針對異構網絡中D2D通信復用蜂窩用戶頻譜時存在的頻譜分配問題,該文提出一種基于改進離散鴿群優(yōu)化（PIO）算法的D2D通信資源分配機制。通過設置信干噪比（SINR）門限值來保證用戶的通信服務質量（QoS）,采用功率控制算法為用戶設置發(fā)射功率,使用基于運動權值的二進制離散鴿群優(yōu)化（MWBPIO）算法為D2D用戶進行資源分配,并將D2D通信技術與中繼技術進行有效結合,為邊緣用戶建立D2D中繼鏈路,保證邊緣用戶的通信質量,最大化系統(tǒng)性能目標。仿真結果表明,該方案有效抑制了異構通信系統(tǒng)中引入D2D用戶后導致的干擾問題,提高了邊緣用戶的通信質量和系統(tǒng)的頻譜利用率以及系統(tǒng)的能效。 

【文章來源】：電子與信息學報. 2020,42(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

異構蜂窩網絡通信系統(tǒng)模型

本文改進后的運動權值r(t)隨迭代次數(shù)的增大而減小的變化趨勢如圖3。當0≤t≤0.5tmax時，結合指數(shù)函數(shù)變化趨勢和余弦函數(shù)在[0π]范圍內的變化趨勢，讓r(t)緩慢地非線性衰減，根據經驗取值，其中b=1,c=d=0.3。為了驗證所設參數(shù)的合理性，通過實驗進行選取，給出了在范圍(0.5～1.0)內19個不同的a值，適應度評價函數(shù)Rosenbrock的20次最優(yōu)值及平均值的變化如表1，當a∈(0.50 0.65)時，算法的適應值較穩(wěn)定，當a=0.55時，適應值較優(yōu)，因此，a值取為0.55。在尋優(yōu)搜索前期，相比于標準鴿群算法中的r(t)，本文提出的r(t)減小的速度較慢，可以防止算法過早陷入局部最優(yōu)；試驗中給出了在范圍(1～3)內9個不同的e值，適應度評價函數(shù)Rosenbrock的20次最優(yōu)值及平均值的變化如表2，當e介于1.5～2.5，算法的適應值較穩(wěn)定，e=2.0時，適應度值最佳，因此e值取為2.0。圖3 r(t)隨迭代次數(shù)的變化趨勢

圖2 y和u隨迭代次數(shù)的變化趨勢由于信道分配矩陣ρi是離散變量，因此需要將連續(xù)的標準PIO的位置更新策略適當調節(jié)。根據文獻[15]提出的一種求解離散變量的BPSO(Binary Particle Swarm Optimization)算法，引入Sigmoid函數(shù)，將連續(xù)的速度值轉換成離散的值。Sigmoid函數(shù)的表達式為

【參考文獻】：
期刊論文
[1]帶認知因子的交叉鴿群算法[J]. 陶國嬌,李智.  四川大學學報(自然科學版). 2018(02)
[2]移動中繼協(xié)助下終端直通中面向能效的聯(lián)合中繼選擇和資源分配方案[J]. 曲樺,朱正倉,趙季紅,唐睿,王璐瑤,曹照鑫.  電子與信息學報. 2017(10)
[3]基于D2D對分組的TDD系統(tǒng)資源分配算法[J]. 張祖凡,王立沙,陳美鈴.  計算機研究與發(fā)展. 2017(05)

碩士論文
[1]D2D通信系統(tǒng)功率控制算法研究[D]. 李志華.西南交通大學 2013



本文編號：3057769