郝兰兰 赵力强 张耀元

(西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室 陕西 西安 710071)

D2D通信中高能效的资源分配算法研究

郝兰兰 赵力强 张耀元

(西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室 陕西 西安 710071)

D2D(Device-to-Device)能够大幅度改善频谱资源匮乏问题，但同时也引入了复杂的同频干扰。提出多个D2D对同时共用相同的无线资源的模型，在满足最小频谱效率的要求下，达到最大化D2D通信系统能效的目标。提出一个新颖的无线资源管理算法：首先，为简化干扰模型，通过分簇算法完成对D2D用户的分组；然后利用广义分式规划理论将分式形式的目标优化问题等价转换为减式优化问题；最后，提出一个高效的功率控制和子载波分配的迭代算法。数值仿真结果显示，该算法在保证频谱效率的约束下，能够显著提高D2D通信系统的能效，并且具有很好的收敛性。

D2D通信 频谱效率 能量效率 分簇算法 功率控制 子载波分配

0 引 言

在蜂窝网络下引入D2D通信，无论是对系统性能，还是用户体验，都能起到极大的改善作用。因此，该技术已受到广泛关注[1-4]。然而， D2D 通信在给蜂窝网络带来巨大改善的同时，也带来了复杂的干扰问题[5-8]。

无线资源管理是干扰抑制的首选技术，就是通过使用合理的资源分配算法，确定子载波的分配策略和相应的用户的发射功率，完成对多维无线资源的联合优化，来减轻甚至消除干扰，提高系统性能[9-10]。文献[11]通过一个联合的资源分配和功率控制算法来最大化D2D通信网络的能量效率。……