Nakagami-m衰落信道下D2D自适应调制提升频谱利用

本文主要探讨了在Nakagami-m衰落信道下，针对设备到设备（D2D）通信中频谱利用率低的问题，提出了一种创新的自适应调制算法。Nakagami-m衰落信道是一种广泛存在于无线通信环境中的多径衰落模型，它考虑了信道的随机性和不确定性，对通信系统的性能有重要影响。 该算法的核心是基于非数据辅助误差矢量幅度（NDA-EVM），这是一种不依赖于传输数据本身的信道质量评估指标。通过将NDA-EVM作为衡量信号质量的基准，研究者利用最大似然准则建立了NDA-EVM与误码率（SER）之间的定量关系。这个关系允许算法根据当前信道条件动态地选择最合适的多进制正交幅度调制（MQAM）方案，如QPSK、16QAM或更高阶调制，以最小化误码率并满足服务质量（QoS）要求。 此外，论文还结合了有限状态马尔可夫信道模型和数据缓存策略，对系统的分组丢失性能进行了深入分析。这有助于优化资源分配，减少由于信道波动导致的数据包丢失，从而提升整体通信效率。通过理论分析和仿真实验，作者证明了这种自适应调制算法在不同调制方式的转换阈值下具有较高的准确性，能够有效地调整通信模式以应对各种信道条件。 一个显著的成果是，相比于传统的调制算法，基于NDA-EVM的自适应调制方法在保持算法复杂度相对较低的同时，显著提升了频谱利用率。具体提升率为0.752 bit/(s·Hz)，这在频谱资源日益紧张的无线通信环境中显得尤为关键。 总结来说，本文的研究对于优化D2D通信在Nakagami-m衰落信道下的性能具有重要意义，它提供了一种有效的方法来提高频谱效率，保证QoS，并降低误码率，为未来无线网络的设计和优化提供了有价值的参考。