[00116891]蜂窝网络中全双工D2D通信的功率控制与模式选择技术研究

作为可以提高5G和6G移动通信系统频谱效率的两项关键技术,全双工和D2D通信是近年来的研究热点。本项目将全双工技术和D2D通信技术相结合,研究蜂窝网络中的全双工D2D通信技术。之所以在D2D通信中引入全双工技术,主要基于如下三方面考虑：首先,将全双工技术应用于D2D通信中可以进一步提高蜂窝网络的频谱效率和D2D用户的传输速率;其次,全双工设备经过自干扰消除后的残留自干扰随发射功率减小而减小,而D2D通信往往应用在位置邻近的用户之间,用户的发射功率相对较小,因此全双工技术非常适合应用于D2D通信中;最后,某些D2D通信需求（如互动游戏）对时延的要求很高,采用全双工技术可以进一步降低D2D通信的时延。本项目针对蜂窝网络中全双工D2D通信的功率控制和模式选择问题展开研究,完成的研究内容可以归纳成以下三部分：（1）根据不同的残留自干扰模型,研究了全双工D2D通信的功率控制问题,提出了两种功率控制方法;（2）分别以频谱效率和能量效率最大化为目标,研究了引入全双工后双向D2D通信模式选择问题,利用最优化理论得到了每一种传输模式下的最优资源分配算法;（3）针对D2D用户无法直接通信的情况,提出了全双工中继和双向中继辅助的D2D通信方法,并且研究了其功率控制方法。围绕项目研究任务和目标,本项目共发表论文19篇,其中SCI检索期刊论文12篇,EI检索会议论文7篇,申请发明专利2项。有2篇会议论文分别获得了2018年和2019年CSPS国际会议的最佳论文奖。本项目相关的研究成果,可以促进全双工技术与D2D通信技术的结合,推动全双工D2D通信的实用化,进一步提高5G和6G的频谱效率和传输速率,降低端到端时延,对5G和6G移动通信网设计具有现实指导意义。