CN106060872B - 一种d2d与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法 - Google Patents

一种d2d与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法 Download PDF

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Abstract

一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，本发明涉及启发式比例公平调度方法。本发明是要解决目前大部分文献在以吞吐量最大作为网络资源调度目标而忽略用户之间公平性的问题，提出了一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法。该方法是通过一、计算信道增益；二、计算第T个时隙D2D用户的信干燥比、瞬时数据速率和比例公平函数；三、计算平均传输速率；四、得到数学模型：五、利用启发式比例公平调度算法求解得到P*；六、根据步骤五计算得到的P*进行多用户比例公平调度得到X*；七、多用户混合网络用户平均传输速率初始化阶段等步骤实现的。本发明应用于启发式比例公平调度领域。

Description

一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法
技术领域
本发明涉及启发式比例公平调度方法，特别涉及一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法。
背景技术
D2D通信定义为终端到终端的直接通信，不需要经过基站的转发，属于近场通信。近距离的通信使得D2D通信链路具有很多优点，比如高的数据传输速率，高的频谱利用率和能量效率，大的小区覆盖率，低的传输时延，减缓网络负载量等。这些优点使得D2D技术迅速发展，有望成为5G网络中最具潜能的技术之一。为了提高蜂窝网络的频谱利用率，D2D用户可以复用蜂窝用户的频谱资源。尽管D2D用户复用蜂窝用户资源会带来相互之间的共信道干扰，但是在基站的集中管理下，这些干扰都是可控的。因此，D2D网络复用蜂窝网络资源成为了许多学者研究的热点问题。
然而现有技术在研究D2D复用蜂窝网络资源时，大部分都将研究目标设定为了系统吞吐量最大上面。由于用户信道的时变性和独立性，导致用户信道状态是不同的。如果总是以系统吞吐量最大作为研究目标，就会使得信道条件好的用户一直分配到干扰小的频谱资源，获得高的数据传输速率，而信道条件差的用户则满足不了自己的传输速率需求。因此对基于用户公平性的资源调度方法的研究在D2D通信中具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决了目前大部分文献在以吞吐量最大作为网络资源调度目标而忽略用户之间公平性的问题，提出了一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法。
上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：
步骤一、计算蜂窝用户iC与基站之间的信道增益D2D对之间的信道增益蜂窝用户iC与D2D对iD接收端之间的干扰信道增益以及D2D对iD到基站干扰链路的信道增益其中，iD为第i个D2D用户；iC为第i个蜂窝用户；
步骤二、假设信道的高斯白噪声为第T个时隙，当用户iD复用用户iC时，计算第T个时隙D2D用户的信干燥比瞬时数据速率和比例公平函数如下：
其中，为D2D对iD第T个时隙的发射功率，为蜂窝用户iC第T个时隙的发射功率，为前T-1时隙内D2D用户的平均传输速率；为第T个时隙，D2D对之间的信道增益；为第T个时隙，蜂窝用户iC与D2D对iD接收端之间的干扰信道增益；
利用相同方法获取复用情况下，蜂窝用户当前时隙T的信干燥比瞬时数据速率和比例公平函数如下：
其中，为前T-1时隙内蜂窝用户的平均传输速率；为第T个时隙，以蜂窝用户iC与基站之间的信道增益；为第T个时隙，D2D对iD到基站干扰链路的信道增益；
计算未被复用蜂窝用户在第T个时隙内的信燥比瞬时数据速率和比例公平函数为：
其中，是蜂窝用户iC在第T个时隙内不被复用时，没有干扰情况下的发射功率，是前T-1时隙内未被复用蜂窝用户的平均传输速率；
步骤三、计算用户i在第T个时隙内的平均传输速率Ri,T；
步骤四、将D2D与蜂窝网络的混合网络模型的公平性问题进行数学建模得到数学模型；以第T个时隙内所有用户比例公平函数之和最大为目标函数即得到数学模型：
其中，X*是公式(12)达到最大值时对应的信道分配矩阵X的最优解，P*是公式(12)达到最大值时对应的功率矩阵即P的最优解；NC为蜂窝用户的个数；ND为D2D对的个数；X是一个ND×NC的信道分配矩阵，X中的元素为第T个时隙内，D2D对iD和蜂窝用户iC的复用因子，复用时否则
步骤五、利用启发式比例公平调度算法将步骤四得到的数学模型进行求解得到P*；
步骤六、根据步骤五计算得到的P*进行多用户比例公平调度得到X*；
步骤七、多用户混合网络用户平均传输速率初始化阶段；
步骤七一、当时隙T＝1时，Ri,1＝ri,1，即第一时隙内用户i的平均传输速率Ri,1等于第一时隙内的瞬时速率ri,1；将第一时隙D2D与蜂窝网络的混合网络的吞吐量最大化问题建模；
