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终端直通蜂窝系统传输容量研究

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第一章 绪论

1.1引言

1.2移动通信发展历程

1.3文献综述及论文研究内容

1.4论文组织结构

第二章 相关背景知识介绍

2.1引言

2.2 LTE-Advanced蜂窝系统介绍

2.3 D2D通信技术介绍

2.4传输容量介绍

2.5本章小结

第三章 基于LTE-Advanced的D2D通信

3.1引言

3.2 LTE-Advanced中D2D通信场景描述

3.3 D2D通信共享LTE-Advanced资源方式

3.4 D2D通信终端发现及建立过程

3.5本章小结

第四章 D2D通信传输容量研究

4.1引言

4.2系统模型及传输容量

4.3 D2D通信共享正交资源

4.4 D2D共享非正交资源

4.5共存D2D通信的传输容量

4.6本章小结

第五章 基于MIMO及功率控制的D2D传输容量

5.1引言

5.2基于MIMO的D2D传输容量

5.3基于功率控制的D2D传输容量

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1全文总结

6.2下一步研究及展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢

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摘要

近年来,随着无线移动通信技术旳快速发展,用户对高带宽、高效率、高质量和低时延业务的需求不断提高,而终端直通D2D(Device-to-Device)通信技术是在蜂窝中应用的一种短距离通信技术,和蜂窝通信相比,D2D通信不需要通过基站转发数据,可以有效减轻基站负荷,降低终端发射功率,在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题,成为当前通信技术研究的热点。与此同时,对于D2D的研究也涉及对通信质量的衡量,论文将从D2D共享蜂窝资源的模式以及传输容量的角度来进行研究。
  论文所研究的D2D传输容量表示为一定条件下系统中能够成功传输的节点密度,研究基于LTE-Advanced蜂窝系统架构。首先介绍了LTE-Advanced所应用的关键技术、D2D通信的相关概念以及传输容量的基本定义,同时讨论了在LTE-Advanced系统中引入D2D通信的优势,以及D2D通信的应用场景,D2D通信终端的发现以及通信对的建立过程等问题,并着重分析和验证了D2D通信对共享LTE系统蜂窝资源的方法,其中D2D通信既可以正交共享蜂窝用户的资源,也可以非正交的方式共享蜂窝资源。
  论文主要研究了在LTE-Advanced蜂窝系统中D2D通信的传输容量,其中包括D2D通信对为单天线和多天线下的场景,分别分析了D2D通信对正交和非正交共享蜂窝系统资源的场景下的干扰以及信噪比,从而得出不同共享方法下D2D通信的中断概率以及传输容量表达式,并进行了仿真验证。最后,论文讨论了在分布式功率控制以及随机功率控制下的D2D通信,其中分布式功率控制方法基于目标信干噪比,而随机功率控制的发送功率在某一区间内随机选取,并分别分析了功率控制下对D2D的传输容量所带来的影响。

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