【摘 要】
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设备到设备（Device-to-Device,D2D）通信技术可以提高用户的传输速率和能量效率,保证用户服务质量（Quality of Service,Qo S）的同时满足更多用户的连接需求,受到国内外广泛关注。多对多复用场景下一个D2D用户可以复用多个信道资源,同时一个信道资源可以被多个D2D用户复用,可以有效提高用户的传输速率。D2D通信通过复用蜂窝用户的频谱资源来完成数据传输,但是同频复用也
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设备到设备（Device-to-Device,D2D）通信技术可以提高用户的传输速率和能量效率,保证用户服务质量（Quality of Service,Qo S）的同时满足更多用户的连接需求,受到国内外广泛关注。多对多复用场景下一个D2D用户可以复用多个信道资源,同时一个信道资源可以被多个D2D用户复用,可以有效提高用户的传输速率。D2D通信通过复用蜂窝用户的频谱资源来完成数据传输,但是同频复用也会带来严重的干扰问题,其中包含不同D2D用户之间的同层干扰以及蜂窝与D2D用户之间的跨层干扰。论文对多对多复用场景下D2D对和D2D簇的资源分配算法进行研究,针对多用户同频复用时干扰严重造成用户传输速率低的问题,利用享乐联盟博弈算法完成信道资源分配,提高D2D用户的传输速率。论文主要工作如下:（1）研究多对多复用场景下D2D对（一个发射机与一个接收机之间完成数据传输）的资源分配问题,针对该场景下用户间干扰影响传输速率的问题,提出基于享乐联盟博弈的资源分配算法。以蜂窝用户作为划分联盟的标志,利用蜂窝用户和D2D对之间的相互干扰形成优先列表来建立初始联盟,以减少D2D对在不同联盟之间的切换次数。综合考虑个体效用和联盟所获得的总体效用来定义切换准则,同时利用等待切换列表使更多的D2D对加入联盟。最后利用连续凸规划进行变换得到D2D对的功率分配结果。仿真结果表明,所提算法可以合理分配资源,提升用户的传输速率。（2）对多对多复用场景下D2D簇（一个发射机与多个接收机之间完成数据传输）的资源分配算法进行研究。针对该场景下发射机用户的发射信号对复用相同资源的D2D簇内和簇外所有接收机用户都会产生干扰,资源分配更加复杂的问题,引入非正交多址接入技术减少用户间干扰,同时改进享乐联盟博弈算法完成资源分配。以D2D发射机用户作为划分联盟的标志,利用D2D用户和D2D设备的社交关系来完成联盟初始化,基于享乐联盟博弈算法,用重叠加权因子来衡量联盟中是否能够继续加入更多的D2D用户,防止同一联盟D2D接收机用户过多。利用拉格朗日乘子法求解目标函数得到功率分配方案。仿真结果表明,所提算法在满足Qo S需求的情况下,提高用户的传输速率和接入量,解决D2D用户的资源分配问题。
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