端到端無(wú)線通信系統(tǒng)中低復(fù)雜度干擾抑制算法的研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文滲學(xué)校代碼：10357密級(jí)：保密期限：端到端無(wú)線通信系統(tǒng)中低復(fù)雜度干擾抑制算法的研究ResearchonLowComplexi夠InterferenceSuppressionAlgorithminDeVice—to—DeViceWireless學(xué)號(hào)姓名一級(jí)學(xué)科二級(jí)學(xué)科指導(dǎo)教師完成時(shí)間CommunicationSystemP15201054信息與通信工程通信與信息系統(tǒng)張紅偉副教授2018年4月摘要在5G通信系統(tǒng)中，很多服務(wù)和應(yīng)

2、用將在用戶之間展開，信息共享在用戶之間變得很廣泛，巨大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。但是傳統(tǒng)蜂窩體系中缺少應(yīng)對(duì)這種爆發(fā)式增長(zhǎng)的新技術(shù)。而終端直通(DevicetoDevice，D2D)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用戶在距離較短的情況下直接進(jìn)行通信，與傳統(tǒng)蜂窩通信經(jīng)基站(Basestation，Bs)轉(zhuǎn)發(fā)信息相比，D2D通信能夠降低移動(dòng)終端的功率損耗，提高系統(tǒng)吞吐量以及頻譜效率，減輕基站的負(fù)荷。但是D2D通信與蜂窩通信的混合網(wǎng)絡(luò)中，頻譜資源的復(fù)用會(huì)導(dǎo)致

3、用戶之間產(chǎn)生干擾。因此，有效的干擾管理機(jī)制是發(fā)揮D2D通信優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵，也是其難點(diǎn)。本論文圍繞傳統(tǒng)D2D和異構(gòu)D2D這兩種通信模型的干擾問題，從頻譜資源分配和通信模式選擇兩方面展開以下研究工作。(1)針對(duì)D2D用戶和蜂窩用戶同時(shí)存在時(shí)頻譜資源復(fù)用產(chǎn)生通信干擾的問題，研究了傳統(tǒng)D2D通信和蜂窩通信混合的通信系統(tǒng)模型，解決了如何通過合理分配蜂窩用戶頻譜資源最大化系統(tǒng)吞吐量的問題。在系統(tǒng)模型中以同時(shí)保證蜂窩用戶和D2D用戶的最小信干噪比(Sig

4、nal。to—111terference—plus—Noise—Ratio，SNR)為約束條件，將上述問題分解為兩個(gè)子問題解決：功率控制問題和D2D用戶頻譜資源分配問題。首先對(duì)所有用戶根據(jù)凸優(yōu)化理論分配最優(yōu)功率，其次將頻譜資源分配問題建模成指派問題，由于頻譜資源分配采用傳統(tǒng)匈牙利算法解決復(fù)雜度較高，提出了基于匈牙利算法的頻譜資源分配改進(jìn)方案，根據(jù)信道資源空閑情況降低算法復(fù)雜度，進(jìn)而提升為每對(duì)D2D用戶資源分配的效率。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)算

5、法可以根據(jù)系統(tǒng)資源情況同時(shí)滿足D2D通信鏈路和蜂窩通信鏈路的用戶服務(wù)質(zhì)量(Quali哆ofService，QoS)，與傳統(tǒng)匈牙利算法相比，改進(jìn)算法充分考慮了空閑頻譜資源的利用，在空閑頻譜資源不為空時(shí)吞吐量增益有01dB的提升，在算法復(fù)雜度相同的情況下可以獲得相同的吞吐量。(2)針對(duì)D2D終端作為中繼在不同通信模式下系統(tǒng)存在干擾的問題，研究了D2D終端協(xié)作通信異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型，解決了如何通過合理分配D2D中繼通信模式進(jìn)而有效提升系統(tǒng)吞吐量的問