步骤七二、当接入控制元素或时求解得到时隙T＝1时的P1 *；
步骤七三、根据步骤七二计算得到的P1 *进行求解得到X1 *；获得最优功率控制后，公式(21)转换为：
其中，下标1代表第一时隙。
发明效果
本发明能够通过联合功率控制对D2D用户复用蜂窝用户资源产生的共信道干扰起到很好的抑制作用，从而保证了用户最小信干燥比的需求，同时对多对D2D用户和其复用对象之间的频谱资源进行比例公平调度，使系统总吞吐量和系统公平性之间达到很好的折中，使得系统的公平性和吞吐量都得到了提升。
本发明所研究D2D与蜂窝网络共存混合网络中的比例公平调度算法，综合考虑了网络整体吞吐量和公平性问题，能够在提高网络吞吐量的同时提高网络公平性。
本发明以混合网络中所有用户包含D2D用户和蜂窝用户，比例公平函数之和最大作为目标函数，以信道分配因子，用户最小信干燥比和最大发射功率作为约束条件，通过对一对D2D用户和其复用对象最优功率控制使得他们和比例公平函数最大，以及通过使用低复杂度匈牙利算法对多对D2D用户和其复用对象的资源进行了分配，从而得到了所研究问题的一个次优解。
本发明所研究的目标函数与用户的平均速率密切相关，为了更接近真实通信系统，本发明对用户平均速率的初始化进行了详细的研究，并给出了相应的低复杂度算法。在系统初始化阶段，由于在第一个时隙内不需考虑用户的平均速率，因此本发明在第一个时隙内以系统总吞吐量最大作为目标函数对D2D用户复用蜂窝用户的信道资源进行了分配，从而得到了每个用户在第一个时隙内的瞬时传输速率，并将该传输速率作为用户的初始化平均传输速率。之后用户的平均传输速率都是在初始化传输速率的基础上，随着时隙的增加迭代累加得到的。
本发明的目的是为了解决了目前大部分文献在以吞吐量最大作为网络资源调度目标而忽略用户之间公平性的问题，提出了一种启发式比例公平调度算法，该算法能够在保证用户最小信干燥比的需求下，使系统总吞吐量和系统公平性之间达到很好的折中。本发明针对D2D网络与蜂窝网络共存混合网络中的资源调度问题，提出了一种启发式比例公平调度算法，该算法能够在保证用户最小信干燥比的需求下，使系统总吞吐量和系统公平性之间达到很好的折中，解决了目前大部分文献在以吞吐量最大作为网络资源调度目标而忽略用户之间公平性带来的问题。
本发明以混合网络中所有用户包含D2D用户和蜂窝用户，比例公平函数之和最大作为目标函数，以信道分配因子，用户最小信干燥比和最大发射功率作为约束条件，通过对一对D2D用户和其复用对象最优功率控制使得他们和比例公平函数最大，以及通过使用低复杂度匈牙利算法对多对D2D用户和其复用对象的资源实现了比例公平调度，从而得到了所研究问题的一个次优解。
本发明所述的可实现混合网络中D2D用户可复用蜂窝用户上行链路资源进行通信，蜂窝用户之间的频谱资源相互正交，因此，网络中存在的干扰只有D2D用户和蜂窝用户之间的共信道干扰。当D2D用户复用正在通信的蜂窝用户上行链路资源是，基站接收的信号会受到D2D发送端的干扰信号，同时D2D接收端也会受到蜂窝用户发送端的干扰。考虑到蜂窝用户和D2D用户通信的最小信噪比需求和最大发射功率的约束，本发明在设计算法时分别将用户最小信噪比和最大发射功率最为约束条件，通过对用户发射功率合理的控制，保证了用户通信质量。
附图说明
图1为具体实施方式四提出的混合网络中D2D通信复用蜂窝用户上行链路资源的网络系统模型。
图2为具体实施方式一提出的一种针对D2D与蜂窝网络共存混合网络的启发式比例公平调度算法流程图；
图3为实施例提出的一种针对D2D与蜂窝网络共存混合网络的启发式比例公平调度算法系统初始化流程图；
图4为实施例提出的混合网络整体吞吐量仿真结果；
图5为实施例提出的混合网络公平性测量结果。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图2本实施方式的一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，具体是按照以下步骤制备的：
步骤一、计算蜂窝用户iC与基站(BS)之间的信道增益D2D对之间的信道增益蜂窝用户iC与D2D对iD接收端之间的干扰信道增益以及D2D对iD到基站(BS)干扰链路的信道增益其中，iD为第i个D2D用户；iC为第i个蜂窝用户；
步骤二、假设信道的高斯白噪声为第T个时隙，当用户iD复用用户iC时，计算第T个时隙D2D用户的信干燥比瞬时数据速率和比例公平函数如下：
其中，为D2D对iD第T个时隙的发射功率，为蜂窝用户iC第T个时隙的发射功率，为前T-1时隙内D2D用户的平均传输速率；为第T个时隙，D2D对之间的信道增益；为第T个时隙，蜂窝用户iC与D2D对iD接收端之间的干扰信道增益；
利用相同方法获取复用情况下，蜂窝用户当前时隙T的信干燥比瞬时数据速率和比例公平函数如下：
其中，为前T-1时隙内蜂窝用户的平均传输速率；为第T个时隙，以蜂窝用户iC与基站(BS)之间的信道增益；为第T个时隙，D2D对iD到基站(BS)干扰链路的信道增益；
纯蜂窝网络中蜂窝用户频谱资源之间相互正交，因此不考虑蜂窝用户之间的干扰；本发明所述的混合网络模型中蜂窝用户的个数大于D2D用户对数，有一些蜂窝用户将不会被复用，计算未被复用蜂窝用户在第T个时隙内的信燥比瞬时数据速率和比例公平函数为：
