摘要：近年来，移动通信技术迅猛发展，移动终端用户数量大幅增长，第四代移动通信技术已经无法满足人们高性能、高质量的无线通信需求。因而，新一代具备超高数据传输速率与超低时延的第五代移动通信技术（5G）应运而生。与前几代通信技术相比，5G技术结合了物联网，可以为人们带来更为丰富、智能的体验。

然而在5G的发展历程中，频谱资源短缺的问题愈来愈突出。D2D技术作为5G的关键技术之一，使得近距离用户之间的通信不需通过基站进行转发，可直接复用蜂窝用户资源实现通信，很大程度上提高了频谱利用率和蜂窝系统容量。但是，D2D技术在实现近距离终端用户的高速数据传输的同时也带来了很多干扰。

本课题重点研究基于双向DF中继节点辅助的新D2D通信策略，推导出基于双向DF中继的D2D通信系统的可达速率，综合考虑通信链路干扰问题，提出Pareto功率优化方案。仿真结果表明，基于双向DF中继的D2D通信技术改善了系统通信性能，并且Pareto功率优化方案提高了D2D通信链路和蜂窝通信链路的可达速率。

关键词：D2D； 5G； 中继； 可达速率； Pareto优化

目录

摘要

ABSTRACT

1.绪论-1

1.1研究背景及意义-1

1.1.1研究背景-1

1.1.2研究目的及意义-2

1.2研究现状-3

1.3研究内容-3

1.4研究方案-4

2.基于中继的D2D通信技术简介-5

2.1 D2D通信技术-5

2.1.1 D2D通信技术简介-5

2.1.2 D2D通信技术应用场景-5

2.1.3 D2D通信技术面临的挑战-6

2.2中继技术-6

2.3基于中继的D2D通信技术-7

3.基于双向DF中继的D2D通信系统联合功率优化方案设计-9

3.1系统模型-9

3.1.1 MODEL1——传统D2D通信策略-9

3.1.2 MODEL2——双向DF中继节点辅助的新D2D策略-10

3.2优化方案-11

4.仿真结果与分析-16

4.1仿真软件介绍-16

4.2 仿真结果与分析-16

5.总结-20

参考文献-21

附录-23

致谢-36