移动中继协助下终端直通中的模式选择和资源分配方案

朱正仓,赵季红,唐睿,曲桦,王璐瑶,曹照鑫

(西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安)



移动中继协助下终端直通中的模式选择和资源分配方案

朱正仓,赵季红,唐睿,曲桦,王璐瑶,曹照鑫

(西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安)

针对移动中继(MR)协助下终端直通(D2D)链路与传统蜂窝链路之间的同频干扰问题,在MR是、否可被多条D2D链路复用的条件下,分别提出了2种联合模式选择和资源分配减小系统干扰的方案。在MR可被多条D2D链路复用的方案(方案1)中,通过干扰模型构建的优化问题等价于二分图中的最大匹配问题,继而可以借助匈牙利算法在多项式时间内得到最优解;在MR不可被多条D2D链路复用方案(方案2)中,通过干扰模型构建的优化问题等价于三维匹配问题,一般意义下属于NP-hard难题,因此设计了一种具有多项式复杂度的方案。仿真结果表明,方案1可得到理论最优解,其D2D链路总中断概率比贪婪方案降低了29.94%;方案2的D2D链路总中断概率比贪婪方案降低了23.67%,相比于最优值,仅仅损失了8.16%的性能,有效地实现了性能与复杂度之间的折中。

终端直通;移动中继;模式选择;资源分配

终端直通(device-to-device,D2D)通信容许邻近通信对间直接建立数据链路[1-2],无需基站转发数据,减轻了基站负担,降低了时延,已成为未来5G网络的重大课题[3]。然而,5G采用频谱已上升至30～300 GHz,无线信号绕过障碍物和穿透建筑物的能力变弱,致使远距离路径损耗严重,导致5G网络下D2D通信的可靠通信距离变短[4],同时,为提升小区频谱利用率,D2D用户复用已有蜂窝用户的频带资源,会产生严重的同频干扰问题。……