1.一种基于用户能量效率控制的D2D通信的资源分配方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、首先在仿真平台上搭建满足蜂窝网络的虚拟仿真通信环境;
步骤2、获得基于用户能量效率控制的D2D通信的资源分配方法所需的初始数据;
步骤3、当初始数据获取完毕后,在满足总的D2D用户能量效率目标的条件下,通过二阶段的方法求解最大化系统吞吐量,完成D2D通信的资源分配;
所述步骤1中的虚拟仿真通信环境包括蜂窝用户与D2D用户的数目分配、蜂窝用户与D2D用户坐标位置的均匀随机分布、总的D2D用户能量效率目标;
所述步骤2中的初始数据包括系统吞吐量最大化取值、D2D用户能量效率最大化取值和D2D用户的候选蜂窝用户集合;
求解蜂窝网络中以系统吞吐量最大化为目标时的D2D用户复用蜂窝用户的蜂窝用户功率与D2D用户功率并标记为系统吞吐量最大化取值,并得到D2D用户复用蜂窝用户后比蜂窝用户没有被复用时吞吐量有所增加的D2D用户的候选蜂窝用户集合,也求解蜂窝网络中以D2D用户能量效率总和目标最大化为目标时的D2D用户复用蜂窝用户时的蜂窝用户功率与D2D用户功率并标记为D2D用户能量效率最大化取值;
所述步骤3中的二阶段的方法具体如下:
一阶段利用匈牙利最大化算法与系统吞吐量最大化取值得到蜂窝网络中使得系统吞吐量最大化时的D2D用户复用蜂窝用户的信道资源的复用策略并标记为系统吞吐量最大化复用策略,计算采取系统吞吐量最大化复用策略时的总的D2D用户能量效率是否满足总的D2D用户能量效率目标,满足则采用上述复用策略并作为最优复用策略,不满足则利用匈牙利最大化算法结合D2D用户能量效率最大化取值得到D2D用户复用蜂窝用户的D2D能量效率总和最大化复用策略,计算采取D2D能量效率总和最大化复用策略时的总的D2D用户能量效率并判断是否满足总的D2D用户能量效率目标,不满足则判定为当前情况没有解决方案,满足则将D2D能量效率总和最大化复用策略当作二阶段的初始复用策略;
二阶段采取本地搜索技术并利用系统吞吐量最大化取值与初始复用策略,在保持总的D2D用户能量效率不低于总的D2D用户能量效率目标的同时,优化初始复用策略;
所述本地搜索技术是从初始复用策略开始,随机选取一个D2D用户,并搜索不在当前复用策略的蜂窝用户且存在于被选取D2D用户的候选蜂窝用户集合中的蜂窝用户,使用系统吞吐量最大化取值,计算被选取的D2D用户复用被搜索到的蜂窝用户的系统吞吐量以及总的D2D用户能量效率,当满足系统吞吐量有提升并满足总的D2D用户能量效率目标时,更新复用策略然后从更新后的复用策略继续搜索直到达到一次本地搜索的搜索次数,当一次本地搜索结束时,记录此次本地搜索的复用策略、系统吞吐量与总的D2D用户能量效率,重新从初始复用策略开始进行新一次的本地搜索技术,直到达到本地搜索技术的迭代次数,并选取满足总的D2D用户能量效率目标并使系统吞吐量最大化的复用策略作为D2D用户复用蜂窝用户的最优复用策略。
2.根据权利要求1所述的一种基于用户能量效率控制的D2D通信的资源分配方法,其特征在于:所述蜂窝网络均考虑了慢衰落影响、路径损耗以及多径传播引起的快速衰落。
3.根据权利要求1所述的一种基于用户能量效率控制的D2D通信的资源分配方法,其特征在于:复用策略在系统吞吐量没有提升但满足总的D2D用户能量效率目标时也会更新。