基于用戶體驗(yàn)的D2D通信頻譜接入策略研究.pdf

1、近年來，移動(dòng)終端數(shù)目迅速增長，用戶的無線接入需求也迅速提升，從而造成可分配的頻譜資源緊張，授權(quán)頻譜利用率低，頻譜利用情況很不平衡。無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展使得以基站作為通信中繼的通信方式在靈活性方面已經(jīng)顯示出弊端，為解決各種業(yè)務(wù)類型在實(shí)時(shí)性和可靠性等方面的特殊需求，D2D(Device-to-Device)通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并成為5G關(guān)鍵技術(shù)之一，D2D通信的技術(shù)特點(diǎn)是在蜂窩網(wǎng)絡(luò)下，一定距離內(nèi)的用戶不需要通過基站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)而直接進(jìn)行通信，其要

2、解決的關(guān)鍵問題是，蜂窩用戶和D2D用戶間彼此干擾的問題，以及設(shè)計(jì)合理的頻譜接入和共享策略，從而提升網(wǎng)絡(luò)整體性能。博弈論是研究存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的多個(gè)決策者之間策略選擇問題的有效工具，D2D通信中的頻譜接入問題正是關(guān)于策略選擇的問題，因此在D2D通信中引入博弈論知識(shí)可以有效分析頻譜接入問題，本文針對(duì)D2D通信中的兩種通信模式下的頻譜接入問題，基于用戶體驗(yàn)，采用博弈論的方法，研究了頻譜接入策略。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.為保證D

3、2D通信中用戶的滿意度和接入的公平性，提議了一種機(jī)會(huì)接入模式下基于干擾約束和用戶體驗(yàn)的多信道頻譜接入策略，并采用博弈論的方法解決該模式下頻譜接入的策略選擇問題。其思想是引入干擾約束降低系統(tǒng)干擾，引入滿意度函數(shù)測(cè)度用戶體驗(yàn)效果，在此基礎(chǔ)上將D2D用戶之間的博弈問題建模為以最大化收益為目標(biāo)的最優(yōu)信道集合選擇問題，首先，通過理論分析證明了所構(gòu)建的博弈問題是使勢(shì)能函數(shù)存在最大值的精確勢(shì)能博弈，即最優(yōu)解的存在性。然后仿真驗(yàn)證了所提策略的有效性，仿

4、真結(jié)果表明:引入滿意度和干擾約束，能夠顯著降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的干擾水平，同時(shí)考慮D2D用戶在多條信道上傳輸，能夠得到更高的用戶滿意度和公平性，提升了系統(tǒng)的總體性能。
　　2.為進(jìn)一步提高D2D通信中的頻譜效率，研究了共享模式下的頻譜接入策略，其思想是D2D用戶在不超過蜂窩用戶干擾門限的前提下與蜂窩用戶共享頻譜資源，同時(shí)達(dá)到自身的滿意度要求?；诖怂枷耄寐?lián)盟博弈的相關(guān)知識(shí)，構(gòu)建了以接入可用信道的D2D用戶的滿意度為目標(biāo)，尋求最優(yōu)信道分