异构网络频谱分配方案Network-Assisted D2D通信

文摘

为了满足移动流量的急剧增长,下一代无线网络集成现有的技术,如dual-connectivity (DC)和network-assisted设备间(D2D)通信。在本文中,我们提出一个新的异构系统的频谱分配方案,既包含了技术。个人网络的有效合作代理,我们采用合作游戏的想法,频谱分配算法被实现为一个小说joint-bargaining过程。基于古典纳什讨价还价解,加权纳什,纳什讨价还价与联盟结构,我们三步交互式方法可以利用不同讨价还价的全面协同的概念。HetNet变化的动态环境下,我们可以采取各种福利综合在一个理性的方式在处理位于D2D出相互沟通问题和达成协议的优势。我们建议的方案是确保的主要新奇HetNet操作期间相关的相互冲突的需求之间的权衡。最后,我们开展广泛的仿真研究,说明该方案提供了一个相当大的性能提升相比现有的协议。

1。介绍

电信行业在过去的十年中,目睹了一个数量的指数增长连接移动设备(MDs)。因此,移动数据流量稳步增长是由于MDs的患病率随着spectrum-intensive多媒体服务的快速上升,如移动流媒体视频,手机游戏和社交网络。根据思科、爱立信报告,复合年增长率(CAGR)的整体移动视频流量预计将每年增长11%的2016 - 2022,和总交通将增加大约六次在此期间,全球到2022年达到83亿的订阅。这一趋势预计将发展得更快的未来即将到来的第六代(6克)网络。这大量的MDs和频谱使用会导致传统蜂窝网络平台,这可能不提供高数据速率连接到新的应用程序1,2]。

目前,作为一个有前途的想法对未来无线网络,异构网络(HetNet)架构提出了工业和学术研究人员。它将传统的单一的蜂窝网络转换成多层HetNets,,越来越多的小基站(SBSs)部署在现有的宏观基站(MBS)区域;MBS及其相应SBSs通过回程连接链接和紧密集成。SBSs将频谱访问点的密集部署建设接近MDs这样的流量卸载MBS SBSs可能增强。全球网络运营商,如AT&T, t - Mobile,橙色,和中国移动,有广泛部署SBSs在人口密集的地方,如商场、市场、和咖啡馆来改善当地的能力在重载交通热点和减轻负担MBS (2,3]。

在HetNet基础设施、设备间(D2D)通信也是一个关键的实现技术。最初,D2D通信的概念引入了允许当地之间的点对点传输细胞MDs绕过网络基础设施,比如BSs。应对高数据率服务,D2D沟通是一种有希望的技术来提供以下优点:(i)扩展覆盖,(2)减少蜂窝网络的负担,(3)增加吞吐量和(iv)频谱效率。特别是在5 g网络,潜在D2D用例应用程序已经爆炸了,也就是说,点对点通信,当地多播,多人游戏,数据洪水,和视频传播。然而,传统的D2D技术可能限制的优点。在实践中,建立可靠的直接联系相应的MDs几乎是难以满足服务质量(QoS)需求。通常,潜在的MDs D2D通信不得在附近4]。

当MDs太远离彼此直接通信,network-assisted D2D沟通最近提出了实际操作作为一种手段。在示例中,MD对D2D通信可以位于不同的细胞区域,和BSs正在为中继节点。细胞频谱资源BSs由网络基础设施和辅助继电器D2D通信链路的共享。利用network-assisted D2D通讯、网络系统应(i)调解D2D配对过程,(2)协调时间和频谱分配,和(3)确保所需的QoS。它会导致增加系统吞吐量和更高的频谱效率。获得这些潜在收益,需要仔细设计新颖的频谱分配算法,有效地管理D2D对细胞区域。但是,为了充分利用它的潜力,有一些关键控制问题应该解决设计算法(4,5]。

