基于社交網(wǎng)絡(luò)信息的D2D系統(tǒng)無線資源管理研究.pdf

1、D2D(Device-to-Device)和社交網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合是今后通信行業(yè)發(fā)展的熱點之一，D2D技術(shù)應(yīng)用在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中具有覆蓋范圍廣、能量消耗低、系統(tǒng)容量和頻譜效率高的特點，是未來通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。但是現(xiàn)有的D2D通信的設(shè)計和優(yōu)化都是依據(jù)傳統(tǒng)的物理環(huán)境的特點進(jìn)行的，并未考慮到設(shè)備的持有者即用戶所構(gòu)建的社交網(wǎng)絡(luò)的特性對其產(chǎn)生的影響。而社交網(wǎng)絡(luò)中用戶間存在的社交關(guān)系不僅能夠影響D2D設(shè)備正常通信的概率，而且能夠影響協(xié)作D2D通信中中繼設(shè)備

2、的發(fā)射功率。為了進(jìn)一步提高D2D通信性能，就需要結(jié)合社交網(wǎng)絡(luò)，對當(dāng)前的D2D通信系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。本文針對D2D系統(tǒng)和社交網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，做了三個方面的研究，包括社交網(wǎng)絡(luò)高準(zhǔn)確度的社區(qū)檢測算法研究，基于社區(qū)的D2D系統(tǒng)頻譜資源分配的研究和基于社交網(wǎng)絡(luò)的D2D中繼選擇的研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在社交網(wǎng)絡(luò)高準(zhǔn)確度的社區(qū)檢測算法研究中，針對社交網(wǎng)絡(luò)中不同用戶間社交關(guān)系強(qiáng)弱不同，本文提出了一種基于權(quán)重網(wǎng)絡(luò)特性的社區(qū)檢測算法，通過社交關(guān)系

3、映射到多條路徑中，完成社交網(wǎng)絡(luò)向無權(quán)重網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變，從而達(dá)到了高準(zhǔn)確度的社區(qū)檢測。結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計出的實際數(shù)據(jù)和深處理，對提出的算法進(jìn)行測試，結(jié)果表明提出的算法檢測社區(qū)的準(zhǔn)確度更高。⑵在基于社區(qū)的D2D系統(tǒng)頻譜資源分配研究中，基于通信層和社交層雙層系統(tǒng)模型，在社交層根據(jù)社交關(guān)系把D2D用戶和蜂窩用戶分配到不同的社區(qū)中，每個社區(qū)中的用戶間存在較強(qiáng)的社交關(guān)系，從而保證D2D用戶能夠有效的利用蜂窩用戶的頻譜資源，在社區(qū)內(nèi)采用基于社交網(wǎng)絡(luò)的資源分

4、配方案，從而提高了系統(tǒng)性能并且降低了算法的復(fù)雜度。從仿真結(jié)果可以看出，提出的頻譜資源分配算法能夠有效的提高系統(tǒng)的吞吐量。⑶在基于社交網(wǎng)絡(luò)的D2D中繼選擇研究中，提出把在線社交網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容分布和通信層的信道增益結(jié)合起來，得到一個高可靠性、低時延性的中繼候選集。然后考慮到中繼用戶與源用戶的社交關(guān)系，從而得出關(guān)系強(qiáng)度與中繼設(shè)備發(fā)送功率之間的正比關(guān)系。聯(lián)合以上兩步，提出了一個最優(yōu)化中斷概率的中繼選擇方案。通過仿真發(fā)現(xiàn)，本章提出的中繼選擇方案能夠有