D2D+通信资源复用分配奖惩加权算法研究.pdf

第3卷第6期
计算机应用研
Vol 33 No 6
2016年6月
pplication Researeh of Com puters
Jun. 2016
D2D通信资源复用分配奖惩加权算法研究
滑慰忠出,丁爱玲,郭达伟,邵恩崇
(1.长安大学a.经济与管理学院;b.地质工程与測绘学院;c.信息工程学院,西安710064;:2.西北工业大学
自动化学院,西安710072)
摘要:为了政善不同D2D用户在资源复用模式下的服务质量瓶颈,以最大化系统吞吐率为目标建立资源复
用分配模型,在资源需求量约東下,D2D用户通过复用多个峰窝用户上行链路资源的方式来提升性能收益。同
时在型求解过程中,提出一种次优的奖惩机制,通过动态激励或约束不同资源差量的D2D用户获取RB资源,
以降低问题复杂度。仿真实验表明,奖惩算法在牺牲少量系统吞吐率性能的基础上,能够较好地满足多个D2D
用户的服务质量需求,使系统处于相对公平的资源分配状态
关键词:D2D;资源复用分配;奖惩加权;服务质量
中图分类号:TN929.5
文献标志码
文章编号:1001-3695(2016)06-1818-04
doi:10.3969/j.isn.1001-3695.2016.06.048
Resource sharing algorithm in D2D cellular network with incentive mechanism
Hua Sizhong N, h, Ding Ailing. Cuo Dawei'xi Chong
( I. a School of conomics Management. b School of Geology Engineering Geomatirs, c School of Information Fngineering. Chang'an
University, i an 710064, China; 2. Sc fomation, Norhern Polyenic Uniersity, Xi an 710072, Chin)
Abstract In order lo improve Ihe quality of scrvice or D2D)user in re sour sharing problcm, Ihis paper proposed a resoure
oaring scheme that maximize the system throughput for D2D communications underlay IT network, which one D2D user
lld reuse the uplink resources of multiple cellular users. In addition, it designed a novel incentive mechanism to encourage or
constraint resouree allocation process to simplify the complexity of system model. The incentive mechanism dynamically depen
ding on current resource differential needs of the D2D users so as to balance the relationship between the supply and demand of
resoure imulalion re uls show hal, under a small amounl of o ralc or syslem Throughput, incentive based resourec sharing
scheme can beller alleviate hunger problein and meel Le requiremens quality of serviec lor D2D uscrs
K
ds. 2D
不影响原蜂用广通信质量的基础上提升D2D系统的可靠
0引言
性。Min等人在上行链路中提出三种信号解调方案。山中
伴随着越来越多移动多媒体服务的产4,终端户在不断所概率分析可知,基站根据实际下扰状况,选择合适的信り解
地増加对高速率、低延迟无线网络接入的需求。3CPP长期演週方式,能减轻米1D2D用户的影响。后续研究中,功率
进项日LTE( long term evolution因表现出的突出优势,成为4C制3作为减轻干扰问题的核心方法受到广泛热议。另一方
通信系统IMT- Advanced的选择方案,能够为川户提供高达下
面,对于每个蜂窝?纾无线资源,选择合遁的蜂窝与D2D川
行1Cps、上行500MIps的峰值速率。其中设备到设各的
复用组合也是干扰管理的有效方法之一。 lanis等人°在所有
复用分配组合中选择最人十扰最小的组合,从而限制D2D对
D2D( device-to-device)通信,数据不需要通过基站中继转发
蜂窝用户产牛最大千扰的上限,但是对复用同一无线资源的不
而是在基站搾制下允许两个相万临近的移动设备间建立直接同通信用户,下扰是万相存在的,文献中仅仅考虑了单向影响。
的本地链路。这种灵活选择的通信方式,减轻了某站中继处理不同用户复用非正交频谱资源时,通信离较远的用户将会对
的瓶预及中延迟题,提高了用广体验。同时选择D2D用通信距离较近的用户产生远近效用影响,Chea等人]为此提
户与蜂窝川户复川授权频资源的方式,不仅节约了蜂窝网络出D2D通信资源的跳时分醒配。基站在周期时隙中,通过使用
主烘的尤线资源,而且能够获得较高的烦谱利用率,提升蜂窝随机偏移序刎的半坚持资源调度方式,将来白临近用广的远近
网络吞吐量,从而更好地迎合木米移动多媒体及本地服务的效应影响随机化、从而避免了某用户在长时间内暴露在其他
需求
用户较强十扰下。Xu等人8,9将十扰影响较大的蜂脔用户调
然而在混合网络中,一个重要问题是如何减轻蜂窝用广与度在专用资源上唯一使用,而D2D用户之间使用握下机制白
D)2D户之因复用非正交尢线资源而产生的信号下抗,在治地选择混合资源。算法虽然具有很少量的控制信令负载,但
收稿日期:2015-03-02;修回日期:2015-04-15基金项目:国家自然科学基金资助项目(41372375,41304033);中央高校基本科研业务
赏专项忐金资助项目(2013(3264(004)
作者简介:滑思忠(1968-),男,河南洛阳人,副研究员,博士研究生,主要研究方向为无线网络、文通输規划与管理(shua@chd.edlu.cn);丁
爱玲(1967-),女,陕西画安人,教授,博士,主要研究方向为智能信号处理;郭达伟(1968-),另,陕画西安人,副教授,博士,主要研究方向为无线自
组织网络;都思崇(1946-),男,河北保定人,教授,博导,主要研究方向为交通运输規矧刘与管理