文献标识码:A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.211719
中文引用格式:陈雨洁,马彩虹. 基于联盟博弈的D2D网络资源分配算法研究[J].电子技术应用,2022,48(2):51-54,59.
英文引用格式:Chen Yujie,Ma Caihong. Research on resource allocation algorithm in D2D networks based on alliance game[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(2):51-54,59.
0 引言
通信网络对容量需求的不断增长导致可用的无线资源日益匮乏,为了缓解通信资源紧缺的问题,5G通信系统引入了终端直连(D2D)通信技术。D2D通信是蜂窝网络中彼此邻近的设备不经过基站转发,直接进行信息传输的通信方式[1]。通过允许其用户复用蜂窝资源进行数据传输, D2D通信能有效提高频谱利用率,增大系统容量,降低基站负载,但代价是严重的同频干扰。为了解决这一问题,通信资源分配至关重要,合理的资源分配不仅能减小用户速率损失,还能有效提升系统容量、效率及用户满意度。文献[2-3]从保证用户QOS需求的角度出发进行了资源分配算法的设计;文献[4]以保证用户公平性为目标提出了有效的资源分配算法;文献[5-6]通过将资源分配问题进行分析转换,利用遗传退火、鸽群等优化算法得出了可行的资源分配方案。
目前大部分对D2D通信资源分配的研究都是基于正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)系统,由于OFDMA的正交性限制,通信系统容量仍无法满足需求。因此,除了资源分配,多址接入技术的改进也十分关键,于是针对5G网络多种非正交接入技术相继提出,基于这些新型多址技术的D2D网络也成为当前研究的热点[7-8]。在诸多非正交多址技术中,SCMA通过使用不同的星座图区分占用相同频谱的用户,能提供更多正交资源,因此SCMA更适用于D2D和蜂窝混合网络[9]。本文针对SCMA系统下D2D用户的资源分配问题,以最大化系统吞吐量为目标,提出了一种改进的基于联盟博弈的资源分配算法,通过建立复用优先级指导联盟形成及切换过程,在保证用户通信质量的同时减少了无效的联盟切换,降低了算法复杂度。
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作者信息:
陈雨洁,马彩虹
(武警工程大学 信息工程学院,陕西 西安710086)