蜂窩網絡中D2D通信的資源分配與應用研究.pdf

1、隨著蜂窩無線網絡的發(fā)展，蜂窩用戶之間的本地化數據需求日益增加，然而，傳統的蜂窩無線網絡由于不支持蜂窩用戶之間的直接通信而無法很好地滿足用戶的本地數據交換需求。在此背景下，D2D通信作為允許蜂窩設備之間不經基站而直接通信的新興技術，加入到傳統蜂窩無線網絡，形成輔助和補充，已為業(yè)界所廣泛認同。
　　本文針對使能D2D通信的無線蜂窩網絡，研究了D2D通信在蜂窩網絡中的資源分配問題，并在引入蜂窩無線組播服務的基礎上，對D2D通信在蜂窩組播

2、中的應用做了一些簡單的研究。
　　對于D2D通信在蜂窩網絡中的資源分配問題，從資源塊的層面將其分為兩種模式分別進行討論。盡管如此，本文仍然提出了一個統一的資源分配方案執(zhí)行框架，可以有效保證資源分配過程的順利進行。
　　overlay模式下，資源塊之間的復用只發(fā)生在 D2D鏈路之間。為了減少 D2D通信對蜂窩無線資源的占用，應當最大化D2D鏈路所占用資源的空間復用水平。在對D2D鏈路同時傳輸時的干擾情況進行分析后，給出資源塊復

3、用的約束條件，在此基礎上，建立優(yōu)化問題并求解，實現資源塊在D2D通信與傳統蜂窩通信之間的分配。
　　underlay模式下的資源分配仍然在統一的資源分配方案框架下進行。由于underlay模式中B2D鏈路與D2D鏈路之間可以復用資源塊，使得資源塊的空間復用水平有可能進一步提高，同時也增加了優(yōu)化問題的求解難度。在此模式下，本文以最大化空間復用為目標，按照最大最小公平性原則，建立了包含較多變量的優(yōu)化問題，并引入列生成方法求解，最終實現

4、接近理論最優(yōu)的資源塊分配結果。
　　蜂窩組播服務作為無線網絡中內容分發(fā)的有效手段，其應用場景非常廣泛。然而，由于受限于組播組內最差信道條件用戶可靠接收組播數據的最大速率，純粹的蜂窩組播服務往往在吞吐量方面存在瓶頸問題。引入D2D通信后，通過組播組內接收者之間的本地化D2D通信，實現組播組內的數據交換，從而保證組播數據的可靠傳達。在此過程中，組播組內的成員既是蜂窩用戶，可以接收基站的組播數據，也擔負有中繼站的功能，通過設備之間的直接