本文選題：終端直通 + 復(fù)用資源　； 參考：《南京郵電大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：為了滿足未來移動通信中用戶日益增長的數(shù)據(jù)速率和服務(wù)質(zhì)量要求,3GPP將終端直通技術(shù)(Device-to-Device,D2D)作為一個關(guān)鍵無線技術(shù)引入第四代移動通信系統(tǒng)。由于終端之間不借助于基站的中繼而直接短距離通信,D2D通信具有傳輸速率高、時延和功耗較低的優(yōu)點,且D2D通信可靈活地復(fù)用蜂窩通信的無線資源。當(dāng)D2D通信與蜂窩通信復(fù)用相同頻譜資源時,為了協(xié)調(diào)引入D2D通信后對蜂窩通信造成的干擾,在保證用戶服務(wù)質(zhì)量和系統(tǒng)吞吐量的同時,進一步考慮系統(tǒng)(用戶)公平性,即用戶平等獲得無線資源調(diào)度的機會。本文將公平性作為一個重要性能指標(biāo),對D2D通信蜂窩網(wǎng)絡(luò)進行建模并研究D2D通信的蜂窩系統(tǒng)中的資源分配算法與調(diào)度算法。本文,首先分析了引入D2D通信后對系統(tǒng)吞吐量和系統(tǒng)公平性的影響,得到D2D通信與蜂窩通信在正交與非正交資源共享模式下的系統(tǒng)公平指數(shù)表達式。然后基于比例公平準(zhǔn)則,為通信的用戶分配調(diào)度優(yōu)先級,提出了一種改進的分步調(diào)度算法,該算法結(jié)合了最佳功率控制方案以及用戶最大權(quán)匹配方案,在兼顧用戶的公平性和系統(tǒng)吞吐量的同時進行資源調(diào)度。最后基于最大最小公平準(zhǔn)則,以最大化通信鏈路最小速率為目標(biāo),提出了一種快速資源分配算法對蜂窩用戶和D2D用戶進行公平資源分配。仿真結(jié)果表明:(1)將D2D通信引入蜂窩系統(tǒng)可提升系統(tǒng)的吞吐量,但系統(tǒng)公平性也會隨著接入D2D用戶數(shù)目增加而降低;(2)本文提出的基于比例公平算法的分步調(diào)度算法可以兼顧系統(tǒng)吞吐量與用戶的長期公平性;(3)本文提出的快速公平資源分配算法復(fù)雜度為多項式數(shù)量級,并且能最優(yōu)化正交頻譜的空間復(fù)用增益。
[Abstract]:In order to meet the requirements of increasing data rate and quality of service (QoS) for future mobile communication, 3GPP introduces the Device-to-DeviceD2D technology into the fourth generation mobile communication system as a key wireless technology. Direct short distance communication (D2D) between terminals has the advantages of high transmission rate, low delay and low power consumption, and D2D communication can flexibly reuse the wireless resources of cellular communication. When D2D communication and cellular communication reuse the same spectrum resources, in order to coordinate the interference caused by the introduction of D2D communication to cellular communication, the system fairness is further considered while guaranteeing the user's quality of service and system throughput. That is, users have equal access to wireless resource scheduling. In this paper, fairness is regarded as an important performance index, and the D2D cellular network is modeled and the resource allocation algorithm and scheduling algorithm in D2D communication cellular system are studied. In this paper, the influence of D2D communication on system throughput and system fairness is analyzed, and the exponential expression of system fairness for D2D communication and cellular communication in orthogonal and non-orthogonal resource-sharing mode is obtained. Then, based on the proportional fairness criterion, an improved step-by-step scheduling algorithm is proposed, which combines the optimal power control scheme and the maximum user weight matching scheme. Resource scheduling is carried out at the same time as the fairness of users and the throughput of the system. Finally, based on the maximum minimum fairness criterion and aiming at maximizing the minimum rate of communication links, a fast resource allocation algorithm is proposed to allocate resources fairly to cellular and D2D users. The simulation results show that: (1) introducing D2D communication into cellular system can enhance the throughput of the system. However, the fairness of the system will also decrease with the increase of the number of D2D users. (2) the proposed step-by-step scheduling algorithm based on proportional fairness algorithm can balance the throughput of the system with the long-term fairness of users; (3) the fast common algorithm proposed in this paper. The complexity of the parallel resource allocation algorithm is polynomial order. And the spatial multiplexing gain of orthogonal spectrum can be optimized.
【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】：2017
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2094062