第四章 數值分析與模擬結果
4.2 模擬結果與討論
用戶可以根據資源分配機制做選擇，資源分配機制從-110dBm 至-150dBm 的範圍內，以每-10dBm 為一個區間，共有 5 個不同的 資源分配。以-110dBm 為例，若 D2D 用戶採用-110dBm 資源分配機制可獲 取最多的資源但最大允入數量為最少，而-150dBm 資源分配機制與-100 dBm 資源分配機制恰好相反。
若 D2D 用戶選擇-110dBm 的資源分配機制時，根據表 4-2，所對照出 D2D 用戶最大的允入數量為 1 組。基地台與 1 組 D2D 分別的系統容量為 305.639 (bps/Hz)、451.566 (bps/Hz)，總整體的系統容量為 757.205 (bps/Hz)，
卻低於蜂巢式網路的總系統容量(773.097 bps/Hz)。儘管 D2D 用戶選擇-110dBm 的資源分配機制獲取較多的資源，另一方面蜂巢式用戶而言，卻 是頻頻受到 D2D 的干擾。基地台會建議 D2D 用戶不採用-110dBm 的資源 分配機制。
若 D2D 用戶選擇-120dBm、-130dBm 或是-140dBm 的資源分配機制時，
分別對照出 D2D 最大的允入數量分別為：2 組、3 組和 12 組。產生的總整 體的容量分別為：1037.485 (bps/Hz)，1295.83(bps/Hz)和 2761.957 (bps/Hz)，
能有效地提升系統容量以及資源利用率。值得一提的事情，當 D2D 用戶選 擇-140dBm 的資源分配機制且數量為 12 組為本系統最大的總系統容量。
若 D2D 用戶選擇-150dBm 的資源分配機制時，對照出 D2D 用戶最大 的允入數量為 21 組。基地台與 21 組 D2D 分別的系統容量為 407.794 (bps/Hz)、2113.272 (bps/Hz)，總整體的系統容量為 2521.076 (bps/Hz)。儘 管 D2D 用戶選擇-150dBm 可最大允入 21 組 D2D 用戶，還是少於-140dBm
BS Capacity (bps/Hz)
圖 4-1、資源分配與系統容量圖
蜂巢式網路 -110dbm -120dbm -130dbm -140dbm -150dbm
Maximum Number of Pair D2D Capacity BS Capacity Total Capacity
表 4-3、允入數量與系統容量比較表 Number of
Pair(pair)
D2D Capacity (bps/Hz/pair)
BS Capacity (bps/Hz)
Total Capacity (bps/Hz)
圖 4-2、允入數量與系統容量相對圖 等高線的方式來呈現出 LR 推薦位置可增加的系統容量(Capacity Map)分布 情況。基地台所在位置為(25,25)；D2D1用戶目前所在位置為(30,45)；D2D2 用戶目前所在位置為(45,16)；D2D3用戶目前所在位置為(44,8)，假設D2D1、
D2D Capacity D2D Capacity (bps/Hz) BS Capacity (bps/Hz) Total Capacity (bps/Hz)
圖 4-3、D2D1之 Capacity Map
圖 4-5、D2D3之 Capacity Map
表 4-4 至表 4-8 為系統容量比較表，表 4-9 為資源提升率，LR 演算法 推薦的位置為增加整體系統容量 100(bps/Hz)的位置，模擬環境為基地台位 於環境之中心，其涵蓋半徑為 1000m*1000m，環境中有 30 個蜂巢式用戶 隨機分布以及根據允入控制之 D2D 用戶，模擬數據為 1 萬次的平均值。表 4-4 至 4-8 分別以不同階段的資源分配觀察出根據 LR 演算法位置推薦給 D2D 用戶移動後有明顯的成長系統容量，從-110dBm 至-150dBm 的系統容 量提升率分別為 10.8%、11.8%、14.3%、25%、55.8%，明顯地看出 D2D 用 戶允入數量越多，越可以表現出 LR 演算法的提升系統容量。
此外，表 4-9 可以看出 D2D 用戶根據 LR 演算法的位置推薦移動後，
選擇-110dBm 至-150dBm 的資源分配機制可帶來的資源利用提升率分別為 1%、2%、5%、13%以及 46%，都有所提升。
表 4-4、-110dBm 資源分配之未使用 LR 與使用 LR 整體系統容量比較表
-110dBm
Average BS Capacity
(bps/Hz)
Average D2D Capacity (bps/Hz/pair)
Average D2D Number
(pair)
Average Total Capacity
Average BS Capacity
(bps/Hz)
Average D2D Capacity (bps/Hz/pair)
Average D2D Number
(pair)
Average Total Capacity
Average BS Capacity
(bps/Hz)
Average D2D Capacity (bps/Hz/pair)
Average D2D Number
(pair)
Average Total Capacity
表 4-7、-140dBm 資源分配之未使用 LR 與使用 LR 整體系統容量比較表
-140dBm
Average BS Capacity
(bps/Hz)
Average D2D Capacity (bps/Hz/pair)
Average D2D Number
(pair)
Average Total Capacity
Average BS Capacity
(bps/Hz)
Average D2D Capacity (bps/Hz/pair)
Average D2D Number
(pair)
Average Total Capacity
(bps/Hz) 未使用
LR
409.017 128.261
18.452 蓋半徑為 1000m*1000m，環境中有 30 個蜂巢式用戶隨機分布以及根據允
入控制之 D2D 用戶，列表中 LR 演算法可推薦 4 種不同階段，分別為增加 100、150、200、250(bps/Hz)的位置與相對應的成功機率。表 4-10 為不同 資源分配機制與不同增加整體系統容量的表格，不論 D2D 用戶採用哪一 個資源分配機制做使用，一但使用較高的增加整體系統容量的方式，則位 置推薦成功機率將會相對於的降低，其中特別探討-150dBm 之位置推薦成 功率，-150dBm 之位置推薦成功率是介於-120dBm 與-130dBm 之間的，這 是因為-150dBm 的 D2D 用戶允入數量眾多，推薦的位置無法多數滿足到