其中，是蜂窝用户iC在第T个时隙内不被复用时，没有干扰情况下的发射功率，是前T-1时隙内未被复用蜂窝用户的平均传输速率；
步骤三、计算用户i在第T个时隙内的平均传输速率Ri,T；
步骤四、将D2D(Device-to-Device,终端直通)与蜂窝网络的混合网络模型的公平性问题进行数学建模得到数学模型；信道具有时变特性和用户的独立性，为了提高整体网络的公平性，本发明以第T个时隙内所有用户比例公平函数之和最大为目标函数即得到数学模型：
其中，X*是公式(12)达到最大值时对应的信道分配矩阵X的最优解，P*是公式(12)达到最大值时对应的功率矩阵即P的最优解；NC为蜂窝用户的个数；ND为D2D对的个数；X是一个ND×NC的信道分配矩阵，X中的元素为第T个时隙内，D2D对iD和蜂窝用户iC的复用因子，复用时否则
公式(12)是一个混合整数规划问题，该问题在多项式时间内不能够求解，因此为NP-hard问题，因此本发明将公式(12)分为两个子问题进行解决，一个是对用户的功率控制问题，另一个是对网络资源的比例公平调度问题，将这两个问题的求解，得到公式(12)的一个次优解；
步骤五、利用启发式比例公平调度算法将步骤四得到的数学模型进行求解得到P*；
步骤六、根据步骤五计算得到的P*进行多用户比例公平调度得到X*；
步骤七、多用户混合网络用户平均传输速率初始化阶段；
计算用户比例公平函数时，除了获取本时隙内的瞬时速率以外，还必须获得用户i前T-1时隙内的平均传输速率Ri,T-1；由公式(11)得用户i的平均传输速率Ri,T是一个随着时隙不断迭代累加的结果，且用户i在第一个时隙内的平均传输速率Ri,1＝ri,1；在第一个时隙内，不存在用户的比例公平函数，因此，不能采用比例公平调度策略进行用户的资源调度；鉴于此，在第一时隙，以系统总的吞吐量最大化为目标对多用户共存混合网络中的资源进行分配；在保证所有用户最小信噪比需求和最大功率限制的条件下，通过功率控制和资源调度共同实现整个网络吞吐量最大的目的；
步骤七一、当时隙T＝1时，Ri,1＝ri,1，即第一时隙内用户i的平均传输速率Ri,1等于第一时隙内的瞬时速率ri,1；将第一时隙D2D(Device-to-Device,终端直通)与蜂窝网络的混合网络的吞吐量最大化问题建模；
步骤七二、当接入控制元素或时求解得到时隙T＝1时的P1 *；
步骤七三、根据步骤七二计算得到的P1 *进行求解得到X1 *；获得最优功率控制后，公式(21)转换为：
其中，下标1代表第一时隙；
公式(25)描述的是多对D2D用户和多个蜂窝用户共存时，D2D用户复用对象的选择问题；通过功率控制得到每对D2D用户复用蜂窝用户的和速率多对复用对象对应的和速率矩阵r为：
其中
其中，为第一个时隙内用户iC和iD复用时的和速率；
公式(25)的最优解为从r中选取ND个元素，通过经典的匈牙利算法进行求解使得网络整体吞吐量最大；
在匈牙利算法计算过程中，对于行数大于ND的元素，本发明引入虚拟元素0进行填充。
本实施方式效果：
本发明所研究D2D与蜂窝网络共存混合网络中的比例公平调度算法，综合考虑了网络整体吞吐量和公平性问题，能够在提高网络吞吐量的同时提高网络公平性。
本发明以混合网络中所有用户包含D2D用户和蜂窝用户，比例公平函数之和最大作为目标函数，以信道分配因子，用户最小信干燥比和最大发射功率作为约束条件，通过对一对D2D用户和其复用对象最优功率控制使得他们和比例公平函数最大，以及通过使用低复杂度匈牙利算法对多对D2D用户和其复用对象的资源进行了分配，从而得到了所研究问题的一个次优解。
本发明所研究的目标函数与用户的平均速率密切相关，为了更接近真实通信系统，本发明对用户平均速率的初始化进行了详细的研究，并给出了相应的低复杂度算法。在系统初始化阶段，由于在第一个时隙内不需考虑用户的平均速率，因此本发明在第一个时隙内以系统总吞吐量最大作为目标函数对D2D用户复用蜂窝用户的信道资源进行了分配，从而得到了每个用户在第一个时隙内的瞬时传输速率，并将该传输速率作为用户的初始化平均传输速率。之后用户的平均传输速率都是在初始化传输速率的基础上，随着时隙的增加迭代累加得到的。
D2D通信由于高的数据传输速率，高的频谱利用率和能量效率，低的传输时延，减轻网络负载量等，使得D2D技术迅速发展，有望成为5G网络中最具潜能的技术之一。为了进一步提高蜂窝网络的频谱利用率，D2D用户复用蜂窝用户的频谱资源，带来了相互之间的共信道干扰问题，但是在基站的集中式管理下，这些干扰都是可控的。因此，D2D网络复用蜂窝网络资源成为了研究的热点问题。本发明针对D2D用户复用蜂窝网络资源时的资源调度问题，提出了一种启发式比例公平调度算法，该算法能够在保证用户最小信干燥比的需求下，使系统总吞吐量和公平性之间达到很好的折中，解决了目前大部分文献在以吞吐量最大作为网络资源调度目标而忽略用户之间公平性带来的问题。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：
步骤一中计算 和具体过程为：
以蜂窝用户iC与基站(BS)之间的信道增益的数学表达式为：
其中，G是路径损耗常数，为蜂窝用户到基站的服从指数分布的快速衰落，为蜂窝用户到基站服从对数正态分布的慢衰落因子，α是路径损耗因子，是蜂窝用户iC和基站之间的距离；iC为第i个蜂窝用户；蜂窝与D2D用户共存的混合网络中，所有用户的瞬时信道增益由多径效应，阴影效应和路径损耗构成；
