5G网络D2D通信模式与资源分配算法

为在5G网络移动终端密集分布场景中有效分配资源,给出一种基于D2D通信模式选择的资源分配算法。按照位置分布对D2D用户进行分组,并根据通信需求的优先级顺序为用户分配模式,通过对比正交模式、复用模式和蜂窝模式下信噪比,优化资源分配。针对单小区多用户场景下吞吐量的仿真分析表明,以吞吐量输出最大为准则,所给算法能够实现为用户分配最佳通信模式和资源的目标。     

基于复数域网络编码的D2D传输方案设计

终端直通（D2D）用户在复用蜂窝网络频谱资源提高频谱效率的同时,不可避免地会受到蜂窝用户的干扰,为此该文提出一种基于复数域网络编码的D2D传输方案。D2D用户复用蜂窝下行链路频谱,将蜂窝基站和D2D发送端作为两个独立的信源,蜂窝用户作为中继节点。蜂窝用户对检测到的蜂窝信号和D2D信号进行复数域网络编码,D2D接收端采用最大似然多用户检测恢复出D2D信号,消除蜂窝用户对D2D用户的信号干扰。理论分析与仿真结果表明,该方案较传统的D2D传输方案,在确保消除蜂窝信号干扰的同时,能显著提高系统可达速率,降低符号错误概率。     

基于联合优化的D2D资源分配算法

针对多蜂窝用户和多D2D用户共存场景下的干扰和能量消耗问题,建立了D2D用户在半双工或全双工两种模式中选择的混合双工系统模型,并提出了一种基于多角度联合优化的容量最大化D2D资源分配算法。该算法首先在保障蜂窝用户通信质量的基础上,通过联合优化用户的接入控制、功率分配、双工模式选择和信道分配,实现了系统容量的最大化,仿真结果表明本文算法可显著提高蜂窝网络的系统容量。     

D2D中基于风驱动的功率控制算法研究

D2D通信用户通过复用信道大幅提升蜂窝网络频谱利用率,同时也带来了速率、干扰等问题.针对D2D功率控制问题,提出一种基于风驱动的功率控制算法,在干扰可控的范围内最大化系统整体吞吐量.首先为每个D2D用户以匈牙利算法分配最优频谱资源,然后利用风驱动算法优化蜂窝用户及D2D用户的发射功率,提升小区吞吐量.仿真结果表明,在保证用户最小速率要求的基础上,相比于随机接入算法、常规风驱动算法系统吞吐量分别平均提升了16％和7％,并保证了蜂窝用户的服务质量.     

5G中基于系统中断概率的D2D资源分配算法

为了解决D2D资源分配算法的能耗控制与系统中断问题,提出一种引入模拟退火的动态穷举D2D资源分配算法.该算法使用动态间隔的穷举搜索算法初步确定用户发射功率,制定包含用户QoS信息的二维复用表,联合蜂窝用户与D2D用户的QoS以确定复用组合,在功率维度加入调整功率模块,在组合维度引入模拟退火算法联合降低中断概率.仿真结果表明,引入模拟退火的动态穷举资源分配算法相比于传统算法,在功率分配阶段功率均值平均降低了78.3％,在信道分配阶段连通概率平均提高了10.2％,计算时间平均减少了10.1％.     

中断概率分析下的终端多跳直通通信路由选择

提出一种蜂窝与终端自组织混合网络中多跳直通通信的路由选择方法. 首先给出混合网络下的多跳直通通信的干扰模型和信道模型,并考虑了蜂窝终端对直通通信终端的干扰范围. 基于模型分析并得到D2D通信下的中断概率公式,然后将此公式应用在多跳路由选择中,提出了一种多跳路由选择方法. 仿真结果表明,与其他路由算法比较,新提出的方法可以有效提高吞吐量.     

蜂窝网络中D2D通信资源分配方法综述

随着第五代(the fifth generation,5G)移动通信系统商用进程的推进,设备到设备(device-to-device,D2D)通信越发受到人们的关注.频率、功率等资源分配作为优化D2D通信的关键技术成为重要的研究课题,因此对蜂窝网络中D2 D通信资源分配研究进行综述.首先介绍D2 D通信模型和模式;其次从数学理论角度出发,分析蜂窝网络中D2 D通信资源分配的主要方法:基于图论、超图理论、博弈论、机器学习和启发式算法等,对这些算法进行对比分析;最后总结上述D2 D资源分配方法存在的主要不足,并对蜂窝网络中D2 D通信的未来发展进行展望.     

联合功率控制的D2D资源分配算法

针对D2D通信引入LTE网络中同频干扰以及能耗过大问题,首先基于模糊聚类算法,将D2D用户分成若干个D2 D用户组,并且基于中断概率最小为每个D2 D用户组寻找最优蜂窝用户资源,以降低用户间干扰、提高系统吞吐量。其次结合上述资源分配提出了一种有效的功率控制方案,调节资源分配后用户组内D2 D用户的发送功率,以提高系统能量效率。仿真结果表明：该算法降低了系统干扰,提高了系统吞吐量以及系统能量效率,同时又保证了D2 D用户获得无线资源的公平性。     

电力物联网中节能的免许可D2D接入算法设计

针对免许可频段的终端到终端（D2D）通信的功耗问题,进行功率和频谱的联合分配,以寻找使系统终端功耗最小的资源分配方式. 在免许可频段为D2D提出信道接入协议,该协议在许可信道的协助下确定D2D终端可使用的免许可信道及对应信道可使用的时隙资源. 建立以最小化系统总功耗为目标的优化问题,考虑D2D用户对的数据速率和对基站（BS）产生的干扰的限制. 该问题被建模为凸优化问题,利用内点法求解. 通过数值仿真,对免许可频段的D2D通信（D2D-U）的工作情况进行验证,证明利用该算法能够得到最优的分配结果.     

