D2D两跳传输功率控制算法研究

"基站覆盖下D2D两跳传输的功率控制 (2015年) - 上海师范大学学报（自然科学版），2015年2月刊" 本文主要探讨了设备到设备（D2D，Device to Device）通信技术在单小区场景下的功率控制策略，特别是针对多跳D2D通信系统。D2D通信允许设备间直接通信，减少了对基站的依赖，从而提高了频谱效率和系统容量。在这样的系统中，多个D2D链路共享频率资源，每个链路的用户采用两时隙的解码转发中继（DF，Decode and Forward）方式进行信息传输。 文章指出，由于不同D2D链路的两个时隙之间可能存在非完全同步，这会导致使用相同频率带宽的中继节点之间产生干扰。为了解决这个问题，作者提出了一个功率控制算法。该算法首先引入松弛因子以获得功率的闭式解，然后通过迭代优化方法调整用户的发射功率，以减轻中继节点间的同频干扰。这种方法旨在确保在有限的频谱资源下，各个D2D链路能够有效并行工作，同时减少相互间的干扰。 通过数值仿真，作者展示了在D2D通信系统中应用该功率控制算法后，可以显著提高用户的数据传输速率。这一结果对于优化D2D通信系统的性能具有重要意义，因为它不仅提升了用户体验，还可能延长电池寿命，因为低功率传输通常意味着更低的能耗。 此外，D2D通信技术在5G网络中被视为关键的组成部分，因为它有助于实现超密集网络（UDN）中的局部通信，减少延迟，并增强整体网络容量。功率控制是D2D通信成功实施的关键因素之一，因为它直接影响到系统性能和能效。 该研究提供了一种有效的功率控制策略，以应对D2D两跳传输中的干扰问题，这对于未来无线通信系统的设计和优化具有重要的理论和实践价值。通过深入理解这种功率控制算法，我们可以更好地理解如何在D2D通信环境中平衡频谱效率、传输速率和能源效率。