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

来源：电子与信息学报杂志2017年第10期北京时间：

作者：曲桦, 朱正仓, 赵季红, 唐睿, 王璐瑶, 曹照鑫

单位：2.(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)

摘要：在移动中继协助下的终端直通(Device-to-Device, D2D)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。

关键词：终端直通, 能量效率, 分数规划, DC(Difference-of-Concave)规划, 二分图匹配

基金资助：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)