30、卫星 - 地面网络与D2D通信资源分配解析

卫星 - 地面网络与D2D通信资源分配解析

1. 卫星 - 地面网络基础

卫星 - 地面网络在现代通信中扮演着至关重要的角色。在相关研究中，有公式 2(Rs) = E{1 −F ˆac(μ′γs −1|w)Fμ ˆcd(μ′γs|w)} （14.55），这里的 1(Rs) 和 2(Rs) 可以通过类似于附录 1 中 I1 的方法，结合由（14.15）给出的概率密度函数 fWt(w) 来计算。

2. D2D 通信概述

2.1 D2D 通信的兴起

随着移动设备数量的空前增长以及数据密集型应用的普及，无线数据流量呈现出爆炸式增长。5G 网络被寄予厚望，以支持大量同时连接的用户并提供丰富的服务和应用。然而，现有的 4G 网络难以满足高数据速率和低延迟的需求，如 3D 全息、高清视频流、双向游戏和触觉互联网等应用。

D2D 通信允许相邻的移动设备直接通信，成为应对这一挑战的潜在解决方案。它具有传输速率增益、频率复用增益、覆盖增益和跳数增益等多重优势。但在蜂窝网络中广泛部署 D2D 通信也带来了一些内在挑战，如对主蜂窝用户的严重干扰以及在中继场景中 D2D 发射机电池的快速耗尽。

2.2 D2D 通信的分类

根据频率分配，D2D 通信可分为带内（inband）和带外（outband）通信：
- 带内通信 ：D2D 用户在基站（BS）的 QoS 控制下，被允许共享分配给主蜂窝用户（CU）的信道。带内 D2D 通信又可通过两种频谱共享技术实现：
- 底层（underlay） ：D2D 用户可以共享 CU 的信道