同样方法得到D2D对之间的信道增益蜂窝用户iC与D2D对iD接收端之间的干扰信道增益D2D对iD到基站(BS)干扰链路的信道增益其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤三中将用户i在第T个时隙内的平均传输速率用下式表示为：
其中，Ri,T-1表示第i个用户在前T-1时隙内的平均传输速率，ri,T表示第i个用户在第T个时隙的瞬时传输速率；Ri,T是用户i在T个时隙内网络吞吐量累加求和求平均的一个值，Ri,T会随着时隙的变化而不断更新。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤四中数学模型约束条件具体为：
其中，定义了蜂窝用户iC最小SINR需求；定义了D2D用户iD最小SINR需求；C为蜂窝用户的集合；D为D2D用户的集合；定义了当前T时隙内用户发射功率矩阵：矩阵和大小和矩阵X一样；为D2D用户的发射功率矩阵，中的元素由构成；为蜂窝用户被复用时的发射功率矩阵，中的元素由构成；为蜂窝用户不被复用时的发射功率矩阵，中的元素由构成；为蜂窝用户和D2D用户的最大发射功率；为D2D用户的最大发射功率；
限制条件(12a)和(12b)表示在时隙T内，一个D2D对和一个蜂窝用户之间一对一的复用关系，(12c)和(12d)分别代表了蜂窝用户和D2D用户的最小信噪比需求，(12e)和(12f)表示蜂窝用户和D2D用户的功率限制；
所述D2D与蜂窝网络的混合网络中D2D通信复用蜂窝用户上行链路资源的网络系统模型包含一个基站1，NC个蜂窝用户2和ND个D2D发送端3和ND个D2D接收端4(如图1)，且蜂窝用户的数量大于D2D用户，即NC≥ND；
该模型中所有蜂窝用户CU和D2D发送端DUT均匀分布在以基站为圆心，半径为R的圆内，D2D接收端DUR均匀分布在以DUT为圆心半径为r的圆内；基站分配给蜂窝用户的信道之间完全正交，蜂窝用户之间不存在干扰；每个蜂窝用户被分配一个正交信道，一个正交信道至多分给一个蜂窝用户；且D2D用户只能复用一个蜂窝用户的资源，一个蜂窝用户的资源至多被一个D2D用户进行复用；所在蜂窝网络下，D2D用户只能够对蜂窝用户的上行链路资源进行复用，因为上行链路的干扰比下行链路资源更可控；所有用户包括蜂窝用户和D2D用户，蜂窝用户和D2D用户都有最小的SINR需求；基站能够通过控制信道获取所有通信链路的完美信道信息；所有链路经历了多径效应引起的快速衰落，阴影效应引起的慢衰落和长距离传输所带来的路径损耗。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤五中利用启发式比例公平调度算法将步骤四得到的数学模型进行求解得到P*具体过程：
步骤五一、利用D2D用户接入控制确定接入控制矩阵A中的元素或
为了求解公式(12)中的优化问题，首先基站需要对D2D用户能否接入蜂窝网络资源进行决策；这是可行的，因为基站可以通过控制信道获取用户的位置信息，通过D2D用户和蜂窝用户之间的距离判断D2D用户能否复用蜂窝用户资源；这一步可以通过文献1(D.Feng,L.Lu,Yi YW,GY Li,G Feng,S Li,"Device-to-device communicationsunderlaying cellular networks,"IEEE Trans.Commun.,vol.61,no.8,pp.3541-3551,Aug.2013.)中的接入控制实现；通过限制条件(12c)、(12d)、(12e)和(12f)获得D2D用户接收端iD到蜂窝用户发送端iC的最小通信距离如下：
计算每个D2D对接收端与所有蜂窝用户之间的距离假设D2D对iD接收端位置为蜂窝用户iC位置为则D2D用户接收端iD到蜂窝用户发送端iC的距离为：
定义接入控制矩阵A，矩阵大小为ND×NC；如果接入控制矩阵A中的元素则iD用户可以复用iC用户的资源；否则
其中，为用户iC到用户iD的服从指数分布的快速衰落，为用户iC到用户iD服从对数正态分布的慢衰落因子；
步骤五二、D2D网络与蜂窝网络共同组成的混合网络的功率控制问题是指通过合理控制用户的发送功率来抑制网络中的干扰，同时使得用户比例公平函数达到最大；
当时，进行用户iC和用户iD的功率控制；
当D2D用户复用蜂窝用户上行链路资源时，D2D接收端会接收到来自蜂窝用户的干扰信号，而基站会收到来自D2D发送端的干扰信号；可通过对D2D用户和其复用蜂窝用户功率的合理控制，抑制复用带来的共信道干扰问题，同时使得复用情况下，D2D用户和复用对象的比例公平函数之和最大；由于网络中D2D用户和复用蜂窝用户之间是一一对应关系，因此本发明只考虑一对D2D用户复用一个蜂窝用户时的功率控制问题；
步骤五三、当时，进行用户iC的功率控制；
对于未被复用纯蜂窝网络中的蜂窝用户，由于蜂窝用户之间的频谱资源相互正交，不存在干扰，因此确定纯蜂窝网络中蜂窝用户的最大比例公平函数所对应的发射功率为蜂窝用户的最大发送功率即：
因此，第T个时隙内，纯蜂窝用户最大发射功率所对应的瞬时速率通过公式(8)(9)计算得到，最大比例公平函数由公式(10)计算得到平均传输速率为由公式(11)计算得到；
步骤五四、根据和计算得到第T>1时的P*。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤五二中当时，进行用户iC和用户iD的功率控制具体过程：