在这些关键问题,医学协会是主要问题之一;它涉及BSs中的频谱分配过程,目的是提高per-MD吞吐量和系统整体能力。最近,双连通性(DC)的概念引入了HetNets同时使用频谱资源在MBS和SBS。直流技术构成小说的特性,有助于有效地处理频谱需求通过使MDs维持两个并发连接。更广泛地说,位于频谱聚合溶液可以提高MD连接经验以及整个通信的可靠性。这种柔性直流技术协会,由不同BSs的互操作性,使决定性的一步HetNet系统效率最大化。设计一个新的HetNet频谱分配算法考虑所有的关键问题,我们需要一个新的智能控制范式和新颖的解决方案的概念6]。

1.1。技术概念

HetNet管理算法,独立自主,分布式,智能网络代理做出理性和战略决策。这个场景可能落入博弈论。一般来说,博弈论是基于特定理论的合理性和提供了一个综合分析战略相互依存环境下的理性行为。因此,它提供了一个正式的分析框架和一套数学工具研究复杂的理性的游戏玩家之间的交互。在过去的几十年中,博弈论已经革命性影响大量学科从工程、经济学、政治学、哲学、甚至心理学。近年来,在研究活动有显著增长,用博弈理论来分析无线网络代理竞争或合作的情况下7]。

博弈论的一个分支,讨价还价的游戏是一种有效的工具来实现相互可取的解决方案,并确保良好的效率与公平之间的平衡。它有不足为奇了讨价还价的解决方案已得到了广泛的普及,它仍然是一个活跃的研究链。1950年,纳什最初引入了纳什讨价还价解的基本概念(国家统计局)共享资源相当和优化8,9]。根据国家统计局的想法,加权纳什讨价还价解(WNBS)开发。WNBS,异构游戏玩家的讨价还价的权力是不平等的;他们可能是由不同的特征(7,10]。2004年,崔和Heidhues提出了一个新颖的概念,国家统计局与联盟结构(NBS-CS) [9]。NBS-CS,讨价还价的过程实际上是同时发生不同的联盟。每个联盟由多个个体,他们互相合作。

1.2。主要贡献

根据国家统计局,WNBS NBS-CS,我们开发一种新型的频谱分配方案的华盛顿D2D通信。在HetNet平台,每个MBS分配频谱资源相应SBSs根据国家统计局的概念。根据分配的频谱资源,每个SBS将其频谱资源分配给每个应用程序服务基于WNBS的想法。然后,MBS提供另外的频谱资源补充运行应用程序。通过考虑network-assisted D2D通信、NBS-CS的概念应用于实现CD技术。WNBS在国家统计局的结合,NBS-CS,我们可以利用不同讨价还价的全面协同的解决方案在处理全面位于D2D通信问题。在细节,本研究的主要贡献如下:(我)本研究认为HetNet频谱分配问题的基础设施。在三步互动讨价还价的过程中,有限的频谱资源是分层分布到多个MDs从相应的SBS和MBS。(2)每个MBS分配正交带宽部分覆盖SBSs基于国家统计局。然后,每个SBS分配其分配频谱资源利用的想法WNBS;MDs是区别对待是否MDs涉及D2D通信。(3)与直流技术,每个MBS补充分配自己的MDs的频谱资源。通过考虑D2D-involved MDs的联盟,NBS-CS应用的概念,和反复讨价还价的过程是用来分配MBS的资源。(iv)下分层HetNet平台,探索不同讨价还价的互动解决方案,同时利用协同功能。我们joint-bargaining方法的主要特点在于其响应性的相互结合国家统计局,WNBS, NBS-CS。(v)数值结果显示给方案之间的比较和性能收益和现有的协议。对不同的性能标准,我们可以提高总体系统性能HetNet基础设施。

1.3。组织

我们的论文的其余部分组织如下。节2,我们提供一个文学概述覆盖之前的频谱分配算法network-assisted D2D通信。节3,我们描述了位于HetNet系统模型及其基本假设制定频谱分配问题。然后,我们国家统计局的基本思想,介绍WNBS, NBS-CS HetNet频谱管理方案设计。基于joint-bargaining方法,给出了算法的主要步骤,增加可读性。仿真设置和综合性能比较与其他现有的协议提供了部分4。为读者提供便利,实验结果与讨论。最后,部分5总结了本研究的主要贡献和结论。此外,一些未来的研究方向和问题也在这一节中列出。

