异构网络中跨层干扰受限的中心式D2D功率控制研究文献综述

 2023-09-11 10:09

文献综述

1. 本课题研究的现状及发展趋势:

随着移动互联网的迅猛发展,越来越多的移动设备出现在日常生活中,人们对数据流量的需求日渐增加,业务类型变得新颖多样,无线通信技术取得了巨大进步[1]。移动通信的普及给现在社会带来方便的同时也不断增加了无线网络的能源消耗问题,因为,移动通信的无线频谱资源是有限的,我们当前面临着严重的频谱匮乏问题[2],另外各种类型的无线技术之间存在差异,没有任何一种无线技术能满足用户对网络的各种要求。

为了解决日益增长的能源消耗浪费以及掌握多网络融合技术,移动通信中的异构网络是未来的发展趋势[3][4]。在异构融合的网络环境下,通过接入不同的网络满足自身的需求,但带宽资源、频谱资源和功率资源是有限的,每个用户都希望自已在网络中获得更好的服务体验,这就造成了用户之间对网络资源的竞争。同时,网络运营者也希望通过合理的网络资源分配,来提高网络的吞吐量和网络资源利用率,所以对无线资源的管理和分配[5],成为异构网络融合关键技术研究的重点之一。如何提高有限频谱的利用率,本课题主要对网络异构环境中数据直传的 D2D(Device-to-Device)技术进行研究[6] [7] [8]。D2D通信是一种在系统的控制下,允许终端之间通过复用小区资源直接进行通信的新型技术,在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。虽然D2D通信复用用户的无线资源必然会对用户之间造成同频干扰[9]。考虑到D2D通信在异构网络的跨层干扰问题,使资源利用率最大化,通信系统容量能够提高是要解决的问题[10]

本课题针对异构网络中资源分配问题,文中结合用户业务需求多样性,提出了一种基于斯坦科尔伯格(Stackelberg)博弈模型研究的资源分配方案[11] [12],斯坦科尔伯格博弈主要是模拟了市场中存在占领导地位的企业和需要根据领导企业策略变化的从属企业的模型,在这里是可以用两层分别解决不同的但是相互影响的资源分配策略[13],设计中心式的功率控制算法,假设网络中有一个中心处理单元用于收集网络中心的信道状况信息,数据处理,并广播功率控制信息到各个D2D上,最大化D2D通信链路的和速率,最后通过Matlab软件对所提算法进行仿真、验证及分析达到我们需要的结果。

如今,4G技术已经全民普及,下一个阶段就是的5G时代[14] [15],D2D是5G通信系统的一项重要技术。引入D2D 特性和功能,通过支持新的使用案例和服务方案,可以为运营商管理的网络提供新的业务机会。在D2D特性和功能的设计之初就应充分考虑高效和高性能的通信机制,以确保未来可以很好的与其它5G技术如大规模MIMO、超密集部署、灵活双工等整合、协调。

2.研究意义和参考价值:

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