針對異構云無線接入網中的前向鏈路受限問題,提出了一種基于干擾閾值的設備到設備(Device-to-Device,D2D)多用戶分簇方案,并對系統(tǒng)信道和功率資源的分配進行優(yōu)化。首先根據D2D用戶之間的干擾級別,利用著色圖理論對多用戶進行分簇;然后,在滿足D2D用戶和蜂窩用戶服務質量約束下,建立了基于D2D用戶和速率最大化的資源分配模型,并進一步采用二分法對已分簇的D2D用戶進行功率優(yōu)化分配。仿真實驗結果驗證了所提方案相比傳統(tǒng)方案,系統(tǒng)頻譜利用率提高了55%以上。

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【部分圖文】：

圖1 H-CRAN網絡下D2D分簇方案模型

在本文研究的系統(tǒng)(如圖1)中，假設RRH小區(qū)內有N個資源模塊(ResourceBlock,RB)，一個高功率節(jié)點(HighPowerNode,HPN)，標記小區(qū)內的蜂窩用戶為RU(RRHUser)。設定每個RRH小區(qū)中每個蜂窩用戶只能占用一個RB，每個RB至多只能被一個蜂....

圖2 D2D分簇資源分配方案流程圖

通過分析式(4)可知，該問題是混合二進制整數規(guī)劃問題，需要對pm,n、pn、wm,n等參數進行優(yōu)化，從而使和速率最大化。具體地，本文所提的分簇方案和資源分配問題的實現過程如圖2所示。2D2D分簇方案

圖3 D2D通信對之間的干擾拓撲圖

對D2D用戶對分簇的依據是其之間的干擾關系，用D2D集合H=(A,R)來表示這種干擾關系，用A對節(jié)點進行定義，它包含了在H中各個節(jié)點的集合，在這些節(jié)點中，每一個均代表了一個D2D對，所有邊的集合用R進行表示。具體的干擾拓撲圖如圖3所示。如果圖中的各個節(jié)點之間出現干擾的話，那么就會....

圖4 D2D用戶對分簇示例圖

下面通過舉例來更好地理解整個著色過程。如圖4所示，每個拓撲圖的節(jié)點有6個，如果有兩個蜂窩用戶，那么可以將其分為兩簇，每個簇內至多有3個D2D用戶對。從第一個拓撲圖開始，在第一個圖中，d5節(jié)點周圍的邊有4條，是周圍擁有邊最多的節(jié)點，那么將d5涂為橙色;在第二個圖中，d3節(jié)點周圍的邊....

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