2。相关工作

初始概念以来network-assisted D2D通信引入最先进的研究一直在进行频谱效率HetNet架构。这项研究在11)提出了一种新的基于集群的认知工业物联网(CIIoT)来提高频谱利用率通过访问空闲频谱授权给主用户(PU)。之间的合作频谱感知集群头和非正交multiple-access-based传播每个集群也提出了提高传感CIIoT的概率和传输性能。的平均总吞吐量最大化CIIoT,联合传感资源分配的时间,节点的能力,提出了集群的数量。这种方法可以保证最小探测概率,最大总功率,每个节点的最小速度(11]。

在[12),一本小说CIIoT控制方案实现收获PU的射频能量信号。此外,节能资源分配算法在不同频谱访问模式也提出了最大化CIIoT的平均传输速率,同时保证其节能要求。他们正在制定相应的优化问题,寻求最大化的平均传输速度的约束下CIIoT节能。优化问题是解决了利用交替方向优化和冲水算法(12]。

在[13),没有后悔的强盗学习(NRBL)提出方案解决分布式信道选择问题network-assisted D2D通信。通常,D2D个人用户争夺对频谱资源的访问没有任何集中管理控制器。这种情况下,当它出现在许多无线网络场景中,可以描述为一个多人multiarmed强盗游戏方面的信息,和自私D2D用户针对优化自己的性能通过使用空细胞通道。的NRBL方案提供了一种新的分布式算法解决方案,它是没有后悔的学习和校准的组合预测。对于每个D2D用户,长期的平均回报等于平均回报的最佳选择。解决方案,自私D2D用户学习最优联合行动概要文件从连续的动态交互的环境,最后定居在一些平衡的点,如相关的平衡(13]。

的统计质量保证频谱互操作(SQSI)计划开发network-assisted D2D通信而减轻蜂窝网络的频谱稀缺问题[1]。network-assisted互操作D2D通信,SQSI计划带来了很多好处,包括高D2D用户的吞吐量和更好的网络管理。此外,保证QoS问题研究在动态网络环境。特别是SQSI计划使用一个著名的分析工具,分析了QoS问题”有效的能力(EC)”,网络的可操作性。根据邻近细胞的影响的负载,EC-based统计QoS保证在不同信道条件下进行了分析,并提供统计QoS保证频谱可互操作的D2D通信。在不同信道条件下以及不同的细胞负荷,SQSI方案可以计算速度最大可持续来源发射机的队列。仿真结果表明,细胞更好的负载管理会导致更合适的系统性能(1]。

刘等人提出的小细胞为基础的分布式资源分配(SDRA)方案D2D-assisted异构网络(14]。通过所需的数据率D2D用户,他们制定一个信道分配问题,将通道选择和通道共享流程集成所有D2D用户的服务满意度最大化。在考虑系统模型中,异构频谱池组成的不同波段提供接入信道的选择。获得解决方案,它们提供了两个游戏:一个潜在的游戏用一个干涉图和联合游戏D2D用户转移。在潜在的游戏中,他们之间的稳定匹配不同用户在不同的频段和渠道。联盟的比赛,最终用户之间的联盟是通过D2D实现用户转移。根据这两个游戏,一个两级分布式信道分配算法计算复杂度较低的设计。最后,仿真结果表明SDRA方案能达到一个更高的系统吞吐量性能和更好的网络实用程序(14]。

虽然很多研究广泛利用network-assisted D2D HetNets技术,高效集成直流操作HetNet平台还没有被充分的利用。作者的所知,这是第一个研究,提供了一个fair-efficient位于频谱分配解决方案的可互操作的D2D沟通。通过考虑到颞HetNet流量波动,我们做出理性决定三步讨价还价的过程中,共同分配到多个MDs有限的频谱资源。不同于现有NRBL、SQSI SDRA协议,我们的方案可以达成协议,让相互优势和拥有更多的潜在好处的MD的回报,BSs系统吞吐量和公平性。

