基于多场景的移动D2D匹配策略

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随着移动通信技术的快速发展,LTE组网已经十分成熟,5G组网逐步完成部署,无线移动网络能够提供高速率、低时延的数据流量服务,同时在某些特殊场景下也存在负荷过大、频谱资源不足、信号覆盖不均匀等问题。D2D通信作为5G的一项关键技术,在提高频谱利用率、增大系统容量、降低能耗以及优化常规的信号覆盖问题上能够起到关键作用。D2D通信的关键步骤包括资源分配和用户配对两大部分。资源分配又分为频谱资源分配和功率控制。在频谱资源不足时,系统不会为D2D用户分配一个单独的子信道,D2D用户复用一个小区用户的上行链路频谱资源进行通信,虽然提高了频谱利用率,但也会产生很大的同频干扰,影响用户的信噪比。合理设置用户的发射功率能够有效降低同频干扰,基于开环功率控制和闭环功率控制,提出一种联合功率控制方案,该方案评估接收端的反馈,同时调整两类用户的信号发射功率。仿真结果表明,联合功率控制方案提升了D2D用户的信噪比和整个系统的吞吐量。针对用户在不同运动场景的情况下,需要合理选择用户配对的目标。不同的业务场景中需要设计不同的配对策略,主要场景的移动D2D匹配策略包括:针对瞬时业务场景,提出了一种SDP准则,SDP提升了配对的效率,减小了路径损耗,但并未考虑用户配对的稳定性,有较大的局限性;针对短时连续业务场景,提出了一种SPOT准则,SPOT提升了运动过程中用户配对的稳定性,但并未考虑“多配一”的竞争情况,可能会导致部分用户配对失败。在此基础上,提出了一种综合激励匹配机制(IDUP,Integrated Driven User Pairing),引入“软参数”的概念,综合考虑各类业务需求和不同程度的信号弱覆盖问题,判断用户配对时的优先级,根据优先级高低完成用户配对。仿真结果表明,SPOT准则和IDUP机制都能提升系统的用户接入率,对于部分特殊用户,IDUP机制对其阶段性吞吐量的提升更为明显,由此证明了在多场景下的移动D2D综合策略能够较好地改善5G组网下的移动通信性能指标。
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