現(xiàn)如今,人們對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求逐漸增大,從最初的網(wǎng)頁瀏覽向視頻等大文件業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)化,同時(shí)對于移動(dòng)過程中上網(wǎng)的用戶體驗(yàn)提出更高的要求,這給未來蜂窩網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)帶來更大的挑戰(zhàn)。D2D通信作為未來移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),在不需額外增加基站部署,且無需額外部署新的頻譜資源的情況下,可以使得系統(tǒng)容量得到進(jìn)一步的提升。為此,我們研究D2D通信方式下的內(nèi)容分發(fā)技術(shù)。本文首先研究了用戶處于移動(dòng)場景下的新型內(nèi)容分發(fā)機(jī)制,然后研究了具有有限生命期業(yè)務(wù)的內(nèi)容分發(fā)問題。采用D2D通信方式進(jìn)行內(nèi)容分發(fā),使得臨近的用戶間可以直接傳輸數(shù)據(jù),而無需基站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。在用戶處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),這種數(shù)據(jù)傳輸方式可以很好的工作。但當(dāng)用戶處于移動(dòng)狀態(tài)時(shí),若用戶間的間隔距離超出D2D通信的傳輸范圍,數(shù)據(jù)傳輸將中斷,內(nèi)容將傳輸不完整。由于用戶運(yùn)動(dòng)軌跡的不確定性,因用戶移動(dòng)而造成的數(shù)據(jù)傳輸失敗的概率很大。針對此問題,本文基于3GPP協(xié)議,提出了多個(gè)用戶同時(shí)幫助一個(gè)用戶進(jìn)行內(nèi)容分傳輸?shù)姆椒?并給出了協(xié)議支持下的具體的傳輸方案。采用本文的傳輸方案,不僅能夠利用D2D通信直傳有效緩解基站業(yè)務(wù)壓力的優(yōu)勢,還能保證用戶處于移動(dòng)過程中內(nèi)容的完整接收。另外,本文還研究了具有有限生命期業(yè)務(wù)的分發(fā)傳輸過程�；臼紫韧ㄟ^多播的方式將內(nèi)容發(fā)送給一部分用戶;然后,收到內(nèi)容的用戶再通過D2D多播的方式在內(nèi)容的有效期內(nèi)進(jìn)一步傳輸給其他的用戶。D2D多播的引入使得系統(tǒng)的吞吐量得以提升。我們從理論的角度分析,以獲得這種分發(fā)方式下的系統(tǒng)容量為目標(biāo)。本文將該問題建模成帶有約束條件的線性規(guī)劃模型,并分情況討論了基站采用單一速率分發(fā)內(nèi)容和采用可變速率分發(fā)內(nèi)容的情況。針對不同的情況,我們分別采用馬爾可夫決策理論中的不同的算法,分別得出了系統(tǒng)的最優(yōu)調(diào)度策略。另外,針對算法復(fù)雜度高的問題,我們進(jìn)一步提出了一種次優(yōu)的低復(fù)雜度算法。仿真表明,提出的基于馬爾可夫決策的調(diào)度策略相比現(xiàn)有調(diào)度機(jī)制可有效提升系統(tǒng)吞吐量。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TN929.5
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)概述
    1.2 內(nèi)容分發(fā)技術(shù)的發(fā)展
        1.2.1 第一代內(nèi)容分發(fā)演進(jìn)—基于緩存輔助
        1.2.2 第二代內(nèi)容分發(fā)演進(jìn)—局域自治
        1.2.3 第三代內(nèi)容分發(fā)演進(jìn)-對等網(wǎng)絡(luò)輔助
    1.3 論文的研究背景
    1.4 論文的研究內(nèi)容
    1.5 論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容分發(fā)技術(shù)研究現(xiàn)狀
    2.1 D2D通信的架構(gòu)和接口
    2.2 3GPP協(xié)議支持下的內(nèi)容分發(fā)的現(xiàn)狀
        2.2.1 單個(gè)用戶向單個(gè)用戶進(jìn)行內(nèi)容分發(fā)
        2.2.2 單個(gè)用戶向多個(gè)用戶進(jìn)行內(nèi)容分發(fā)
    2.3 異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)下的內(nèi)容分發(fā)研究現(xiàn)狀
    2.4 本章小結(jié)
第三章 用戶移動(dòng)狀態(tài)下的多對一內(nèi)容分發(fā)機(jī)制研究
    3.1 基于D2D通信的多對一內(nèi)容分發(fā)
        3.1.2 基于D2D通信的多對一內(nèi)容分發(fā)過程概述
        3.1.3 基于D2D通信的多對一內(nèi)容分發(fā)技術(shù)實(shí)施方案
    3.2 仿真與性能分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 具有有限生命期業(yè)務(wù)的內(nèi)容分發(fā)研究
    4.1 馬爾可夫決策過程簡介
    4.2 系統(tǒng)模型
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 系統(tǒng)模型向馬爾可夫決策過程的映射
    4.3 調(diào)度過程
        4.3.1 基站以單速率發(fā)送的情形
        4.3.2 基站以可變速率發(fā)送的情形
    4.4 仿真與性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉瑜;朱光喜;尹浩;劉雪寧;;內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)發(fā)展綜述[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2009年02期

本文編號：2884078