3所示。讨价还价的筹码的频谱分配算法

在本节中,华盛顿的目的network-assisted D2D通信和合作游戏的基本概念进行了研究。根据三步joint-bargaining方法,我们设计了频谱分配协议在讨论有关控制问题。最后,我们的算法描述的主要步骤程序,以帮助读者更好地理解。

3.1。位于异构网络系统基础设施

在这项研究中,我们考虑一个双层异构网络平台,它包括两种类型的BSs和正交频谱资源池。在上层,mbs 存在,他们可以提供移动网络覆盖面积大。的范围内 ,多个SBSs宏单元网站分解成更小的区域。因此,SBSs 在较低的层共存,跨越层直流传输。一个MBS (SBS)或一个覆盖面积半径(或 )频谱资源的静态部分。它更实用,适合场景,不同的服务水平是确保在不同谱带。在本文中,我们假设每个MBS有自己的频谱资源和频谱资源SBSs;自适应分布到相应SBSs。之后,个人SBSs也分歧的活动分配频谱池为一组不同的渠道支持不同的应用程序(15]。

在HetNet细胞区域,有多个MDs ;他们认为是随机分布的,配有两个不同的无线电通信接口同时MBS和SBS。MBS的动态监测和SBS DC-enabled交通调度预计将进一步加强能力和整体网络效率的数据。除此之外,一些MDs配对,传输数据通过使用相应的MDs D2D通信模式。在这种模式下,对MDs分享他们的状态信息以定时的方式。在新兴5 g网络,mbs作为软件定义网络(SDN)控制器对细胞和D2D连接。BSs通常出于这样一个事实:整个网络信息和高计算能力,我们假设BSs确定MDs的任务安排在每一个时间框架,同时有效管理频谱资源。因此,在华盛顿HetNet操作期间,D2D之间的复杂的相互作用对模型与相应的BSs (16]。

在这项研究中,一个造型情况HetNet频谱分配过程是制定joint-bargaining游戏以合作的方式。HetNet系统运行在一个开槽结构和每个时间都有一个时间长度 。正式,我们定义游戏实体, ,在每个游戏的时间。(我) 是mbs的有限集,SBSs, MDs;他们为我们的joint-bargaining游戏是游戏的实体。(2) 和的频谱分配数量是 ; 使用直流服务,分布为 ,在哪里内套SBSs吗的区域。(3) 是MDs的集合,它们参与network-assisted D2D通信。因此,它的每个元素与其他元素 。(iv) 效用函数的 , ,和 ,分别在哪里 和是在的覆盖区域。(v) ,在哪里T表示时间,这是由一个序列的时间步骤。

3.2。合作谈判的基本概念的解决方案

许多HetNet情况可以通过一组模拟网络代理可以从合作中受益。因此,它并不罕见,这些代理不单独行动,但划分为若干个联盟。假设HetNet代理商的合作,你可能想知道之间的利益之间共享联盟,代理在每个联盟。基于纳什的推广方案,不同的讨价还价模型可以解决这个问题。在标准的合作博弈范式中,一个讨价还价的问题指的是共享一个盈余,游戏玩家可以共同产生。因此,谈判解决方案研究盈余应该如何与吸引力,公理(共享7,9]。

定义讨价还价的解决方案的基本思想,介绍了符号和讨价还价的初步定义的解决方案。让是一组有限的球员。我们表示元素的数量 。让我们以 。我们说 当 为每一个 和 当 为每一个 。我们表示 向量并通过 向量 。鉴于 的限制来 。我们表示一组 并通过一组 。鉴于 , 是向量(8,9]。

