié)點(diǎn))信號(hào)進(jìn)行合并,這種中繼協(xié)作方式在目的節(jié)點(diǎn)處可獲并技術(shù)原理是用多個(gè)不同傳輸特性的行到傳輸若干個(gè)包含收到若干個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的副本。分集技術(shù)主要包含空極化分集等。

頻譜,多跳,場(chǎng)景


中繼簇A圖 2-4 多跳 D2D 通信場(chǎng)景三跳 D2D 通信場(chǎng)景如圖 2-4 所示,源節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號(hào),第一個(gè)中繼簇中的節(jié)點(diǎn)號(hào),對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼后同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳節(jié)點(diǎn),第二個(gè)中繼簇中的節(jié)點(diǎn)接收對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼后同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)。該通信場(chǎng)景中,第一、二跳的通信由第一、二個(gè)分簇中接收速率最小的節(jié)點(diǎn)決定的,即:, ,min{ }iia s a sa Ar r (, ,min{ }jb a b ai Br r (假設(shè)每一跳都使用了系統(tǒng)三分之一的頻譜,整個(gè)系統(tǒng)的端到端通信速率是由速率最低的那跳決定的,即:, , , ,min{ , , }d s a s b s d br r r r(為了盡可能的消除各跳之間的干擾并提高頻譜利用率,可以將頻譜等分為兩
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 文凱;盧彥博;劉敏;凌亞;;D2D通信系統(tǒng)中一種資源分配算法的研究[J];南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年06期

2 康小磊;季新生;黃開枝;;基于人工噪聲輔助的D2D異構(gòu)蜂窩安全通信方法[J];通信學(xué)報(bào);2015年10期

3 王斌;孟琬婷;周為峰;王兆豐;;提高LTE下含D2D通信的蜂窩網(wǎng)絡(luò)公平性方案[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2015年02期



本文編號(hào):2690920

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