D2D系統(tǒng)中的功率分配和中繼選擇算法研究.pdf

1、近年來，一種無需基站轉(zhuǎn)發(fā)信號的端到端的直通技術(shù)——D2D(Device to Device)技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。有關(guān)組織已經(jīng)將其作為備選方案用來提高 LTE系統(tǒng)的整體性能，同時，它也是5G無線通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，相比傳統(tǒng)的蜂窩用戶網(wǎng)絡(luò)，它擁有更高的頻譜利用率和低延遲，低功耗，高吞吐量等優(yōu)勢。D2D技術(shù)引入到LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，通過復(fù)用蜂窩用戶的傳輸頻率提升了混合網(wǎng)絡(luò)的總?cè)萘亢皖l率利用率，但同時也帶來了比較復(fù)雜的相互干擾問題。本文重點研究

2、蜂窩用戶和D2D用戶所組成的混合網(wǎng)絡(luò)中的容量問題。
　　針對直通D2D通信系統(tǒng)，本文以混合網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)總?cè)萘孔畲蠡鳛閮?yōu)化目標(biāo)，利用拉格朗日凸優(yōu)化方法提出了一種基于功率因子的D2D系統(tǒng)功率分配算法。相比傳統(tǒng)平均功率分配算法，本文提出的算法能夠?qū)2D系統(tǒng)中節(jié)點的發(fā)射功率進行合理分配，在降低對蜂窩鏈路干擾的同時，明顯提高D2D和蜂窩用戶組成的混合網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)總?cè)萘?，提高了系統(tǒng)性能。
　　針對引入中繼節(jié)點的D2D通信系統(tǒng)，本文在降低

3、對原有蜂窩鏈路干擾以及蜂窩用戶對D2D中繼鏈路的干擾控制的同時，以最大化混合網(wǎng)絡(luò)中D2D中繼鏈路的容量作為優(yōu)化目標(biāo)，提出了一種D2D通信系統(tǒng)中的中繼選擇算法和功率分配算法。該算法根據(jù)出源-中繼-目的節(jié)點傳輸鏈路所能獲得的信噪比受制于源-中繼及中繼-目的鏈路中接收信噪比較小者，選出可以使 D2D鏈路吞吐量最大化的中繼節(jié)點作為最優(yōu)中繼節(jié)點，并利用拉格朗日凸優(yōu)化方法分配D2D鏈路上各發(fā)送節(jié)點的發(fā)送功率。仿真結(jié)果表明，相比傳統(tǒng)算法，本文提出的中