改进粒子群算法的D2D功率分配
2021-06-18张继荣孟繁克王晟寰
张继荣,孟繁克,王晟寰
(1.西安邮电大学 继续教育学院,陕西 西安 710061; 2.西安邮电大学 通信与信息工程学院,陕西 西安 710121;3.北京市第三十五中学,北京 100035)
随着智能终端的普及和无线数据业务的快速增长,对第5代移动无线网络(5th Generation Mobile Wireless Network,5G)能否满足大量用户各类通信需求提出了巨大挑战[1]。终端直通通信(Device-to-Device,D2D)作为5G的关键技术之一,具有扩大信号的覆盖范围,降低传输时延等优势,从而可以使边缘用户的性能得到提高。D2D用户间的距离较近,可以节约电池的电量[2]。D2D用户复用蜂窝用户的频谱资源有正交和非正交两种模式,当采用正交模式时,D2D用户与蜂窝用户之间不存在同频干扰,但是,正交模式的频谱利用率较低。当采用非正交模式时,虽然可以有效提高频谱效率,降低蜂窝网络的负载。然而,非正交模式也为D2D用户和蜂窝用户之间带来了同频干扰问题[3-5]。功率分配是减少无线网络中干扰的有效方法[6],合理的功率分配算法可以有效提高网络的性能。
在相关的研究中,文献[7]提出了固定的功率分配策略,与无功率控制方法相比,该策略能够有效提升用户总体吞吐量,但是没有考虑到边缘用户的发送功率。文献[8]提出一种基于D2D用户群组划分,同时考虑D2D用户和蜂窝用户相互干扰的功率控制方法。虽然该方法能有效提高吞吐量,但是该方法只是保证了蜂窝用户的通信质量,没有保证D2D用户的通信质量。文献[9]采用速率最大化,从而得到最优功率分配,但是其仅仅保证了蜂窝用户的通信质量(Quality of Service,QoS),没有考虑到D2D用户的QoS。……