一套可行的回报空间的一个子集,分歧是一种元素的收益空间。的点代表个人的可行的效用水平可以达到,如果他们同意。否则,如果没有达成协议,他们获得的效用水平分歧的观点。对于每一个 和 ,我们定义 。鉴于 和 ,我们定义 的向量 。一个联盟结构在是一个分区的球员;也就是说, ,在哪里和 每当 。每一个 被称为联盟。我们表示 的向量坐标是由 如果 。通常,讨价还价的游戏是一对 ,在哪里是一个特征函数,分配给每个子集 一个数字 ,与 。 代表球员时的总效用的回报可以合作。一个讨价还价的问题是一对 ,在哪里 。我们的边界年代是 ,和存在 这样 。传统纳什讨价还价解是唯一的 满足以下方程(8,9]:

在方程(1),所有的球员都参与了讨价还价的游戏将被分配相同的讨价还价的权力。它可能不是合理的球员明显不同。作为一个广义纳什讨价还价解,WNBS是国家统计局通过分配玩家的变体不同讨价还价的权力。WNBS,目标函数(1)修改如下10]: 在哪里是相应的议价能力的球员 。讨价还价的能力是一个概念游戏玩家的相对能力有关的情况对对方施加影响。提供额外的灵活性在选择解决方案通过考虑多元化的网络情况下,有必要承认微分讨价还价的权力(7]。

一个讨价还价的游戏与联盟结构是三倍 ,在哪里是一个联盟结构 ,和讨价还价的问题 是一个三 。一个解决方案的 ,的特点是独特的点呢 ,是NBS-CS,获得如下(9]:

国家统计局、WNBS NBS-CS具有理想的公理等的集合对仿射变换不变性(IAT),独立无关的替代品(花絮),强烈的个人理性(先生),匿名(一个)[8,9]。(我)花絮解决方案:让一个讨价还价的一个函数与每个问题相关联 或 一个可行的支付向量 或 。如果存在另一个讨价还价的问题 或 这样 和 或 属于 ,然后 和 。(2)IAT:鉴于 和 ,它认为, 和 ,在哪里 和 。(3)先生:对所有 ,和 。因此,不存在 这样 和 。(iv)一个:对于任何排列 , 和 。

3.3。谈判的华盛顿HetNet系统控制方案

在这项研究中,我们设计一个新的频谱分级HetNet平台的管理方案。我们计划的主要目标是MDs自适应地分配有限的频谱资源。降低计算复杂性,频谱分配过程划分等级,我们做出控制决策以循序渐进的方式在每个阶段。在第一阶段,每个单独的MBS有和股票的集合SBSs在的区域。因此,分割成不相交的部分和分配相应SBSs。来实现这一过程与 ,我们关注传统的国家统计局fair-efficient解决方案。让的频谱分配数量 ,和解决方案的频谱分布 ,也就是说, ,是一个 - - - - - -维带宽分配向量, 。 在哪里是利润系数因子和是一个控制参数 ,分别。表示组MDs,它存在覆盖的区域 。在时间 , 总要求频谱的MDs吗 。

在第二阶段中,每个个体分配的分配频谱池为其相应的MDs中 。在这项研究中,主要的挑战是有效地支持network-assisted D2D通信。因此,要实现的频谱分配过程中,我们优先考虑D2D WNBS服务和关注。让 是一个 - - - - - -维频谱分配向量,频谱分配金额吗 。最后, 得到如下: 在哪里 , ,和是系数的因素 。 频谱的要求吗 。 和是MDs讨价还价的权力。是一组简单的细胞MDs和是集network-assisted D2D MDs,哪里 。

在第三阶段,MBS提供自己的频谱资源直流服务。让 和 ; 和可视为一个单元在不同的交通环境。因此,谈判与联盟结构应用于直流服务提供频谱资源。让是一个额外的频谱量补充为 。最后,解决方案 是一个 - - - - - -维频谱分配向量, ; 得到如下: 在哪里是一个控制参数 。 , ,和利润系数因素吗 当 和是搭配D2D通信。和是和值当时 。 和是和值当时 。通过考虑交通流之间的平衡和 ,这个函数 设计基于重复谈判的概念。因此,的结果 动态调整基于定时在线方式network-assisted D2D通信。

