基于位置分区的d2d车联网无线资源分配及中继选择算法

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1、硕士学位论文基于位置分区的D2D车联网无线资源分配及中继选择算法ALOCATIONPARTITIONEDRESOURCEALLOCATIONANDRELAYSELECTIONALGORITHMFORD2DBASEDVEHICULARNETWORKS赵尚春哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：TN929.52学校代码：10213国际图书分类号：621.396.6密级：公开工学硕士学位论文基于位置分区的D2D车联网无线资源分配及中继选择算法硕士研究生：赵尚春导师：杨志华副教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学

2、ClassifiedIndex:TN929.52U.D.C:621.396.6DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringALOCATIONPARTITIONEDRESOURCEALLOCATIONANDRELAYSELECTIONALGORITHMFORD2DBASEDVEHICULARNETWORKSCandidate：ZhaoShangchunSupervisor：AssociateProf.YangZhihuaAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpecialty：Informa

3、tionandCommunicationEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefense：December,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着智能交通的快速发展和应用，车联网技术受到了广泛的关注，目前被研究较多的车联网技术是车载自主网（VehicularAd-hocNetwork，VANET）和第四代移动通信技术（LongTermEvolution，LTE）。VANET应用于车联网时存在扩展性低、时延

4、不可控、没有业务服务质量（QualityofService，QoS）保证等缺点。LTE具有低延时、传输速率快、覆盖广泛等优点，但研究表明LTE应用于车联网时存在频谱资源匮乏以及基站负载过大等问题。为解决LTE应用于车联网环境下存在的问题，本文将终端直接（Device-to-Device，D2D）通信技术应用于车联网。D2D技术是在LTE系统架构下支持终端之间直接通信的技术，节点之间通过复用蜂窝用户频谱资源进行直接通信。D2D应用于车联网首先要解决车辆节点之间通信的频谱资源分配以及路由选择问题。传统情况下的D2D通信在进行资源分配和中继选择时，基站需要知道所有可能链路的信道状态信息（Chann

5、elStateInformation，CSI），根据CSI以及系统模型进行资源分配及中继选择。车联网环境下车辆分布密集、节点数量较多，要获取所有信道CSI会导致基站负载过大。同时节点数量较多会导致资源分配时间和中继选择时间较长。此外，车联网环境下节点通信具有频率高、数据量小等特点，因此车联网环境下节点通信对时延和可靠性要求比对容量要求更高。因此降低基站负载以及减少算法时间开销是车联网环境下无线资源分配和中继选择需要关注的重要问题。本文首先分析了传统基于CSI可知的资源分配算法在车联网环境下的问题，探讨了基于地理位置分配资源的可行性。之后分析了基于地理位置分配资源存在的问题，给出了优化解决方案

6、，提出本文基于位置分区的无线资源分配算法。最后通过仿真对比，证明了本文基于位置分区的无线资源分配算法在降低基站负载、减少无线资源分配时间等性能方面具有较大优势。在此基础上，本文分析了传统基于信噪比最大的中继选择算法在车联网环境下存在的问题，探讨了基于地理位置选择中继的可行性。之后分析了基于地理位置选择中继存在的问题，给出优化解决方案，提出本文基于位置分区的中继选择算法。最后通过仿真对比，证明了本文基于位置分区的中继选择算法在降低基站负载、减少中继选择时间等性能方面具有很大优势。关键词：车联网；终端直接通信；干扰；资源分配；中继选择-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWitht

7、herapiddevelopmentandwideuseofintelligenttransportation,vehicularnetworkinghasattractedgreatinterests,VehicularAd-hocNetwork(VANET)andLongTermEvolution(LTE)arethemostwidelystudiedtechnologiesofvehicularnetw