本文關(guān)鍵詞：基于拍賣理論的D2D通信系統(tǒng)中的資源分配方案研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展,對帶寬需求逐漸增大,無線頻譜資源日益緊缺。如何充分利用有限的頻譜資源,提高頻譜利用率,已經(jīng)成為了研究的熱點(diǎn)問題。端到端(D2D:device-to-device)通信技術(shù),作為5G通信的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù),它允許蜂窩網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)用戶在距離很近的條件下可以直接通信,而不用通過基站。它可以共享蜂窩系統(tǒng)用戶的頻譜資源,因此它提高了系統(tǒng)的頻譜利用率,降低了基站的負(fù)載。但是由于D2D通信共享了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源,二者之間會產(chǎn)生同頻干擾。干擾大的情況下會嚴(yán)重影響用戶的通信質(zhì)量,降低系統(tǒng)整體性能。因此D2D用戶和普通用戶之間需要很好的協(xié)調(diào)。通過合理的資源分配、功率控制和模式切換方法,可以明顯的降低兩種用戶之間的互相干擾,提高系統(tǒng)性能。本文采用拍賣理論,主要研究了通過資源分配策略和功率控制方案來解決兩種用戶之間的干擾協(xié)調(diào)問題。論文在介紹了D2D通信的研究背景和主要研究工作后,首先提出了一種基于單物品拍賣的蜂窩網(wǎng)絡(luò)下的D2D通信中的聯(lián)合資源分配和功率控制的資源分配方案。當(dāng)一個(gè)D2D用戶選擇一個(gè)信道時(shí),它同時(shí)需要選擇一個(gè)在此信道上的最佳的發(fā)送功率。仿真結(jié)果表明,這種算法能在保證蜂窩網(wǎng)絡(luò)和D2D通信性能的前提下,降低D2D用戶的平均發(fā)送功率,從而提高用戶在電池使用壽命中的平均可發(fā)送的數(shù)據(jù)量。然后論文研究了多個(gè)D2D用戶共享同一個(gè)信道時(shí)的資源分配問題。借助于逆迭代組合拍賣(R-ICA)方法,將普通用戶使用的信道看成是競拍者,并采用非單調(diào)遞減的價(jià)格更新規(guī)則。文中分析了拍賣算法的復(fù)雜度和激勵(lì)相容性,仿真結(jié)果表明這種算法能有效的提高了系統(tǒng)的總發(fā)送速率。最后考慮了一個(gè)用戶使用多個(gè)信道的問題。論文提出了一種聯(lián)合了資源分配和功率控制的無線資源分配方法,并將這種分配問題描述為一個(gè)迭代組合拍賣問題(ICA),將D2D用戶看成競拍者,信道資源看成待拍賣物品。并將系統(tǒng)的能效作為論文研究的優(yōu)化目標(biāo)。仿真結(jié)果表明我們的算法能夠降低用戶D2D的功率消耗,從而提高了系統(tǒng)的能效。
【關(guān)鍵詞】：D2D通信 資源分配 功率控制 拍賣
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語注釋表8-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 D2D通信系統(tǒng)概述10-13
• 1.2.1 D2D技術(shù)簡介10
• 1.2.2 D2D會話的建立與管理10-11
• 1.2.3 D2D通信的模式選擇11-12
• 1.2.4 D2D與蜂窩小區(qū)之間的干擾協(xié)調(diào)12-13
• 1.3 研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文主要工作和結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第二章 拍賣理論17-27
• 2.1 拍賣理論基礎(chǔ)介紹17-18
• 2.2 組合拍賣18
• 2.3 迭代組合拍賣18-27
• 2.3.1 競價(jià)語言20-21
• 2.3.2 競價(jià)規(guī)則21
• 2.3.3 分配問題21-22
• 2.3.4 時(shí)機(jī)問題22
• 2.3.5 信息反饋和定價(jià)機(jī)制22-23
• 2.3.6 贏著確定問題（Winner Determination Problem:WDP）23-27
• 第三章 基于單物品拍賣的D2D系統(tǒng)資源分配算法27-38
• 3.1 系統(tǒng)模型27-30
• 3.2 基于單物品拍賣的資源分配算法30-33
• 3.2.1 效用函數(shù)30-33
• 3.2.2 基于迭代拍賣的資源分配算法33
• 3.3 仿真分析33-37
• 3.3.1 參數(shù)設(shè)置33-34
• 3.3.2 仿真結(jié)果分析34-37
• 3.4 本章總結(jié)37-38
• 第四章 基于逆迭代組合拍賣的D2D系統(tǒng)的資源分配38-51
• 4.1 系統(tǒng)模型38-40
• 4.1.1 模型描述38-40
• 4.1.2 系統(tǒng)總速率40
• 4.2 估值模型與效用函數(shù)40-43
• 4.2.1 估值模型41-42
• 4.2.2 效用函數(shù)42-43
• 4.3 基于R-ICA算法的資源分配算法43-45
• 4.3.1 R-ICA43-44
• 4.3.2 R-ICA資源分配算法44-45
• 4.4 R-ICA算法的分析45-48
• 4.4.1 激勵(lì)相容性分析46-47
• 4.4.2 收斂性分析47
• 4.4.3 算法復(fù)雜度分析47-48
• 4.5 仿真結(jié)果48-50
• 4.6 本章總結(jié)50-51
• 第五章 基于組合拍賣的D2D通信中無線資源分配算法研究51-61
• 5.1 系統(tǒng)模型51-53
• 5.2 迭代組合拍賣算法53-56
• 5.2.1 效用函數(shù)53-56
• 5.2.2 迭代組合拍賣算法56
• 5.3 仿真分析56-60
• 5.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置56-57
• 5.3.2 仿真結(jié)果分析57-60
• 5.4 本章總結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文66-67
• 致謝67

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