lte系统下d2d通信的干扰控制与资源分配

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1、代号10701学号1101120060分类号TN929.53密级公开题（中、英文）目LTE系统下D2D通信的干扰控制与资源分配InterferencecontrolandresourceallocationofD2DcommunicationunderlayingLTEnetworks作者姓名刘佳指导教师姓名、职称李兵兵教授学科门类工学学科、专业通信与信息系统提交论文日期二○一四年三月万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人

2、在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期:西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位

3、属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：日期:导师签名：日期:万方数据万方数据摘要D2D（Device-to-Device）通信是一种终端直通的无线通信技术，即需要通信的两个设备之间不需要基站的转发而彼此直接通信，但基站仍与D2D通信

4、的用户之间保持控制信息的传输，实现干扰控制、计费等功能。D2D通信技术被引入到LTE（LongTermEvolution）系统中，D2D用户和系统中的普通蜂窝用户共享频谱资源，提高了系统的频谱利用率和网络容量，但是同时也带来了干扰。本文致力于解决D2D系统和蜂窝系统之间的干扰问题和资源分配问题。首先，本文针对D2D用户复用资源的选择问题，提出一种考虑小区内和小区间干扰的SPS（Semi-PersistentScheduling）资源分配算法，和现有大多数只考虑小区内干扰的方法相比，更符合实际情况。同时，由于S

5、PS资源的特殊性，资源分配方法更简单。通过仿真验证了该算法能在保证蜂窝用户性能的前提下，提高系统的吞吐量，同时，系统的干扰水平也得到有效控制。其次，考虑到用户的满意度越来越成为一个通信系统好坏的判断标准，本文提出一种基于D2D用户速率要求的资源分配算法。该算法充分考虑了用户的需求，通过合理分配资源，能用最少的资源实现用户的速率要求，不仅保证了用户的满意度，也提高了系统的资源利用率。最后，本文将经济学中的博弈论引入到D2D通信的资源分配中，提出一种基于博弈论的资源分配算法。该算法提出一个与系统整体干扰有关的效用

6、函数，并找到了该博弈存在的潜在函数，证明了该博弈过程是一个潜在博弈模型，进而证明了纳什均衡的存在性。仿真结果表明，该算法具有较好的收敛性，较高的吞吐量，以及良好的公平性。关键词：LTE系统D2D通信资源分配干扰控制博弈论万方数据万方数据AbstractDevice-to-Device(D2D)communicationisatechnologythatenablesdevicestocommunicatedirectlywithoutusinganinfrastructureofeNodeB.ButeNode

7、BsstilltransmitcontrolsignalingtoD2Dusers,inordertoachieveinterferencecontrolandbillingmanagement.D2DcommunicationhasbeenproposedinLTE(LongTermEvolution)systemwhichcanimprovethespectralefficiencyandnetworkcapacity.However,itwillcauseinterferencewhenD2Dusers

8、sharethesamespectrumresourcewithcellularusers.Thispaperaimstosolvetheproblemsaboutinterferenceandresourceallocation.Firstly,thispaperproposesanewSPSresourcereusealgorithmwhichconsidersbothintra-cellint