分布式天线D2D通信系统资源分配技术研究

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1、分类号TN929.53学校代码10590UDC654.1密级公开深圳大学硕士学位论文分布式天线D2D通信系统资源分配技术研究学位申请人姓名尹佳佳专业名称信息与通信工程学院（系、所）信息工程学院指导教师姓名何业军深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文分布式天线Ｄ２Ｄ通信系统资源分配技术研究是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品或成。果，均己在文中以明确方式标明本。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体声明的法律后果

2、由本人承担。论文作者签名：曰期：年）１５／曰７学位论文使用授权说明Ｃ必须装订在印刷本首页）、保存，本学位论文作者完全了解深圳大学关于收集、使用学位论文的规定论文工作的知识产权单位属深圳大学。学校有权保即：研宂生在校攻读学位期间留学位论文并向国家主管部门或其他机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅。本人授权深圳大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数。、缩、汇编学位论文据库进行检索，可以采用影印印或扫描等复制手段保存）（涉密学位论文在解密后适用本授权书论文作者签名：：导师签名：牌ｒ月日日期：年疒月＾日

3、日期９３分布式天线D2D通信系统资源分配技术研究摘要近年来，为了满足通信网络系统日益增长的需求，多种通信传输新技术得以快速发展，其中分布式天线系统（DistributedAntennaSystem，DAS）和终端直通（Device-to-Device，D2D）通信技术都因具备多种优势而成为5G关键技术之一。将分布式天线系统和D2D通信技术相结合而构成的分布式天线D2D通信系统可以更进一步的提升通信网络系统性能。然而另一方面，在DAS中加入D2D通信会给通信网络系统带来更多的干扰问题，而干扰将会直接影响移动终端用户的服务质量（Quality-of-Service

4、，QoS）和通信网络系统容量。因此，合理的资源分配问题将会是分布式天线D2D通信系统的研究重点。目前分布式天线D2D通信系统的相关研究还较少，本论文致力于研究多用户分布式天线D2D通信系统中的资源管理和干扰协调技术等问题，从干扰协调、资源优化的角度出发，解决分布式天线D2D通信系统中的D2D用户和蜂窝用户的共存问题，实现通信网络系统的用户通信服务质量、系统频谱以及系统容量等潜在好处。主要研究内容包括：（1）基于全负载多用户分布式天线D2D通信系统的双阈值资源分配方案。（2）基于自适应分布式天线系统现实状况的以不同模式进行D2D通信的分布式天线D2D通信系统的资源分

5、配方案。具体研究内容概述为：第一部分研究全负载的分布式天线系统中，D2D用户如何通过复用普通蜂窝用户（CellularUser，CU）的频谱资源接入网络并最大化系统信道吞吐量的问题。文中提出了基于全负载多用户分布式天线D2D上行通信网络系统的资源分配方案。方案首先给出了多用户分布式天线系统与D2D通信技术相结合的系统模型，然后通过双阈值功率控制方法建立最大化被复用信道吞吐量的数学优化模型，最后根据凸优化理论得出功率分配最优解。仿真结果表明，与集中式天线D2D通信系统性能相比，分布式天线D2D通信系统在吞吐量、用户服务质量等方面性能都有了大幅度提升。此外，仿真结果还

6、显示了D2D用户性能与D2D用户的通信距离以及D2D用户和蜂窝用户性能与通信系统小区半径等参数密切相关。第二部分研究分布式天线系统中，讨论什么样的用户适合进行D2D通信，如何通过自适应选择D2D用户进行D2D通信提高系统用户QoS、信道吞吐量以及信道频谱效率I分布式天线D2D通信系统资源分配技术研究等问题。文中提出了基于自适应分布式天线D2D通信系统以不同模式进行D2D通信的资源分配方案。针对D2D通信正交模式和复用模式下的自适应分布式天线D2D通信系统的功率资源分配问题，提出了相应的优化算法，并根据相关理论方法获得了最优解。仿真结果表明，与传统分布式天线相比，选

7、择的D2D用户以正交模式或复用模式进行通信的自适应分布式天线D2D通信系统在吞吐量、用户QoS以及信道频谱效率等方面性能都有了大幅度提升。本文中所取得的研究成果，可以为分析更复杂的分布式天线D2D通信系统提供理论基础，并为设计启发式算法提供数值依据。关键词：5G；分布式天线系统；D2D通信；资源分配；吞吐量IIAResourceAllocationSchemeforDistributedAntennaSystemwithDevice-to-DeviceCommunicationAbstractRecently,mobilecommunicationnetwork

8、syste