3.4。的主要步骤,提出了位于频谱分配方案

在这项研究中,我们开发一种新型的频谱分配方案的华盛顿D2D通信。它的目的是基于joint-bargaining博弈模型达到一个很好的解决方案。基于频谱分配过程的分层互连,控制决策可能会导致级联互动在分布式交互的方式。方案,国家统计局,WNBS, NBS-CS是相互依赖为HetNet适当的性能平衡系统。因此,智能网络代理相互作用,共同通过分层的动态反馈机制。通常,传统的优化方法如拉格朗日或动态编程需要全球目标函数与指数时间复杂度;这是不切实际的现实系统操作的实现。然而,我们joint-bargaining过程是设计基于分层HetNet平台以减少计算复杂度。因此,决策机制是实现多项式复杂性;该方案的一个重要特性。 The main steps of the proposed scheme can be described as follows (Figure1):步骤1。对于我们的仿真模型,系统参数的值可以发现表和控制因素1,并给出仿真场景的部分4。步骤2。在每一个时期,个人MDs生成应用程序服务和相应的BSs联系。个人SBSs报告他们的交通要求相应的抵押贷款支持证券。步骤3。在第一阶段,每个单独的MBS股票其频谱资源组SBSs 。根据国家统计局的概念,分布到多个 ,和每个可以得到其频谱资源根据(4)。步骤4。在第二阶段中,每个个体分配的分配频谱池为其相应的MDs中 。而优先network-assisted D2D通信,分布的相应MDs利用WNBS的想法。为在 , 根据获得的(5)。步骤5。在第三阶段,提供自己的频谱资源直流服务。和被视为一个单位,NBS-CS应用于决定额外频谱量为每一个医学博士 ;这是通过使用方程(6)。步骤6。在一个分布式网络时尚,每个MBS运作其频谱控制流程与相应SBSs,单独执行,其频谱控制流程。步骤7。分层HetNet平台、mbs、SBSs一起工作在一个协调的方式达成适当的性能平衡矛盾的需求。步骤8。不断,mbs和SBSs当前5 g HetNet自我监控系统情况和步骤2继续接下来的频谱分配过程。

4所示。绩效评估

在本节中,我们提出的方案的性能评价模拟,并与其他现有的协议确认我们joint-bargaining方法的优越性。就像前面提到的2,我们选择NRBL SQSI, SDRA计划(1,13,14];这些现有方案最近发表D2D HetNet系统平台的通信协议。我们的模拟环境的假设如下:(我)模拟HetNet系统平台包括两个层次,在16 mbs在上层和64 SBSs在较低的层。(2)多个BSs经常放置在一个面积10×10公里的正方形区域;MBS的半径和SBS的半径他们的覆盖区域3和1.5公里,分别。(3)有一百个MDs ,他们是随机分布于HetNet细胞区域。(iv)服务请求代的过程是泊松率(服务/ s),提供服务负载的范围从0到3.0不一。(v)四种不同种类的应用程序认为是基于连接的持续时间和频谱的需求。医学博士在每个应用程序随机生成的。(vi)中生成不同类型的应用程序,一些应用程序是配对network-assisted D2D通信。他们也随机选择。(七)光谱的能力和分别2十亿个基点和8 gb个基点。(八)降低计算复杂性,频谱分配指定的基本谱单元(BSU),其中一个BSU是最少(例如,512 kbps的系统)的频谱调整。(第九)计算谈判解决方案,分歧的公用事业点,也就是说,和在我们的系统零。(x)系统性能的措施获得100模拟运行的基础上绘制的函数提供服务请求负载。(十一)性能措施获得归一化用户的收益,系统吞吐量和公平性BSs HetNet系统之一。(十二)为简单起见,我们假设没有物理障碍在无线通信。

