多小区蜂窝网中d2d通信资源分配方法研究

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1、硕士学位论文多小区蜂窝网中D2D通信资源分配方法研究D2DRESOURCEALLOCATIONALGORITHMINMULTI-CELLHETEROGENEOUSNETWORKS于婷哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TN929.53学校代码：10213国际图书分类号：621.396密级：公开工学硕士学位论文多小区蜂窝网中D2D通信资源分配方法研究硕士研究生：于婷导师：叶亮申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学Cl

2、assifiedIndex:TN929.53U.D.C:621.396DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringD2DRESOURCEALLOCATIONALGORITHMINMULTI-CELLHETEROGENEOUSNETWORKSCandidate：TingYuSupervisor：LiangYeAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommuni

3、cationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要近年来，无线技术快速发展，从最初只能进行语音通信的1G技术慢慢进步为无论是业务种类还是通信性能都有显著增长的4G通信，这使我们享受到了先进的数据传输技术所带来的便捷之处。虽然传统蜂窝网在不断发

4、展，但是这也无法改变越来越紧缺的频谱资源这一现状。D2D就是在这种情况下被提出的。D2D技术是指小区之中的设备进行数据传输时不需要同传统的蜂窝网络一样，由发送设备把信息先传输到BS，再通过BS转发给接收设备，D2D通信是两个通信设备之间进行直接数据传输，基站只起到资源调度的作用。D2D通信是在两用户之间直接进行的，很明显节约了一半的频谱资源，而且从提高频谱效率的角度来看，还可以使D2D设备复用蜂窝设备的频谱资源，可以进一步提升整个系统的频谱效率。除此之外，使用D2D通信可以通过降低用户的发射功率来节约

5、能源，并且还可以提升边缘小区的系统性能，很适合把这项技术应用于蜂窝系统中。本文首先介绍了蜂窝通信的发展过程。之后对LTE网络结构以及协议进行了研究，为D2D体系结构的设计提供了基础和参照。接下来对D2D数据传输的建立过程以及干扰情况做了研究，讨论了适合D2D融入的蜂窝小区扇区的资源分配方式并且建立了系统模型。最后提出设计的D2D通信的资源分配算法，进行仿真平台的搭建，进行系统仿真。对仿真结果进行分析，可以发现在SFR扇区模型下进行D2D的融入能够显著提升系统的性能。随着D2D设备的引入，系统中原有设备

6、的吞吐量略微下降，D2D设备总的吞吐量在数量增多的情况下增大，小区内总的吞吐量增大。说明D2D可以在对原有系统影响很小的情况下提升系统性能。关键词：D2D；资源分配；LTE；吞吐量-I-AbstractAbstractInrecentyears,thewirelesscommunicationtechnologyhasdevelopedveryfast.1G(firstgeneration)wasbasedonanaloguetechniqueanditonlysupportedvoicecommun

7、ication.Butnow,boththetypesofserviceandcommunicationperformancein4G(forthgeneration)aremuchbetterthan1G.Itmakesusenjoytheconvenientbroughtbytheadvanceddatatransmissiontechnology.Althoughthetraditionalcellularnetworkisindevelopment,italsocan'tchangethegr

8、owingscarcityofspectrumresources.TheconceptofD2D(Device-to-Device)isputforwardinthiscase.D2Dtechnologyreferstowhentheequipmentsinthecelltransmitdata,thereisnoneedtobethesameasthetraditionalcellularnetwork,inwhichthesendingequipme