D2D通信蜂窝网络中的比例公平与加权和速率最大化

来源：计算机应用杂志2017年第5期北京时间：

作者：胡靖, 郑武

单位：1. 南京邮电大学 电子科学与工程学院, 南京 210003;2. 金陵科技学院 网络与通信工程学院, 南京 211169

摘要：针对终端直通（D2D）通信系统中用户的公平性问题，首先对现有的比例公平原则进行扩展，推导出一个与加权和速率有关的优化问题，然后提出了一个最大带权匹配比例公平（KMPF）资源分配算法对其进行优化。该算法通过功率控制最大化用户的加权和速率，并由最大带权匹配（KM）算法按照系统总的加权和速率最大原则为D2D用户分配可以复用的蜂窝用户资源。最后由仿真结果可得，该算法在使得系统公平指数相对于贪婪资源分配算法高出0.4的同时保证系统吞吐量达到其水平的95%以上，而相对于公平性较好的随机资源分配算法，该方案得到的系统吞吐量提高了约50%，说明该算法能在兼顾系统吞吐量的同时解决系统公平性问题。

关键词：终端直通,资源复用,比例公平,加权和速率,吞吐量

基金资助：国家自然科学基金资助项目（61372126，61302101）；江苏省自然科学基金资助项目（BK20130874，BK20140881）；南京邮电大学项目（NY213072）；金陵科技学院基金资助项目（JIT-b-201529）。