基于整体公平的D2D无线资源分配算法

针对引入设备与设备(D2D)通信的蜂窝系统进行无线资源分配时D2D接入率低、未同时兼顾蜂窝用户(CUE)和D2D用户(DUE)公平性的状况,提出一种基于整体公平的D2D无线资源分配算法.首先它允许多个D2D对复用一个CUE资源,然后基于图着色理论对多个D2D对进行分簇以及重构,再以最大化CUE和重构簇整体公平性为目标为它们分配恰当的资源块(RB).仿真分析表明,与其它方案相比,基于整体公平的D2D无线资源分配算法能有效提高系统整体的公平性、接入率以及吞吐量.     

Resource reusing selection scheme for device-to-device communication underlaying LTE-A networks

Device-to-Device (D2D) communication underlaying LTE-A cellular networks is effective to improving spectral efficiency and offload traffic of the base station by reusing cellular resources. However, the mutual interference between D2D and cellular communications can degrade the performance of both D2D and cellular users. In this paper, a resource reusing selection scheme based on minimizing power increase is proposed, which enables selective compensation for signal to interference plus noise ratio (SINR) diminution caused by interference. Simulation results demonstrate that the proposed scheme notably improves the access grant probability of D2D users and increases the link spectral efficiency of D2D and cellular networks, without sacrificing the quality of cellular and D2D communication.     

一种认知OFDMA系统中的资源分配方案

提出一种认知OFDMA系统中的资源分配方案。该方案首先将合适的资源分配给各种类型的主用户(话音用户和数据用户),然后在对主用户不造成干扰的前提下将剩余的系统资源合理分配给认知用户,从而实现了频谱的二次利用。仿真结果表明该算法可以有效地提高系统吞吐量和频谱的利用率。     

基于QoS的D2D资源分配算法

D2D通讯技术是5G通讯的一项关键技术,其最大的特点是数据无需经由基站转发并且能够有效地提升系统容量,提高频带利用率.但是它也存在一定缺陷,由于通讯过程中会占用原有蜂窝信道,D2D用户会对原始的小区用户产生干扰,并且这是一个两种用户相互干扰的过程.因此,D2D资源分配成为D2D技术引入的关键.为了克服在“一对一”D2D频谱分配过程中,每个D2D对仅可以占用一个移动信道的分配方式下,新加入D2D用户不一定会使得总容量变大这一问题,文中提出的算法兼顾了资源分配与功率控制两个方面.实验结果表明,在规定每对D2D用户可占用多个基站小区信道,新加入D2D用户不能使系统总容量减小的条件下,新的算法能有效地提升D2D用户总容量.     

多波束卫星通信系统波束干扰下的资源分配策略研究

多波束卫星通信系统能够为移动用户提供全球范围的通信服务.然而,由于条件限制,星上资源利用率较低,并且星地距离较远,业务传输过程中存在较大时延.为了提高星上资源的利用率,本文在有波束干扰的多波束卫星通信系统中,针对有严格时延要求的卫星通信业务,提出了一种新的下行链路资源分配算法,增加了业务时延限制和最大干扰功率限制两种约...     

基于D2D通信的V2X资源分配方案

针对基于设备到设备(D2D)的汽车间通信复用蜂窝资源带来的干扰问题,考虑在满足车辆用户(V-UEs)的通信要求下,通过一个启发式算法最大化蜂窝用户(C-UEs)总的吞吐量.首先通过图着色原理将没有干扰的车辆分在同一簇;其次根据分簇结果,利用改进的匈牙利指派算法为V-UEs分配信道;最后通过调整功率最大化C-UEs总的吞吐量.仿真结果表明,此算法能够很好地解决车通信(V2X)的同层干扰和跨层干扰问题,在保证V-UEs通信可靠性的前提下,提高了频谱利用率.     

多载波认知无线电无线携能通信资源分配算法

认知无线电可通过频谱感知提高资源利用率,但会产生感知能耗,降低传输能量.为了保证认知无线电的传输性能,提出认知无线电可利用多载波实现无线携能通信,并分配通信资源,实现系统性能优化.认知无线电利用部分子载波传输信息,采集剩余子载波上主用户射频能量,补充感知耗能.提出的子载波和子载波功率联合优化算法,在保证能量、干扰和总功率受约束的基础上,可最优化系统的吞吐量和能量.仿真结果表明,能量采集会占用传输资源,需要合理分配子载波,使其在速率和能量间取得性能折中.提出的算法通过采集能量补充感知能耗有效地提高了系统吞吐量.     

移动D2D网络中基于链路状态预测的资源分配算法

为提高D2D链路稳定性，提出一种基于链路状态预测的资源分配与模式选择算法。该算法在D2D链路发生断裂或同频干扰之前进行传输模式选择及资源分配，保证链路连通性。仿真结果表明，该算法可以有效减少链路断裂或遭受同频干扰时间，维持链路稳定性。