D2D毫米波通信中基于多变量联合优化的吞吐量提升算法

为了提升设备直连(device-to-device, D2D)的毫米波通信系统的吞吐量，提出基于多变量联合优化的吞吐量提升(multi-variable joint optimization-based throughput improvement, MJTI)算法。MJTI算法将共享同一子信道的D2D对形成一个联盟，以最大化联盟速率之和为联盟收益。先构建关于联盟形成、定向天线波束转向角设置和最佳传输功率的目标问题。然后，采用块坐标下降法将目标问题分解成3个子问题。再分别利用联盟博弈、拉格朗日乘法和内点法求解。最后，通过仿真数据分析联盟数、D2D对数和天线增益对吞吐量的影响。仿真数据表明，相比于随机方式形成联盟，MJTI算法的吞吐量平均提升约15%。