【摘要】：為進一步提高D2D通信系統(tǒng)的頻譜效率、能量效率和系統(tǒng)吞吐量,本文將社會網絡引入D2D通信中繼選擇。本文研究了基于社會特性和物理特性的協(xié)作D2D(Device-to-Device)中繼LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)模型,并基于該模型提出了一種新的基于社會關系的中間點中繼選擇方案SCMRS(Social-aware Connection Midpoint Relay Selection)。該方案的總體思路是:首先通過信道狀態(tài)信息獲得源節(jié)點,目的節(jié)點和其它所有節(jié)點的位置。接著計算源節(jié)點和目的節(jié)點的中間位置,然后以這個中間位置為圓心,不斷增大搜索半徑,當增大到小區(qū)半徑一半時停止,搜索信道增益大于閾值的空閑用戶且與源用戶具有社會關系的所有節(jié)點作為中繼的一個候選集合。最后利用全局搜索算法,來尋找中繼候選集中效用函數值最大的節(jié)點,作為本方案最優(yōu)的中繼節(jié)點。本文中提出的SCMRS方案兼顧了源節(jié)點和目的節(jié)點的位置信息、物理特性及社會關系。該算法不僅考慮了系統(tǒng)吞吐量和節(jié)點連接成功率,同時兼顧了能量效率和頻譜效率。通過接入概率、系統(tǒng)吞吐量和效用函數值三個重要指標對五種算法的總體性能做了仿真對比。仿真結果表明在相同條件下,SCMRS算法不僅能有效的改善系統(tǒng)的吞吐量,還提升了系統(tǒng)的能量效率和頻譜效率,優(yōu)于傳統(tǒng)中繼選擇算法。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5
【圖文】：

6圖 2.1 LTE-A 網絡的結構圖形 的性能要求，LTE-A 對系統(tǒng)架構做了全成部分：其一是負責核心網的 EPC（Evogement Entity）完成 EPC 的控制面， S-能；其二是負責接入網的 e Node B（Evo網（Evolved UTRAN）。如圖 2.1 所示，為 S1 和 X2。其中，X2 接口可以負責 e 接口主要負責 e Node B 與 MME 或者 e

圖 2.2 D2D 通信的工作方式D 靈活多樣的工作形式，適合于多種場景。隨著逐漸深入的研究，D2D 通信發(fā)展成為兩跳或者多跳方式。如圖 2.2 所示。下是 D2D 工作方式的簡單介紹：當兩個用戶的通信距離較近，就可以利用 D2D 進行直接傳輸信息，包括小（如 DS 7 和 DD 7）。在通信過程中一些空閑節(jié)點可以作為中繼節(jié)點（如圖中 DR 1 和 DR 2），來距離較遠的兩個節(jié)點進行通信，提升信息傳輸質量。有些空閑用戶可以作為中繼節(jié)點，它可以協(xié)助其它用戶與基站進行通信。如區(qū)邊緣的用戶（圖中 DR 3 的通信過程）和在小區(qū)以外的用戶（如圖中 D信過程），通過中繼鏈路可以協(xié)助他們與基站進行更好的通信。

圖 3.1 雙層社會網絡模型示意圖本文主要單個小區(qū)的 LTE-A 系統(tǒng)如圖 3.1 所示[17]。該系統(tǒng)分為上下兩層網絡進行信息傳輸，上層是社會網絡層，考慮了用戶之間的真是社會關系，這些社會系可以從網絡在線平臺或者離線平臺中的用戶進行提出；下層是物理層，主要包一些智能終端，如手機和平板等。近距離智能終端間能夠通過 D2D 通信傳輸信息且物理信道的特征是與通信環(huán)境相關的。LTE-A 系統(tǒng)中社交層的用戶都會對應著物理層面的用戶設備，它們之間形成應關系。但社會特性和物理特性是由不同的因素決定，社會特性主要根據用戶之歷史通信的數據信息來確定，而物理特性主要根據實際的通信場景所確定。下面是對社會網絡的一些相關信息介紹:1）社會關系

【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

1 林偉陽;張勖;于翠波;;LTE-A中D2D通信建立流程分析與設計[J];現代電信科技;2015年01期

2 趙季紅;孫彬;曲樺;;LTE-A中繼系統(tǒng)基于OFDMA的干擾解決算法[J];電子技術應用;2014年03期

3 李云;李宇明;蘇開榮;曹儐;;LTE-A中繼網絡中基于小區(qū)間干擾協(xié)調的分布式資源分配[J];計算機應用研究;2013年07期

4 陳純鍇;謝紅;;改進的協(xié)作中繼節(jié)點選擇策略[J];哈爾濱工程大學學報;2012年02期

本文編號：2770746