无线蜂窝D2D网络的传输容量分析及其新型干扰协调策略研究

Enabling device-to-device (D2D) communication into cellular networks can improve the frequency reuse, enhance network throughput, and provide new multimedia business. Based on the characteristics of the cellular D2D networks, the project digs into the laws of network constraints, and designs the interference coordination schemes for different scenarios. First, we analyze the transmission capacity by using power control and user scheduling, for revealing the relationship of the network performance and system parameters. Based on that, we then propose the price based uplink interference coordination scheme for the base station and D2D users, the dynamically random game based uplink interference coordination scheme for the cellular users and D2D users, and the convex theory based downlink multi-channel interference coordination scheme for the base station and D2D users.

将终端直通（Device-to-Device，D2D）技术引入现有的蜂窝系统，可以提高频谱复用度、提升网络吞吐量以及提供新的多媒体业务。本项目立足于蜂窝D2D网络的特性，深入研究制约网络性能的规律，并设计不同通信场景下分布式的干扰协调方案。本项目首先分析在功率控制和用户调度前提下的网络传输容量，揭示蜂窝D2D网络的性能极限以及系统参数之间的内在联系。在此基础上，提出基于干扰定价的基站和D2D用户之间的上行干扰协调策略；提出基于动态随机博弈的蜂窝用户和D2D用户之间的上行干扰协调策略；提出基于凸优化理论的基站和D2D用户之间的下行多信道干扰协调策略。

将终端直通（Device-to-Device，D2D）技术引入现有的蜂窝系统，可以提高频谱复用度、提升网络吞吐量以及提供新的多媒体业务。本项目立足于蜂窝D2D网络的特性，深入研究制约网络性能的规律，并设计不同通信场景下分布式的干扰协调方案。在本项目中，提出基于干扰定价的基站和D2D用户之间的上行干扰协调策略；提出了蜂窝通信模式和D2D通信模式之间的最优选择算法；提出了利用多跳D2D通信实现内容分发的策略。通过本项目的研究，对D2D通信如何提升无线蜂窝通信的性能有了更深刻的认知。