基于社交網(wǎng)絡信息的D2D系統(tǒng)無線資源管理研究.pdf

1、D2D(Device-to-Device)和社交網(wǎng)絡的結合是今后通信行業(yè)發(fā)展的熱點之一，D2D技術應用在蜂窩網(wǎng)絡中具有覆蓋范圍廣、能量消耗低、系統(tǒng)容量和頻譜效率高的特點，是未來通信網(wǎng)絡的關鍵技術之一。但是現(xiàn)有的D2D通信的設計和優(yōu)化都是依據(jù)傳統(tǒng)的物理環(huán)境的特點進行的，并未考慮到設備的持有者即用戶所構建的社交網(wǎng)絡的特性對其產(chǎn)生的影響。而社交網(wǎng)絡中用戶間存在的社交關系不僅能夠影響D2D設備正常通信的概率，而且能夠影響協(xié)作D2D通信中中繼設備

2、的發(fā)射功率。為了進一步提高D2D通信性能，就需要結合社交網(wǎng)絡，對當前的D2D通信系統(tǒng)進行優(yōu)化。本文針對D2D系統(tǒng)和社交網(wǎng)絡的結合，做了三個方面的研究，包括社交網(wǎng)絡高準確度的社區(qū)檢測算法研究，基于社區(qū)的D2D系統(tǒng)頻譜資源分配的研究和基于社交網(wǎng)絡的D2D中繼選擇的研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在社交網(wǎng)絡高準確度的社區(qū)檢測算法研究中，針對社交網(wǎng)絡中不同用戶間社交關系強弱不同，本文提出了一種基于權重網(wǎng)絡特性的社區(qū)檢測算法，通過社交關系

3、映射到多條路徑中，完成社交網(wǎng)絡向無權重網(wǎng)絡的轉變，從而達到了高準確度的社區(qū)檢測。結合有關文獻統(tǒng)計出的實際數(shù)據(jù)和深處理，對提出的算法進行測試，結果表明提出的算法檢測社區(qū)的準確度更高。⑵在基于社區(qū)的D2D系統(tǒng)頻譜資源分配研究中，基于通信層和社交層雙層系統(tǒng)模型，在社交層根據(jù)社交關系把D2D用戶和蜂窩用戶分配到不同的社區(qū)中，每個社區(qū)中的用戶間存在較強的社交關系，從而保證D2D用戶能夠有效的利用蜂窩用戶的頻譜資源，在社區(qū)內(nèi)采用基于社交網(wǎng)絡的資源分

4、配方案，從而提高了系統(tǒng)性能并且降低了算法的復雜度。從仿真結果可以看出，提出的頻譜資源分配算法能夠有效的提高系統(tǒng)的吞吐量。⑶在基于社交網(wǎng)絡的D2D中繼選擇研究中，提出把在線社交網(wǎng)絡的內(nèi)容分布和通信層的信道增益結合起來，得到一個高可靠性、低時延性的中繼候選集。然后考慮到中繼用戶與源用戶的社交關系，從而得出關系強度與中繼設備發(fā)送功率之間的正比關系。聯(lián)合以上兩步，提出了一個最優(yōu)化中斷概率的中繼選擇方案。通過仿真發(fā)現(xiàn)，本章提出的中繼選擇方案能夠有