D2D/蜂窝通信模式切换与联合功率控制方案

作     者：姜鸿强 张晶 Jiang Hongqiang;Zhang Jing

作者机构：南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学通信技术研究所江苏南京210003 

出 版 物：《信号处理》 (Journal of Signal Processing)

年 卷 期：2020年第36卷第2期

页      面：233-239页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家自然科学基金(61401235) 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2013CB329005) 江苏省自然科学基金(BK20130875) 南京邮电大学科研项目资助课题(NY219044) 

主　　题：D2D 模式选择 功率控制 吞吐量 

摘      要：设备直连(Device-to-Device,D2D)通信技术通过复用蜂窝系统的频谱资源提高频谱利用率,但D2D的引入会给蜂窝系统带来干扰。如何合理地选择D2D/蜂窝通信模式并进行功率优化控制,成为减小D2D和蜂窝系统间干扰、提升网络性能的关键。本文考虑D2D用户复用蜂窝上行链路场景,提出了一种基于距离和联合功率控制的通信模式选择方案。在该方案中,D2D用户和蜂窝用户与基站距离的比值决定了D2D用户是否采用Underlay模式进行通信,进而在约束蜂窝用户和D2D用户发射功率的条件下实现D2D链路和蜂窝链路的联合功率控制,最终推导出能够最大化系统总吞吐量的最优用户功率分配方案。根据仿真结果,本文提出的联合功率控制方案能够在降低系统间干扰的同时有效提高D2D和蜂窝系统的总吞吐量,进而提高了系统的性能。