在图2规范化的MD的回报是追究各种服务请求率。在这个图中,可以看出,曲线代表的效用收益分配的MDs HetNet系统。在用户的角度看,这性能标准与最终用户的满意度和服务质量。在我们的方案中,joint-bargaining解决方案的想法,并且每个BS分层结构提供可用的频谱资源对应的MDs MDs的回报最大化。它可以导致更高的MD的回报适应当前HetNet系统。正如预期的那样,我们观察到joint-bargaining方法有一个相对更好的MD的回报比其他现有NRBL SQSI, SDRA方案下light-to-heavy服务请求负载分布。

为了检查的性能我们network-assisted D2D技术对不同的服务请求,我们在图绘制系统吞吐量3。在我们的仿真模型中,系统吞吐量的比率估计交通服务,成功完成所有请求的应用程序。在我们的方案中,有限的频谱资源是fair-efficiently共享诱发自私MDs操作他们的服务。由于迭代三步讨价还价的过程,BSs能够适应当前网络环境和有效分配频谱资源最大化系统吞吐量。在不同服务请求强度,性能趋势如图3非常类似于图的曲线吗4。因此,图的相似的结论4是达到了。

为了研究我们joint-bargaining博弈模型的影响,我们把MDs的BSs请求服务之间实现公平。比较公平的表现,我们使用Jain公平指数(17];1和0之间变化,是如何有效地在BSs之间共享有限的频谱资源。耆那教徒的公平性指数越低,表明降低BSs的频谱分配的公平。我们三步讨价还价博弈模型有效地妥协对比观点不同的MDs和提供最合适的频谱共享协议。因此,多样化的交通条件下的变化,我们的方案可以维持一个公平指数高于现有的NRBL SQSI, SDRA方案。从仿真结果数据1- - - - - -3很明显,一般来说,我们joint-bargaining游戏机制的性能有很大的影响HetNet系统医学的回报,系统吞吐量和公平性。

5。摘要和结论

保持双无线连接是一种很有前途的解决方案来提高产能5 g HetNets MDs能够消耗频谱资源的双重服务同时细胞。本文的问题network-assisted D2D通信研究了基于新兴dual-connectivity范式。这种结合方法可以被视为一个有吸引力的访问方法而极大地提高网络性能和QoS。然而,设计这样的集成机制是挑战性的由于以下问题;(我)的频谱分配问题不同SBSs, (ii)的频谱分配问题多个MDs,和(3)的频谱共享问题D2D对。控制有效地处理这些问题,我们采取的基本纳什思想和雇佣三个谈判解决方案,国家统计局,WNBS NBS-CS,设计我们的频谱控制方案。通过考虑分层HetNet系统平台,不同的谈判解决方案是老练地组合成整体方案和行动以分布式的方式相互合作和协作。因此,有限的频谱资源有效共享以下BSs和多个不同的MDs中动态变化HetNet环境。通过数值模拟分析,表明该方案实现更好的性能比现有NRBL SQSI, SDRA协议。因此,我们可以确认我们的joint-bargaining方法的有效性,当network-assisted D2D交流和直流技术HetNet系统共存。

对未来的工作,我们目前的研究在很多方面可以扩展。一个未来的方向是设计一个框架基于云无线接入网络技术和控制数据解耦结构。另一个潜在的未来的研究方向是针对能效最大化通过优化联合交通负荷预测,细胞协会和动态能力战略对时变的交通负荷。此外,我们将构建一个随机优化问题的交接开销队列积压,确保用户公平性和有限的资源条件下的约束。

数据可用性

通讯作者的数据要求swkim01@sogang.ac.kr。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

作者参与研究的设计和执行统计分析。

确认

本研究得到了MSIT(科技部和ICT),韩国,在期(信息技术研究中心)支持程序(IITP - 2020 - 2018 - 0 - 01799)监督的IITP(信息与通信技术研究所规划和评价),并支持基础科学研究项目通过韩国国家研究基金会(NRF)由教育部(NRF - 2018 r1d1a1a09081759)。

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