LTE-A蜂窝网络中中继辅助设备到设备通信在信道不确定性下的资源分配

蜂窝网络中的设备到设备（D2D）通信允许具有本地通信需求的两个蜂窝设备之间直接传输。由于未来移动网络中自主异构设备数量的增加，需要高效的资源分配方案以最大化网络吞吐量并实现更高的频谱效率。本文研究了在信道不确定性下网络集成D2D通信的性能，其中D2D流量通过中继节点承载。考虑多用户多中继网络，我们提出了一种鲁棒的分布式资源分配方案，旨在当来自其他中继节点的干扰和链路增益不确定时最大化网络总速率。我们制定了一个优化问题，用于分配中继处的无线电资源，以最大化端到端速率，并在总功率约束下满足蜂窝和D2D用户设备的服务质量（QoS）要求。每个不确定参数通过其估计值与有界值之间的距离来建模。我们证明鲁棒问题是凸的，并应用梯度辅助对偶分解算法以分布式方式分配无线电资源。最后，为了降低鲁棒性的代价（定义为可实现总速率的降低），我们利用\emph{机会约束方法}在鲁棒性和最优性之间取得折衷。数值结果表明，存在一个距离阈值，超过该阈值时，与D2D对等体之间的直接通信相比，中继辅助D2D通信显著提高了网络性能。