5G网络中D2D通信的资源管理和定价模型研究

摘要

随着移动终端数量的飞速增长，4G网络在未来十年内将很难满足用户对传输速率越来越高的需求，5G网络的相关研究已经展开。D2D（Device-to-Device）通信技术作为5G网络的主要技术之一，支持移动终端之间不经过基站而直接进行通信，可以提高设备的数据传输速率和频谱资源的利用率，从而满足用户的需求。本文的研究内容是D2D技术的两个主要问题：资源管理与定价。在资源管理方面，本文建立了下行链路资源共享的DC-OC（Direct D2D communication with operator controlled link establishment）型D2D通信的系统模型，并借鉴降价拍卖这一拍卖学理论，提出了一种基于贪心思想的频谱资源分配算法，以解决D2D通信中的频谱资源分配问题。通过对资源分配后的下行和速率进行仿真，发现结果明显优于随机分配时的情况。在定价方面，本文对DR-OC（Device relaying with operator controlled link establishment）型D2D通信的定价因素进行了简单分析，并确定通过运营商向D2D转发设备奖励免费额外带宽的方法来建立定价模型。然后针对DR-OC型D2D通信的定价问题提出了设备收益模型和运营商收益模型，并对这两个模型进行了详细分析。通过对仿真结果进行分析，并结合收益模型发现，谱单价和奖励带宽的数值共同影响网络中设备的收益，并且得到了单一链路上D2D通信中的运营商收益高于传统蜂窝网络时，奖励带宽数值所需要满足的条件。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外相关研究现状

1.3主要研究内容及论文结构

第二章 5G网络与D2D技术

2.1 5G网络简介

2.2移动通信中的D2D技术

2.3本章小结

第三章 D2D通信的资源管理

3.1基于拍卖学方法的频谱资源管理

3.2单小区DC-OC型D2D通信的频谱资源分配

3.3系统仿真与分析

3.4本章小结

第四章 D2D通信的定价模型

4.1单小区DR-OC型D2D通信的定价模型

4.2 DC-OC、DR-DC和DC-DC型D2D通信的定价分析

4.3本章小结

第五章 总结和展望

5.1本文工作总结

5.2今后工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间的科研及学术论文

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