基于网络编码和中继的DevicetoDevice通信

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于网络编码和中继的Device-to-Device通信学科专业通信与信息系统201121260304田高辉学号作者姓名指导教师张忠培教授 分类号密级注1UDC学位论文基于网络编码和中继的Device-to-Device通信（题名和副题名）田高辉（作者姓名）指导教师张忠培教授博导电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业提交论文日期2014.05.05论文答辩日期通信与信息系统2014.05.22学位授予单位和日

2、期答辩委员会主席评阅人电子科技大学2014年6月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。 DEVICE-TO-DEVICECOMMUNICATIONBASEDONNETWORKCODINGANDRELAYAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemTechnologyAuthor:GaohuiTianAdvisor:Prof.ZhongpeiZhangSchool:NationalKeyLaborator

3、yofScienceandTechnologyonCommunications 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：田高辉日期：2014年05月28日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和

4、借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：田高辉导师签名：日期：2014年05月28日 摘要摘要随着无线移动通信在生活中的应用越来越广泛，对下一代的无线通信速率、性能等方面的要求也越来越高。在有限的频谱资源中如何有效利用频谱成为了研究热门，网络编码（NetworkCoding，NC）技术和终端到终端（Device-to-Device，D2D）通信技术都是为了提高蜂窝通信系统的频谱效率而提出来的协作传输新兴技术。为了提高无线通信的性能，在下一代蜂窝通

5、信中引入了D2D通信技术，即终端到终端通信。D2D通信的主要优点有：减小蜂窝通信系统的负载，降低电池电量消耗，提高通信速率，增强蜂窝通信的鲁棒性，并提供新的通信服务。因此，设计一种有效的Device-to-Device通信模式，并结合相关技术充分提高D2D通信的优势，是值得深入研究的课题。本文主要在研究D2D通信的基础上，为了进一步扩大D2D通信的优势，引入相关技术，并深入讨论，针对特定通信环境，给出改进的通信方案。首先，为了扩大D2D通信的有效范围，在D2D通信中引入了网络编码和中继技术。充分意识到现有蜂窝用户终端的智能性越来越高，性能越来越强，从而深入研究蜂窝用户作为中继节点的情况。

6、并针对蜂窝用户作为中继节点，给出了一种改进的网络编码和中继的通信策略，并通过蒙特卡洛仿真证明，该方案可以在扩大D2D通信范围、D2D用户通信性能的基础上，也将整体性能及蜂窝中继节点的性能有所提高。之后，为了进一步提高D2D通信的性能，在具有网络编码和中继技术的D2D通信中，进而引入自适应网络编码技术、空间调制技术。深入研究讨论了自适应网络编码技术、空间调制技术结合D2D通信后，D2D通信用户的性能增益。并针对接收天线数目不同时，引入不同的网络编码方案，解决引入过程的问题。通过蒙特卡洛仿真证明，D2D通信结合自适应网络编码技术、空间调制技术，确实可以大大提高D2D通信性能。最后，针对D2D

7、在LTE-Advanced中的通信过程进行了讨论分析，结合现有LTE-Advanced系统中的工程技术，提出相关D2D通信发现策略、D2D通信建立机制，并给出具体的工程实现流程。关键词：终端到终端通信，网络编码，智能手机中继节点，空间调制I ABSTRACTABSTRACTAstheuseofwirelessmobilecommunicationinlifebecomemoreandmorewide,requirementsofn