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移动中继协助下终端直通中面向能效的联合中继选择和资源分配方案
  • ISSN号:1009-5896
  • 期刊名称:《电子与信息学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN929.53[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]西安交通大学电子与信息工程学院,西安710049, [2]西安交通大学软件学院,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金(61372092,61531013),国家863计划(2014AA01A707),江苏省自然科学基金(BK20141214),教育部中国移动科研基金(MCM20150102)
中文摘要:

在移动中继协助下的终端直通(Device-to-Device,D2D1中,由于频带复用,D2D链路与已有蜂窝链路会产生同频干扰。另外,考虑到终端设备功率受限,该文提出一种联合功率控制、信道分配和移动中继选择方案最大化D2D链路总能量效率。原问题为分数规划问题,可转化为通过Dinkelbach算法求解的参数规划问题,此外,上述参数规划问题可进一步分解为功率控制子问题和联合优化信道分配与移动中继选择子问题。其中,功率控制子问题属于DC(Difference-of-Concave)规划问题,其一般意义下为NP-hard难题,可借助序列凸优化方法得到有效的近似解,基于上述结果,联合优化信道分配与移动中继选择子问题可转化为二分图中的最大匹配问题,继而借助匈牙利算法在多项式时间内求得最优解。通过仿真,验证了该方案在优化能量效率的效果。

英文摘要:

In mobile relay-aided Device-to-Device (D2D) communication, the co-channel interference between D2D links and the existing links is inevitable due to spectral reuse. Besides, considering the limited battery lifetime of mobile terminals, a joint Power Control (PC), Channel Assignment (CA), and MR-selection scheme is proposed to maximize the global energy efficiency of MR-aided D2D communication. By exploring the property of fraction programming, the original problem can be transferred into solving a sequence of parametric programming problems via the Dinkelbach method. Besides, each parametric programming problem can be decomposed into two subproblems, i.e., the PC subproblem and the joint CA and MR selection subproblem. Moreover, the former turns out to be the Difference-of-Concave (DC), programming which is generally NP-hard, but it can be well addressed by sequential convex optimization technique. Based on the above results, the latter reduces to the bipartite matching problem which can be optimally solved by the Hungarian algorithm in polynomial time. Simulation results verify the efficacy of the proposed scheme.

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期刊信息
  • 《电子与信息学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院电子学研究所 国家自然科学基金委员会信息科学部
  • 主编:朱敏慧
  • 地址:北京市北四环西路19号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jeit@mail.ie.ac.cn
  • 电话:010-58887066
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-5896
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4494/TN
  • 邮发代号:2-179
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:24739