D2D通信中基于二部图的比例公平资源分配

资 源 简 介

D2D通信中基于二部图的比例公平资源分配

详 情 说 明

在设备到设备（D2D）通信中，资源分配是一个关键挑战，尤其是在共享蜂窝网络资源时。本文介绍一种基于二部图的比例公平资源分配方法，旨在高效且公平地为D2D用户分配资源。

### 核心思想 该方法将D2D用户和资源块建模为二部图的两部分，其中边的权重反映了通信链路的质量或效用。比例公平的目标是最大化用户效用的对数加权和，从而在系统吞吐量和用户公平性之间取得平衡。

### 实现思路 问题建模：将D2D用户和资源块的映射关系抽象为二部图，通过权重矩阵量化信道条件或干扰水平。 优化目标：构造比例公平优化问题，其目标函数通常为对数效用函数的线性组合。 求解方法：利用凸优化或匈牙利算法等高效匹配策略，求解最优资源分配方案。 动态调整：考虑信道时变特性，采用迭代或分布式算法动态更新分配策略。

### 优势 公平性：确保所有用户获得与其信道条件成比例的资源，避免“饿死”现象。 高效性：二部图模型简化了问题复杂度，适合大规模网络部署。 灵活性：可扩展支持多播、干扰协调等复杂场景。

这种方法在Matlab中通常通过矩阵运算和优化工具箱实现，能够有效验证理论性能。