D2D无线资源管理.pptx

2019/11/171D2D通信系統通信系統eNB D2D通信技術是指在基站的控制鏈路下，兩個距離很近的用戶終端利用基站給他們分配的無線資源進行直接的數據通信，D2D通信終端之間傳輸的數據信息不需要經過基站進行轉發。D2D通信分為集中式控制和分佈式控制兩種，集中式控制由基站控制D2D連接，基站通過終端上報的測量信息，獲得所有鏈路信息，但是會增加鏈路負荷。分佈式控制則有D2D設備自主完成D2D連接的建立和控制，分佈式控制更容易獲得D2D設備之間的信息。UE2UE1D2D通信系統简介通信系統简介第1页/共7页2019/11/172D2D通信系統通信系統D2D通信的會話連接過程通信的會話連接過程UE2UE1eNBUE2的會話設置請求的會話設置請求檢測檢測UE1和和UE2是否可是否可以直接通信以直接通信測量請求測量請求刺探信號刺探信號測量報告測量報告檢測這兩個終檢測這兩個終端用戶更適合端用戶更適合哪種通信哪種通信第2页/共7页2019/11/173D2D通信系統通信系統D2D通信關鍵技術通信關鍵技術-干擾控制技術干擾控制技術D2D用户复用蜂窝链路资源会引入干扰，包括D2D链路对蜂窝通信的干扰和蜂窝链路对D2D通信的干扰。可以通过有效的无线资源管理算法来解决。其主要包括功率控制、资源调度和模式选择3个模块。蜂窩用戶蜂窩用戶D2D發射機發射機D2D接收機接收機複用上行鏈路複用上行鏈路複用下行鏈路複用下行鏈路基站基站有用信號有用信號干擾信號干擾信號蜂窩用戶蜂窩用戶D2D發射機發射機D2D接收機接收機基站基站有用信號有用信號干擾信號干擾信號第3页/共7页2019/11/174D2D通信系統通信系統D2D干擾控制技術干擾控制技術-功率控制功率控制 适当的功率控制，能够在D2D复用蜂窝资源时，有效的协调D2D与蜂窝网络间的干扰，使得在保证蜂窝网络的情况下，提高系統总吞吐量。目前D2D设备的传输功率可以分类成静态设置和动态设置。静态功率设置 在D2D会话发起时，确定其传输功率，并保持到会话结束。考虑D2D复用蜂窝上行资源时，当D2D发射设备距离基站很近时，其传输功率就应该设置的足够低，以不影响蜂窝的性能。但过低的传输功率並不能保证D2D通信。使用固定功率方案并不合适。动态功率设置 静态功率控制方案不能反映信道的实时变化，而动态功率控制方案能根据信道环境和用户位置的变化进行功率调整。一種可行的做法是：結合预先定义的D2D覆盖范围的门限值，调整D2D的传输功率，使D2D在上行频段的干扰范围不包括基站，而在下行频段，使其干扰范围不包括与其共享资源的蜂窝UE。這樣就可以有效减少D2D对蜂窝系统的影响。第4页/共7页2019/11/175D2D通信系統通信系統D2D干擾控制技術干擾控制技術-资源调度资源调度D2D的资源分配的目标是在不改变LTE自身调度的前提下，优化D2D的资源分配，提升系統吞吐量和频谱利用率。D2D调度的主要原则是，通过让相距较远D2D设备和蜂窝终端使用相同的资源块。在LTE系统中，蜂窝UE在下行控制信道接收到上行资源分配信息后，会在几个TTI之后才发送信息，D2D设备自身结合实时监测的干扰情况，在这段时间内完成D2D的资源分配。基站向D2D设备广播所有蜂窝UE的无线网络临时标识RNTI，D2D设备通过各蜂窝UE的RNTI标识来解调其对应的上行无线资源管理RRM信息。然后结合实时的测量数据，选择复用对其干扰最小的蜂窝UE使用的资源，减小蜂窝网络对D2D的干扰。同时为了减小了D2D对蜂窝的干扰，基站对每一个资源块，计算并更新一个可容忍的D2D干扰值，并广播告知所有的D2D设备。D2D设备收到该信息后选择合适的资源块进行通信。第5页/共7页2019/11/176D2D通信系統通信系統D2D干擾控制技術干擾控制技術-模式選擇模式選擇D2D通信模式可分为：使用蜂窝小区的剩余资源、复用蜂窝小区下行资源、复用蜂窝小区上行资源。D2D模式选择策略不仅取决于D2D设备间和D2D设备与基站间的链路质量，还取决于具体的干扰环境和位置信息。当D2D设备距离基站较远时，使用上行频段效果比下行频段好；当D2D设备距离基站较近时，使用下行频段比上行频段好。模式选择方案主要步骤如下：1)D2D两端相互发送探测信号，发射功率由基站设定，各D2D设备记录接收功率；2)D2D设备在蜂窝下行和上行频段，记录每个资源块上接收的干扰；3)D2D设备将所有信道测量信息上报给基站，使其做出模式选择；4)基站根据当前系統负载，计算各模式下所要分配的上/下行资源大小；5)基站决定不同模式下D2D设备的传输功率；6)根据所分配资源和功率，估算每种模式下的接收SINR；7)根据SINR，以及每种传输模式的可用资源，估算吞吐量，最后选择吞吐量最高的模式；第6页/共7页2019/11/177D2D通信系統通信系統D2D無線資源管理無線資源管理D2D通信用戶共用小區內其他蜂窩通信用戶的無線資源時，兩者之間就會產生干擾問題。為了解決這個問題，基於QoS保障的D2D通信無線資源分配機制被提出。基站獲得小區內的蜂窩通信用戶和D2D通信用戶之間的信道增益；基站通過調度蜂窩通信用戶，使得與D2D通信用戶共享同樣無線資源的蜂窩通信用戶與D2D之間的距離足夠大，避免互相之間產生嚴重的干擾。例如基站可以讓室內的D2D與室外的蜂窩通信用戶共享同樣的無線通信資源，兩者之間的干擾就會變小；需要注意的是，當D2D通信共用蜂窩通信的上行通信鏈路資源的時候，系統不應該將靠近D2D傳輸者的無線資源分配出去，而當D2D通信共用蜂窩通信下行通信鏈路資源的時候，系統不應該將靠近D2D接收者的無線資源分配出去。第7页/共7页