提高LTE下含D2D通信的蜂窝网络公平性方案

设备间(D2D)通信可以提高频谱效率,但同时可能对现存的蜂窝网络产生干扰. 为了减小D2D用户对蜂窝系统公平性的破坏,提高蜂窝系统的整体性能,提出改进的比例公平(IPF)干扰控制方案,在保证蜂窝用户和D2D用户的服务质量需求的前提下,为每一个D2D对选择最佳的蜂窝用户来共享频谱资源. 通过数值结果分析显示,IPF方案比起之前的方案,能够有效改善蜂窝系统的公平性和吞吐量.     

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.     

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。     

基于D2D的C-V2V车载协作通信资源分配算法

针对基于设备到设备(device-to-device,D2D)的蜂窝网络下车载无线通信技术(cellular-vehicle to everything,CV2X)中复用蜂窝用户资源带来的能效问题,提出了一种能效优化算法.通过新的功率控制方法最大化车载用户(vehicle user,V-UE)总能效,并利用能量收集技术...     

异构网络中支持终端直通的联合模式资源复用算法

针对异构蜂窝网络中终端直通(D2D)通信复用频谱资源导致同频干扰,并影响系统通信性能的问题,提出了一种基于联合模式的支持终端直通的资源复用算法.为了综合考虑异构网络中蜂窝用户和D2D用户需要并平衡两类不同用户的资源分配,该算法在确定D2D通信限制距离的基础上,联合蜂窝与D2D两种模式构建CU-D2D组合集,以其加权吞吐量增益为用户优先级,并据此进行无线资源分配,从而实现了异构蜂窝网络环境下频谱资源的优化分配.结果表明,该算法在保证蜂窝用户传输速率的同时,有效地改善了D2D用户的通信速率,从而整体性地提升了异构蜂窝网络的系统通信性能.     

D2D通信技术综述

D2D(device-to-device)通信是一种在蜂窝系统的控制下,允许终端用户通过共享小区资源进行直接通信的新技术。蜂窝网络引入D2D通信在提高频谱效率,增大系统吞吐量的同时,也带来诸多挑战。在描述D2D通信系统模型及其工作原理的基础上,重点综述了近年来为了在蜂窝网络中实现D2D通信所取得的研究成果,主要包括会话建立、资源分配、功率控制和干扰协调。此外,简要介绍了D2D通信的应用案例。     

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.     

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。     

基于干扰对齐的D2D通信资源分配方案

针对由Device-to-Device(D2D)通信系统和传统蜂窝通信系统组成的混合网络,提出了一种基于干扰对齐(Interference Alignment,IA)的D2D功率分配算法(Interference Alignment-Power Allocation,IA-PA).利用干扰对齐方法,将混合网络中的k对D2D用户的干扰信道等效为k对互不干扰的MIMO信道,并证明了干扰对齐解的存在性.其次,基于贪婪思想,提出了一种最优功率分配算法——IA-PA.与传统蜂窝通信系统相比,IA-PA使得混合网络的总自由度提高了(k-1)/2倍.仿真表明,所提出的功率分配算法有效地抑制了混合网络的互干扰,并得到更大的系统总速率.     

D2D communication in a cellular network based on link adaptation with truncated ARQ

A device-to-device （D2D） communication mode underlaying cellular network in a single- cell environment is introduced. A practical method based on link adaptation with automatic repeat request （ARQ） is presented. Link adaptation technique, which combines adaptive modulation and coding （ AMC ） with truncated ARQ, can maximize the cellular UEs＇ data rate under prescribed delay and performance constraints. The proposed method can maximize the total transmission rate when an outage probability is determined. Numerical results show that with proper power control, the in- terference between the two links can be coordinated to increase the sum rate without overwhelming the cellular service.     

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.     

Optimal power allocation and optimal relay selection for D2D communication

Cellular users can be regarded as relay nodes in cooperation with the Device-to-Device (D2D)communication so as to lower the cost, improve spectrum efficiency and solve the problems of network coverage, as well as improving service quality. In this paper an optimal power allocation and optimal relay selection algorithm based on network coding is proposed for using cellular users in the bidirectional relay nodes system. By fixing the total power of the D2D link to be transmitted, this algorithm optimizes the transmission power of each node, and selects the relay node which can maximize the channel capacity of the D2D link as the best relay node. Simulation results show that compared with other protocols, the proposed protocol can significantly improve the channel capacity of the D2D link.     

一种结合威望的D2D通信中继选择算法

为了使终端直通通信能够公平有效地选择中继节点,提出了一种基于威望的中继选择算法．利用威望从社会域的角度描述了设备作为中继的意愿和能力; 同时在物理域分析了设备之间在不同传输模式下的数据传输情况; 采用博弈论的方法在候选中继设备中选出适合的中继,避免了社会关系弱、剩余能量低的设备被选作中继．结果表明,与随机选择算法和最大吞吐量算法相比,该算法提高了系统的吞吐量、终端直通链路的覆盖率以及中继选择的合理性．     

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.     

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.