步骤五二一、在第T个时隙内，D2D用户iD复用蜂窝用户iC时的最大比例公平函数之和的最优功率控制问题建模为：
其中，为的最优解即最优控制功率；
步骤五二二、由于对于用户来说前T-1时隙内的平均传输速率是一个定值，因此对于公式(13)求解的最优功率控制等价于对于D2D用户iD和蜂窝用户iC复用时和速率最大所对应的最优功率解；求解和速率公式如下：
公式(16)可通过文献1进行求解；由最优控制功率能够通过公式(2)(3)和(5)(6)分别计算出蜂窝用户和D2D用户在时隙T的瞬时速率和并通过公式(11)计算出平均传输速率和则最大比例公平函数之和为：
其中，为蜂窝用户在第T时隙的瞬时速率，为D2D用户在第T时隙的瞬时速率。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤六中根据步骤五计算得到的P*进行多用户比例公平调度得到X*具体过程为：
D2D网络与蜂窝网络组成的混合网络中，多对D2D用户和蜂窝用户共存；如何对多对D2D对的复用对象进行选择使得系统总的比例公平函数最大，是本发明接下来要讨论的问题；混合网络中多对D2D对的复用对象的选择问题实际上就是针对多个用户的比例公平调度问题；
通过最优的功率控制矩阵公式(12)中的优化问题进一步转化为：
本发明通过计算获得每对D2D用户复用所有蜂窝用户时的比例公平函数矩阵QT：如果接入控制元素则D2D对iD可以复用蜂窝用户发送端iC的资源，此时复用的比例公平函数之和通过公式(17)获得，否则D2D对iD不能复用蜂窝用户发送端iC的资源，比例公平函数之和为0；第T时隙内，D2D用户复用蜂窝用户频谱时的比例公平函数矩阵QT为：
其中，
为第T个时隙的接入控制元素；
考虑到网络中一对D2D用户只能复用一个蜂窝用户的频谱资源，同时一个蜂窝用户也至多能够被一对D2D用户复用，因此，将(19)中的优化问题转化为从比例公平矩阵QT中选取ND个元素使得它们的总和最大，且每行每列只能选择一个元素；这样，将优化问题式(19)转化为传统的指派问题，将指派问题通过经典的匈牙利算法(Hungarian Algorithm)获得时隙T>1时的信道分配的最优解X*；
由于混合网络中D2D用户的个数小于蜂窝用户的个数ND<NC，而匈牙利算法要求代价函数的行数和列数必须相等，因此，比例公平矩阵需要被扩充为NC×NC的矩阵；对于比例公平函数中行数大于ND的元素，本发明引入虚拟元素0进行填充。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤七一中将第一时隙D2D(Device-to-Device,终端直通)与蜂窝网络的混合网络的吞吐量最大化问题建模如下：
其中，下标1代表第一时隙；
该吞吐量优化的问题是一个非凸的优化问题，不能够直接求解；因此，将吞吐量最大化问题分为单个D2D用户复用蜂窝用户时的功率控制和多用户共存网络的资源调度两个子问题进行求解。其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤七二中当接入控制元素或时求解得到时隙T＝1时P1 *具体过程为：
步骤七二一、通过接入控制策略获得T＝1时的接入控制矩阵A1，当接入控制元素时，D2D对iD复用蜂窝用户iC的频谱资源；当时，进行用户iC和用户iD的功率控制，得到和速率最大值具体数学表达式为：
其中，分别是和速率最大时，蜂窝用户iC和复用D2D对iD对应的发射功率；复用情况下，为蜂窝用户对应的平均传输速率，复用情况下，为D2D用户对应的平均传输速率为，且 是复用和速率最大时，蜂窝用户iC在第一时隙对应的瞬时速率；是复用和速率最大时，复用D2D用户iD在第一时隙对应的瞬时速率；
步骤七二二、当接入控制元素蜂窝用户iC没被复用，此时蜂窝用户最大瞬时速率等于纯蜂窝网络下的最大瞬时速率，其表达式如下：
其中，为蜂窝用户不受干扰情况下，瞬时速率最大时的最优发射功率，其值等于蜂窝用户的最大发射功率蜂窝用户的平均传输速率为且其它步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：
本实施例一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，具体是按照以下步骤制备的：
步骤一：算法开始；
步骤二：输入网络基本参数：小区半径R，D2D半径r，G，和
步骤三：系统初始化得到第一时隙内所有D2D用户的平均传输速率矩阵
和所有蜂窝用户的平均传输速率矩阵
所述步骤三所述的第一时隙内所有D2D用户的平均传输速率矩阵和所有蜂窝用户的平均传输速率矩阵通过以下步骤实现：
结合图3说明本实施方式，本发明所述的一种针对D2D与蜂窝网络共存混合网络的启发式比例公平调度算法系统初始化通过以下步骤实现：
步骤三一：建立网络框架，以基站为圆心，NC个蜂窝用户发送端和ND个D2D用户发送端随机均匀分布在以R米为半径的圆内，ND个D2D用户接收端随机分布在以相对应D2D发送端为圆心半径为r的圆内；
步骤三二：计算所有蜂窝用户到基站之间的信道增益计算所有D2D对之间的信道增益蜂窝用户iC与D2D对iD接收端之间的干扰信道增益D2D对iD到基站(BS)干扰链路的信道增益
步骤三三：判断D2D用户对数是否达到最大值ND，未达到转到步骤三四；否则转步骤三十；
步骤三四：判断蜂窝用户个数是否达到最大值NC，未达到转到步骤三五；否则，D2D对数加1，返回步骤三三；
