device-to-device通信无线资源分配研究

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1、多臻交硕士学位论文Device．to．Device通信无线资源分配研究ResearchonResourcesAllocationofDevice．to-DeviceCommunications作者：周鑫导师：朱刚北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书IIIIIIIJUlIIIIIIlY2602389本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门

2、或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：同鑫导师签名：签字日期：五,14-年弓月≯‘日签字日期：少难年；月“日中图分类号：TN929．5UDC：621．39学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文Device—to．Device通信无线资源分配研究ResearchonResourcesAllocationofDevice．．to．．DeviceCommunical：ions作者姓名：周鑫导师姓名：朱刚学位类别：工学学科专业：通信与信息系统学号：11120209

3、职称：教授学位级别：硕士研究方向：无线宽带通信与个人通信北京交通大学2014年3月致谢本论文的工作是在我的导师朱刚教授的悉心指导下完成的，朱刚教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来朱刚老师对我的关心和指导。朱刚教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，并对我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此向朱刚老师表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间，刘川、刘金萍、许胜峰、李元轩等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感

4、激之情。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。2014年3月中文摘要摘要：随着数据业务和智能终端的发展，移动通信对高速率、大容量以及QoS保障有了更高的要求。如何在频率资源有限的条件下，研究提高频谱利用率、扩大系统容量的新技术，支撑通信业务日益增长的需求，成为了业界研究的重点。D2D(Device．to．Device)通信应运而生。D2D通信能够有效提高频谱利用率、减轻蜂窝基站负荷、降低端到端通信时延并提高整体系统吞吐量。本文以目前较为成熟的D2D通信系统——FlashLinQ(FLQ)方案

5、为依托，在整体介绍FLQ方案的基础上，详细研究了该方案中两个主要通信过程(对端发现和数据传输)涉及的无线资源分配方案。分析发现，FLQ无线资源分配方案存在以下两点明显缺陷：在对端发现阶段，FLQ方案在用户中高速移动场景下，不能及时应对网络拓扑和信道环境的变化，进行初始资源选择时所参考的信息不能及时更新，将导致较大的系统性能损失；在数据传输阶段，链路调度信息使用的时频资源与链路接入优先级随机映射的方式没有考虑到链路质量问题，可能为信道质量差的链路分配较高优先级，而这些链路只能用较低的码率进行通信，降低了频谱利用率。基于以上

6、两点，本文针对性的提出了在对端发现阶段基于全球定位系统GPS辅助的无线资源分配方案，以及在数据传输阶段基于链路质量信息的无线资源分配方案。在基于GPS辅助的无线资源分配方案中，引入GPS获取用户移动信息。根据GPS提供的终端速度和移动方向信息，对无线资源进行分组选择，进而提高资源分配的有效性与可靠性。为了研究因GPS引入而增加系统功耗的问题，对GPS定位功耗进行了实测。测试结果表明，GPS的引入虽然增大了系统功耗，但该改进方案相对于未利用D2D技术实现的邻近发现类应用，在功耗和网络信令交互方面依然具有十分明显的竞争力；在

7、基于链路质量的无线资源分配方案中，D2D终端依据获得的周围链路质量信息，调整时频资源与链路接入优先级的对应关系，对信道质量较好的链路分配较高优先级。该改进方案通过接入优先级的合理分配，提高了系统的频谱利用率，并通过仿真验证了方案的有效性。仿真结果表明，改进方案的频谱利用率相对于原FLQ方案具有较大增益。关键词：D2D通信；FlashLinQ；分布式；无线资源分配；GPS；链路质量分类号：TN929．5ABSTRACTABSTRACT：Withthedevelopmentofdataservicesandintellige

8、ntterminals．mobilecommunicationshavehigherdemandsonhigh—speed，largecapacityandQoSguaranteed·ItisveryimportanttoimprovetherateofcommunicationsandtllesvsteIIlcap