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随着智能设备和移动应用的发展,移动通信业务对高速率、大容量以及服务质量保障有了更高的要求,现有长期演进(Long Term Evolution,LTE)蜂窝网络已经很难满足不断增长的用户需求。终端直通(Device-to-Device,D2D)技术允许用户之间直接通信,能够显著提高系统吞吐量、提升频谱效率,因此具有一定的研究前景。在LTE蜂窝网络中部署D2D通信网络,能够使得所组成的混合网络兼具LTE以及D2D通信的优势。一方面D2D网络能够分担蜂窝网络负载,进一步提升网络容量;另一方面能够降低终端与基站的功率消耗,节约系统能耗。然而,由于移动业务如即时视频通信和交互游戏等对时延较为敏感,因此需要在LTE和D2D混合通信网络中,研究基于时延保证的资源分配策略,以更好的满足用户服务质量需求。本文提出了基于时延保证的资源分配方案,并对算法性能进行了仿真验证。此外还搭建了基于网络仿真器3(Network Simulator 3,NS3)的LTE系统级仿真平台,对移动性管理模块进行了修改,增加了对S1接口切换的支持,以更好的对LTE移动性管理进行仿真。本文的主要工作总结如下:1.对LTE与D2D混合组网方式进行了概述,总结了混合网络中无线资源管理的主要研究方向和现有技术,并且根据优化目标将资源管理算法进行了分类。2.在LTE蜂窝网络和D2D混合网络中,提出了基于时延保证的资源分配方案。首先,在单小区场景下介绍了具体的资源块分配情况和功率及时延限制条件,以最大化系统吞吐量为目标进行数学建模。其次,将所建模型转换为混合整数非线性规划问题,并采用标准粒子群优化算法对所提问题进行求解,设计资源分配方案。在求解过程中,将离散的资源分配表示映射到连续域上,把限制条件转化为了补偿函数,并提出了适应度函数评估粒子群优化算法。最后通过对算法的仿真,比较了基于粒子群优化的资源分配算法和随机分配算法与遍历分配算法的性能。3.基于NS3搭建了 LTE系统级仿真平台。在仿真平台现有基本功能的基础上,对移动性管理模块进行了改进,增加了对多移动管理实体(Mobility Management Entity,MME)的支持。通过对接入网和核心网模块多个网络功能实体以及相关接口的优化,增加了基于S1接口的切换功能,完善了LTE系统移动性管理的仿真。