步骤三五：进入阶段1接入控制：计算D2D对i和蜂窝用户发射端j之间的最小距离
步骤三六：计算D2D对i和蜂窝用户发射端j之间的实际距离Li,j；
步骤三七：判断是否成立，如果成立转到步骤三八，否则转到步骤三九；
步骤三八：进入阶段2最优功率控制：接入控制元素计算D2D对iD复用蜂窝用户iC时通过功率控制得到的最大和速率及蜂窝用户和D2D用户分别对应的平均传输速率为和蜂窝用户个数加1，返回步骤三四；
步骤三九：接入控制元素计算蜂窝用户iC没有被D2D对iD复用时的最大瞬时速率蜂窝用户的平均传输速率为蜂窝用户个数加1，返回步骤三四；
步骤三十：获得代价矩阵r，利用匈牙利算法对代价矩阵求取系统整体吞吐量最大时所对应的信道分配矩阵X。
步骤三十一：输出第一个时隙内所有D2D用户的平均传输速率矩阵
和所有蜂窝用户的平均传输速率矩阵
步骤三十二：系统初始化结束；
步骤四：判断是否达到时隙T，若未达到转到步骤五，否则转到步骤十六；
步骤五：建立网络框架，以基站为圆心，NC个蜂窝用户发送端和ND个D2D用户发送端随机均匀分布在以R米为半径的圆内，ND个D2D用户接收端随机分布在以相对应D2D发送端为圆心半径为r的圆内；
步骤六：计算所有蜂窝用户到基站之间的信道增益计算所有D2D对之间的信道增益蜂窝用户iC与D2D对iD接收端之间的干扰信道增益D2D对iD到基站(BS)干扰链路的信道增益
步骤七：判断D2D用户对数是否达到最大值ND，未达到转到步骤八；否则转步骤十四；
步骤八：判断蜂窝用户个数是否达到最大值NC，未达到转到步骤九；否则，D2D对个数加1返回步骤七；
步骤九：进入阶段1接入控制：计算D2D对i和蜂窝用户发射端j之间的最小距离
步骤十：计算D2D对i和蜂窝用户发射端j之间的实际距离Li,j；
步骤十一：判断是否成立，如果成立转到步骤十二，否则转到步骤十三；
步骤十二：进入阶段2最优功率控制：接入控制元素通过功率控制获取D2D对iD复用蜂窝用户iC时得到的最大比例公平函数之和及蜂窝用户和D2D用户分别对应的平均传输速率为和蜂窝用户个数加1，返回步骤八；
步骤十三：接入控制元素计算蜂窝用户iC没有被D2D对iD复用时的最大比例公平函数蜂窝用户的平均传输速率为蜂窝用户个数加1，返回步骤八；
步骤十四：获得代价矩阵Q，利用匈牙利算法对代价矩阵求取系统所有比例公平函数之和最大时所对应的信道分配矩阵X。
步骤十五：输出当前时隙内所有D2D用户的平均传输速率矩阵和所有蜂窝用户的平均传输速率矩阵当前时隙个数t加1，返回步骤四。
步骤十六：算法结束。
对仿真实验的描述：
A.网络框架及仿真参数
本发明仿真参数见表1
表1仿真参数
B.仿真结果与分析
本方面的仿真结果分别从网络总吞吐量，整个网络公平性两方面分析所提出算法对网络整体性能的提升。网络总体吞吐量定义为所有D2D用户和蜂窝用户的吞吐量之和。整体网络公平性利用Jain’s公平性指标进行度量，Jain’s表达式为：
其中F为Jain’s公平性因子，Ri为第i个用户当前时隙内的平均传输速率，K为用户个数。当F＝1时系统是最公平的，当F＝0时系统是最不公平的。Jain’s公平性指标F越大，系统公平性越高。
图4是本发明所述的混合网络的系统吞吐量，单位是bit/s/HZ，从图4中可以看出与文献[1]中最大化系统吞吐量为目标的算法相比，提出算法得到的系统吞吐量率低于文献[1]算法。这是因为文献[1]算法只考虑了系统吞吐量而忽略了系统中用户之间的公平性。而提出算法采用比例公平调度综合考虑了吞吐量和公平性两个因素。同时，随着D2D对数的增加，网络整体吞吐量也在逐渐增加，这是因为D2D通信能提高系统频谱利用率。
图5是本发明所述的混合网络中利用Jain’s公平性因子(Jain’s fairnessindex)测量整体系统网络公平性的结果，从图中明显看到提出算法比文献[1]中所提算法公平性高，这就进一步验证了所提出的比例公平算法能够很好地在系统吞吐量和公平性之间做出一个很好的折中，且提出算法明显优于文献[1]中算法。
本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，其特征在于，该方法具体是按照以下步骤进行的：
步骤一、计算蜂窝用户iC与基站之间的信道增益D2D对之间的信道增益蜂窝用户iC与D2D对iD接收端之间的干扰信道增益以及D2D对iD到基站干扰链路的信道增益其中，iD为第i个D2D用户；iC为第i个蜂窝用户；
步骤二、假设信道的高斯白噪声为第T个时隙，当用户iD复用用户iC时，计算第T个时隙D2D用户的信干燥比瞬时数据速率和比例公平函数如下：
其中，为D2D对iD第T个时隙的发射功率，为蜂窝用户iC第T个时隙的发射功率，为前T-1时隙内D2D用户的平均传输速率；为第T个时隙，D2D对之间的信道增益；为第T个时隙，蜂窝用户iC与D2D对iD接收端之间的干扰信道增益；
利用相同方法获取复用情况下，蜂窝用户当前时隙T的信干燥比瞬时数据速率和比例公平函数如下：
其中，为前T-1时隙内蜂窝用户的平均传输速率；为第T个时隙，以蜂窝用户iC与基站之间的信道增益；为第T个时隙，D2D对iD到基站干扰链路的信道增益；
计算未被复用蜂窝用户在第T个时隙内的信燥比瞬时数据速率和比例公平函数为：
其中，是蜂窝用户iC在第T个时隙内不被复用时，没有干扰情况下的发射功率，是前T-1时隙内未被复用蜂窝用户的平均传输速率；
