D2D通信模式下集中-分布式混合资源优化分配方案

设备终端直连(Device to Device，D2D)通信可以复用小区中蜂窝用户的频谱资源，提升了频谱效率和系统容量，同时也带来了更为复杂的干扰。文中提出了一种混合的集中 分布式的复用蜂窝用户上行信道的资源分配方案，将复杂的资源分配分成信道分配和功率控制两个独立的子问题求解。信道分配由基站统一控制分配，提出了基于聚类思想的信道分配算法，用路径损耗衡量距离，把相互距离小的D2D用户聚为一类。同时提出了基于能量效率最大化的Stackelberg博弈进行功率分配，基站端通过对资源定价以保证自身的服务质量，D2D端各自追求最大化自身能量效率，可以分布式求解，并证明了纳什均衡解的存在性和唯一性。整个分配过程中，基站和D2D用户都只需要知道很少量的信道状态信息就可以完成整个资源分配方案，系统的信令开销很小。