蜂窩與D2D混合網絡資源分配算法研究.pdf

1、終端直通（Device-to-Device, D2D）通信的終端不經過基站轉發(fā)直接進行數據通信，具有高速率、低延時和低功耗等優(yōu)勢。移動蜂窩網絡引入D2D通信構成的混合網絡相比傳統蜂窩網絡具有更高的頻率效率、能量效率和更豐富的應用場景。在混合網絡中， D2D通信與蜂窩通信共享頻譜資源產生的相互干擾會影響性能提升。而資源分配技術是混合網絡中降低干擾、提升性能的關鍵技術之一。
　　全負載混合網絡場景中，論文圍繞D2D通信與蜂窩通信共享時

2、頻資源時，如何通過資源分配降低干擾、提高頻譜效率展開研究。其主要包括以下幾個方面：
　　圍繞D2D與蜂窩混合網絡中的資源分配這一基本研究對象，分析混合網絡下相互共享頻率導致的干擾，研究混合網絡中提升頻效、降低干擾的現有資源分配算法。
　　針對D2D用戶復用蜂窩用戶資源導致蜂窩用戶速率惡化問題，提出一種最大化吞吐量增益的資源分配算法，以提升 D2D用戶速率和減少蜂窩用戶速率損失。該算法由兩個步驟組成，首先為單個D2D用戶復用單

3、個蜂窩用戶計算最大復用增益，只有最大復用增益大于零的D2D用戶才獲得復用資格。接著為獲得復用資格的D2D用戶集合和對應的蜂窩用戶集合構建二部圖，通過Kuhn-Munkres算法求解二部圖的最大權值匹配，獲得系統吞吐量增益最大的復用組合。仿真結果表明，該算法能提升系統吞吐量增益，減少蜂窩用戶速率損失。
　　針對經典部分頻率復用方式中，小區(qū)用戶和D2D用戶仍然存在著較大的小區(qū)間干擾問題，提出一種基于減輕小區(qū)間干擾的頻率復用方式的啟發(fā)式

4、資源分配算法。啟發(fā)式算法由三個步驟組成：首先，確定復用小區(qū)用戶的D2D用戶初始集合，此集合內的D2D用戶對小區(qū)用戶的干擾在門限值內。其次，確定復用小區(qū)用戶的D2D用戶候選集合，此集合中的D2D用戶均滿足QoS需求。最后，確定復用小區(qū)用戶的D2D用戶接入集合，此集合內的D2D用戶復用小區(qū)用戶的性能最優(yōu)。仿真結果表明，該算法可減輕小區(qū)間干擾，提高小區(qū)用戶和D2D用戶的QoS滿意數。
　　論文的研究可為蜂窩與D2D通信混合網絡場景的資源