步骤三、计算用户i在第T个时隙内的平均传输速率Ri,T；
步骤四、将D2D与蜂窝网络的混合网络模型的公平性问题进行数学建模得到数学模型；以第T个时隙内所有用户比例公平函数之和最大为目标函数即得到数学模型：
其中，X*是公式(12)达到最大值时对应的信道分配矩阵X的最优解，P*是公式(12)达到最大值时对应的功率矩阵即P的最优解；NC为蜂窝用户的个数；ND为D2D对的个数；X是一个ND×NC的信道分配矩阵，X中的元素为第T个时隙内，D2D对iD和蜂窝用户iC的复用因子，复用时否则
步骤五、利用启发式比例公平调度算法将步骤四得到的数学模型进行求解得到P*；
步骤六、根据步骤五计算得到的P*进行多用户比例公平调度得到X*；
步骤七、多用户混合网络用户平均传输速率初始化阶段；
步骤七一、当时隙T＝1时，Ri,1＝ri,1，即第一时隙内用户i的平均传输速率Ri,1等于第一时隙内的瞬时速率ri,1；将第一时隙D2D与蜂窝网络的混合网络的吞吐量最大化问题建模；
步骤七二、当接入控制元素或时求解得到时隙T＝1时的P1 *；
步骤七三、根据步骤七二计算得到的P1 *进行求解得到X1 *；获得最优功率控制后，公式(21)转换为：
其中，下标1代表第一时隙。
2.根据权利要求1所述一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，其特征在于：步骤一中计算和具体过程为：
以蜂窝用户iC与基站(BS)之间的信道增益的数学表达式为：
其中，G是路径损耗常数，为蜂窝用户到基站的服从指数分布的快速衰落，为蜂窝用户到基站服从对数正态分布的慢衰落因子，α是路径损耗因子，是蜂窝用户iC和基站之间的距离；iC为第i个蜂窝用户；
同样方法得到D2D对之间的信道增益蜂窝用户iC与D2D对iD接收端之间的干扰信道增益D2D对iD到基站干扰链路的信道增益
3.根据权利要求1所述一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，其特征在于：步骤三中将用户i在第T个时隙内的平均传输速率用下式表示：
其中，Ri,T-1表示第i个用户在前T-1时隙内的平均传输速率，ri,T表示第i个用户在第T个时隙的瞬时传输速率；Ri,T是用户i在T个时隙内网络吞吐量累加求和求平均的一个值。
4.根据权利要求1所述一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，其特征在于：步骤四中数学模型约束条件具体为：
其中，定义了蜂窝用户iC最小SINR需求；定义了D2D用户iD最小SINR需求；C为蜂窝用户的集合；D为D2D用户的集合；定义了当前T时隙内用户发射功率矩阵：矩阵和大小和矩阵X一样；为D2D用户的发射功率矩阵，中的元素由构成；为蜂窝用户被复用时的发射功率矩阵，中的元素由构成；为蜂窝用户不被复用时的发射功率矩阵，中的元素由构成；为蜂窝用户和D2D用户的最大发射功率；为D2D用户的最大发射功率。
5.根据权利要求3所述一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，其特征在于：步骤五中利用启发式比例公平调度算法将步骤四得到的数学模型进行求解得到P*具体过程：
步骤五一、利用D2D用户接入控制确定接入控制矩阵A中的元素或
通过限制条件(12c)、(12d)、(12e)和(12f)获得D2D用户接收端iD到蜂窝用户发送端iC的最小通信距离如下：
计算每个D2D对接收端与所有蜂窝用户之间的距离假设D2D对iD接收端位置为蜂窝用户iC位置为则D2D用户接收端iD到蜂窝用户发送端iC的距离为：
定义接入控制矩阵A，矩阵大小为ND×NC；如果接入控制矩阵A中的元素则iD用户可以复用iC用户的资源；否则
其中，为用户iC到用户iD的服从指数分布的快速衰落，为用户iC到用户iD服从对数正态分布的慢衰落因子；
步骤五二、当时，进行用户iC和用户iD的功率控制；
步骤五三、当时，进行用户iC的功率控制；确定纯蜂窝网络中蜂窝用户的最大比例公平函数所对应的发射功率为蜂窝用户的最大发送功率即：
因此，第T个时隙内，纯蜂窝用户最大发射功率所对应的瞬时速率通过公式(8)(9)计算得到，最大比例公平函数由公式(10)计算得到平均传输速率为由公式(11)计算得到；
步骤五四、根据和计算得到第T>1时的P*。
6.根据权利要求5所述一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，其特征在于：步骤五二中当时，进行用户iC和用户iD的功率控制具体过程：
步骤五二一、在第T个时隙内，D2D用户iD复用蜂窝用户iC时的最大比例公平函数之和的最优功率控制问题建模为：
其中，为的最优解即最优控制功率；
步骤五二二、对于公式(13)求解的最优功率控制等价于对于D2D用户iD和蜂窝用户iC复用时和速率最大所对应的最优功率解；求解和速率公式如下：
通过公式(11)计算出平均传输速率和则最大比例公平函数之和为：
其中，为蜂窝用户在第T时隙的瞬时速率，为D2D用户在第T时隙的瞬时速率。
7.根据权利要求6所述一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，其特征在于：步骤六中根据步骤五计算得到的P*进行多用户比例公平调度得到X*具体过程为：
