基于分区的多小区D2D通信的干扰协调研究
Sectoring-based Research on Interference Coordination of Multi Cell D2D Communication
近年来,能够和蜂窝网络共享频谱资源的终端直通(device-to-device,D2D)技术因其能大幅提高系统的吞吐量、提高瞬时数据传输速率和提升系统性能等优点,受到了极大的关注.D2D通信技术是一种能够使相隔较近的两个终端设备不需要通过中心节点(即基站)进行数据转发,可以通过复用蜂窝用户的资源建立终端直连链路的通信技术.然而,D2D用户采用复用蜂窝用户资源的方式进行通信时也势必会造成使用相同资源的用户间互相的干扰.现有文献中,有大量在单小区场景下针对D2D通信干扰协调的研究,而对多小区场景中的研究仍然不是很多.因此,本文着重研究多小区场景中D2D通信的干扰协调问题.为了解决多小区场景下建立跨小区D2D通信所带来的干扰问题,本文给出了一种针对跨小区D2D用户的基于虚拟分区的资源分配算法.首先,为D2D的接收端定义了一个干扰受限区域,以排除复用部分位于该受限区域内的蜂窝用户的资源;然后采用基于固定角和用户密度的虚拟分区方式对小区进行分区,在此基础上对用户进行合理的资源分配,并从可复用的蜂窝用户集合中选择复用信道条件最佳的k个蜂窝用户的资源进行通信.仿真结果显示,文章所提算法与已有方案相比能够降低用户间的干扰,提高系统的吞吐量.针对多小区场景下用户间相隔较远或障碍物阻碍等原因导致跨小区D2D用户的通信质量较差的问题,本文给出了一种基于中继协助的多小区D2D干扰协调的算法.该算法首先对小区进行均等分区,选择复用与D2D通信链路所处区域不同的其他中心区域内蜂窝用户的资源,从而降低用户间的干扰;其次,提出了一种联合资源优化算法,建立以实现最大化和速率的目标函数,并根据拉格朗日对偶分解理论进行求解,得到资源分配和功率控制的联合优化.仿真结果显示,系统内用户的总吞吐量得以有效地提升.
- 作者：
- 庄园
- 学位授予单位：
- 重庆邮电大学
- 专业名称：
- 信息与通信工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 杨丰瑞
- 中图分类号：
- TN929.5
- 关键词：
- D2D；多小区；干扰协调；虚拟分区；中继协助
- D2D； Multi-cell； Interference coordination； Virtual sectors； Relay assistance