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LTE-A网络中D2D通信的资源分配算法研究

钱志鸿 阎双叶 田春生 王鑫

钱志鸿, 阎双叶, 田春生, 王鑫. LTE-A网络中D2D通信的资源分配算法研究[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(10): 2287-2293. doi: 10.11999/JEIT180043
引用本文: 钱志鸿, 阎双叶, 田春生, 王鑫. LTE-A网络中D2D通信的资源分配算法研究[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(10): 2287-2293. doi: 10.11999/JEIT180043
Zhihong QIAN, Shuangye YAN, Chunsheng TIAN, Xin WANG. Research on Resource Allocation Algorithm for D2D Communications Underlaying LTE-A Networks[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(10): 2287-2293. doi: 10.11999/JEIT180043
Citation: Zhihong QIAN, Shuangye YAN, Chunsheng TIAN, Xin WANG. Research on Resource Allocation Algorithm for D2D Communications Underlaying LTE-A Networks[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(10): 2287-2293. doi: 10.11999/JEIT180043

LTE-A网络中D2D通信的资源分配算法研究

doi: 10.11999/JEIT180043
基金项目: 国家自然科学基金(61771219),吉林大学基础科研项目(SXGJQY2017-9, 2017TD-19)
详细信息
    作者简介:

    钱志鸿:男,1957年生,教授,研究方向为无线网络通信技术,包括蓝牙、RFID、M2M、D2D、无线传感器网络及物联网等

    阎双叶:女,1992年生,硕士生,研究方向为D2D通信技术

    田春生:男,1993年生,博士生,研究方向为物联网与D2D通信技术

    王鑫:女,1982年生,博士生,研究方向为D2D通信技术

    通讯作者:

    钱志鸿  dr.qzh@163.com

  • 中图分类号: TN929.5

Research on Resource Allocation Algorithm for D2D Communications Underlaying LTE-A Networks

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61771219), The Fundamental Research of Jilin University (SXGJQY2017-9, 2017TD-19)
  • 摘要: 该文研究了D2D通信使用LTE-A网络上行链路的资源分配问题。首先将问题建模为混合整数非线性规划问题(MINLP),其次根据待接入用户对各信道的青睐程度计算特征值列表并形成相应联盟。在保证各用户服务质量(QoS)的情况下,利用最大加权二部图匹配(MWBM)方法为待接入网络用户寻找合适的资源及复用的组合。仿真结果表明,该算法打破了D2D用户在数据传输过程中一直处于专用或者复用模式的束缚,扩大了D2D用户对可选用的资源范围,与现有算法相比,可有效提高系统的总速率。
  • 图  1  系统模型

    图  2  联盟 ${I^k}$ 的4种可能形式

    图  3  系统在不同数量用户情况下的总速率

    图  4  系统总速率的累积分布函数比较

    图  5  两次接入用户时系统总速率的累积分布函数

    图  6  D2D用户和CU数目对系统总速率的影响

    表  1  ${{η}_{{s},{k}}}$ 在不同情况下的赋值

    CHk 当前的状态 s 的用户类型
    CU D2D用户
    已经被CU和D2D用户复用 0 0
    只被CU占用 0 1
    只被D2D用户占用 1 0
    未被占用 1 1
    下载: 导出CSV

    表  2  仿真参数

    参数 数值
    小区半径 500 m
    蜂窝链路的路径损耗 128.1+37.6lg(d[km])
    D2D链路的路径损耗 140+40lg(d[km])
    噪声谱密度 –114 dBm/Hz
    BS的噪声指数 5 dB
    用户的噪声指数 9 dB
    BS的天线增益 14 dBi
    设备的天线增益 0 dBi
    BS的发射功率 46 dBm
    蜂窝用户的发射功率 24 dBm
    D2D用户的发射功率 20 dBm
    两种用户的SINR门限值 0 dB
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-11
  • 修回日期:  2018-06-01
  • 网络出版日期:  2018-07-30
  • 刊出日期:  2018-10-01

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