王义君，张有旭，刘大鹍,2，陈桂芬

（1.长春理工大学电子信息工程学院，吉林 长春 130022；2.中国北方车辆研究所网络与信息中心，北京 100072）

1 引言

超密集网络（UDN,ultra-dense network）是5G、6G 移动通信场景下的重要网络形式及技术应用手段[1]。UDN 不仅可以扩大用户群和缩短通信链路，还可以扩展拓扑结构和提高频谱效率，从而通过流量卸载提高网络容量。随着UDN 的出现和传统宏基站作用的减弱，彼此靠近的无线通信终端可以通过D2D（device to device）技术直接进行通信链接，进而减少网络功率消耗、提高网络吞吐量和具备灵活的拓扑路由选择[2-3]。因此，D2D 技术在UDN 中必将发挥重要作用。超密集D2D 通信中，源节点与目的节点间大概率存在不能一跳到达的情况，此时需要通过选择中继节点实现不相邻节点间的数据包交换。所以，中继选择算法在超密集D2D 通信中起到关键作用[4-5]。

中继选择算法一方面可降低端到端时延、减少数据包重传次数，另一方面可提升网络吞吐量[6]。国内外学者对该领域开展了相关研究。文献[7]提出了一种基于D2D 中继的超密集网络，该网络可以根据热点区域的业务需求将用户分组。每个UE（user equipment）可以决定是连接到BS（base station）还是连接到与D2D 关联的中继节点，该方法提高了系统传输速率，并使算法复杂度降低。文献[8]提出了一种基于博弈论的D2D 通信中继选择算法，有效提高了D2D 通信的覆盖率、降低了通信链路的中断概率并提高了系统整体的吞吐量。文献[9]首先提出了一个网络辅助随机整数规划模型以预测网络参数，然后将该模型转换为等价的确定性混合整数非线性规划模型以解决移动性D2D 通信中继选择问题。……