通过最优的功率控制矩阵公式(12)中的优化问题进一步转化为：
如果接入控制元素则D2D对iD可以复用蜂窝用户发送端iC的资源，此时复用的比例公平函数之和通过公式(17)获得，否则D2D对iD不能复用蜂窝用户发送端iC的资源，比例公平函数之和为0；第T时隙内，D2D用户复用蜂窝用户频谱时的比例公平函数矩阵QT为：
其中，
为第T个时隙的接入控制元素；将优化问题式(19)转化为传统的指派问题，将指派问题通过经典的匈牙利算法获得时隙T>1时的信道分配的最优解X*。
8.根据权利要求1所述一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，其特征在于：步骤七一中将第一时隙D2D与蜂窝网络的混合网络的吞吐量最大化问题建模如下：
其中，下标1代表第一时隙。
9.根据权利要求1所述一种D2D与蜂窝网络共存的启发式比例公平调度方法，其特征在于：步骤七二中当接入控制元素或时求解得到时隙T＝1时P1 *具体过程为：
步骤七二一、当时，进行用户iC和用户iD的功率控制，得到和速率最大值具体数学表达式为：
其中，分别是和速率最大时，蜂窝用户iC和复用D2D对iD对应的发射功率；复用情况下，为蜂窝用户对应的平均传输速率，复用情况下，为D2D用户对应的平均传输速率为，且 是复用和速率最大时，蜂窝用户iC在第一时隙对应的瞬时速率；是复用和速率最大时，复用D2D用户iD在第一时隙对应的瞬时速率；
步骤七二二、当接入控制元素蜂窝用户iC没被复用，此时蜂窝用户最大瞬时速率等于纯蜂窝网络下的最大瞬时速率，其表达式如下：
其中，为蜂窝用户不受干扰情况下，瞬时速率最大时的最优发射功率，其值等于蜂窝用户的最大发射功率蜂窝用户的平均传输速率为且
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107277821B (zh) * 2017-05-23 2020-03-17 厦门大学 一种用于瑞利信道下的d2d蜂窝通信系统吞吐量优化方法
CN107248896B (zh) * 2017-06-16 2019-01-22 哈尔滨工业大学 一种d2d通信联合模式选择和比例公平调度优化方法
CN107222930A (zh) * 2017-06-27 2017-09-29 同济大学 蜂窝通信网中低时延d2d用户模式选择方法
CN108496384A (zh) * 2017-07-31 2018-09-04 深圳市大疆创新科技有限公司 通信方式控制方法及设备
CN107396293B (zh) * 2017-08-03 2020-12-18 重庆邮电大学 基于d2d通信的v2x资源分配方法及系统
CN108540964B (zh) * 2018-04-08 2021-03-12 沈阳航空航天大学 一种频谱资源分配方法
CN110278546B (zh) * 2019-05-27 2022-02-22 东南大学 一种延时不敏感d2d通信系统中平均能效最大化功率分配方法
CN110611902B (zh) * 2019-09-19 2022-08-02 哈尔滨工程大学 一种基于上下行频谱联合复用的d2d资源分配方法
CN116828618B (zh) * 2023-08-16 2024-02-09 四川轻化工大学 一种基于用户能量效率控制的d2d通信的资源分配方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104717755A (zh) * 2015-03-20 2015-06-17 西安交通大学 一种蜂窝网络中引入d2d技术的下行频谱资源分配方法
CN105611644A (zh) * 2016-01-29 2016-05-25 江苏省邮电规划设计院有限责任公司 一种提高含d2d通信的蜂窝网络公平性的方法
CN105636213A (zh) * 2015-12-30 2016-06-01 哈尔滨工业大学 异构c-ran网络及该网络下的d2d通信模式选择与资源调度联合优化方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104717755A (zh) * 2015-03-20 2015-06-17 西安交通大学 一种蜂窝网络中引入d2d技术的下行频谱资源分配方法
CN105636213A (zh) * 2015-12-30 2016-06-01 哈尔滨工业大学 异构c-ran网络及该网络下的d2d通信模式选择与资源调度联合优化方法
CN105611644A (zh) * 2016-01-29 2016-05-25 江苏省邮电规划设计院有限责任公司 一种提高含d2d通信的蜂窝网络公平性的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Device-to-devicecommunications underlaying cellular networks;D.Feng;《IEEE》;20130930;全文
Heuristic Algorithm forProportional Fair Scheduling in D2D-Cellular Systems;Gu J.;《IEEE》;20150910;全文

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