QoS-Aware Admission Control and Resource Allocation in Underlay Device-to-Device Spectrum-Sharing Networks
QoS-Aware Admission Control and Resource Allocation in Underlay Device-to-Device Spectrum-Sharing Networks
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底层设备到设备频谱共享网络中的 QoS 感知准入控制和资源分配
DOI：
10.1109/jsac.2016.2614942
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发表时间：
2016-11
影响因子：
16.4
通讯作者：
Yiting Zhu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yuzhou Li;Tao Jiang;Min Sheng;Yiting Zhu
作为蜂窝基础设施基础的设备到设备（D2D）通信已经被认为是5G网络中的重要网络组织架构。在这些情况下，现有的工作已经探讨了模式选择，准入控制，伙伴分配，功率分配中的一个或几个因素对网络性能的影响。在本文中，我们提出了一个优化框架，考虑所有这些耦合因素，调查频谱共享问题的D2D网络。特别是，我们引入了一个目标，结合接入速率和网络的总速率，然后最大限度地提高它受到用户的服务质量要求和资源分配的约束。由于其混合组合，我们专注于设计具有成本效益和易于实现的算法，而不是寻找全局最优但指数复杂的解决方案。通过分解，我们首先设计了两个新的模式选择标准和接纳优先级的合作伙伴分配计划，并获得封闭形式的解决方案，接纳控制和功率分配。此外，我们提出了一个简单的，但有趣的几何解释的物理含义的准入条件。为了进一步降低计算成本，我们还利用制定的结构，设计一个更快的启发式算法，通常运行在毫秒的顺序。仿真结果表明，所提出的算法的计算复杂度低，并表现出其优越性，相对于其他方案的接入速率和总速率。
Device-to-device (D2D) communications underlaying a cellular infrastructure have been recognized as an important network-organization architecture in 5G networks. In these scenarios, existing works have explored the impacts of one or several factors among mode selection, admission control, partner assignment, and power allocation on the network performance. In this paper, we put forward an optimization framework that considers all of these coupled factors to investigate the spectrum sharing problem in D2D networks. In particular, we introduce an objective that combines the access rate and the network sum rate and then maximize it subject to users' quality-of-service requirements and resource allocation constraints. Due to its mixed combination, we focus on designing cost-efficient and easy-to-implement algorithms instead of finding globally optimal but exponentially complex solutions. By decomposition, we first devise two novel mode selection criteria and an admission-prioritized partner assignment scheme and obtain closed-form solutions for both admission control and power allocation. Moreover, we present a simple but interesting geometric interpretation on the physical implication of admission conditions. To further reduce the computational cost, we also exploit the structure of the formulation to devise a much faster heuristic algorithm, which usually runs at an order of millisecond. Simulation results show the low computational complexity of the proposed algorithms and exhibit their superiority against other schemes in terms of the access rate and the sum rate.
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DOI：
10.1109/glocomw.2015.7414172
发表时间：
2015-12
期刊：
2015 IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps)
影响因子：
--
作者：
Sergio Cicalò;V. Tralli
通讯作者：
Sergio Cicalò;V. Tralli
DOI：
10.1109/twc.2011.060811.102120
发表时间：
2011-08-01
影响因子：
10.4
作者：
Yu, Chia-Hao;Doppler, Klaus;Tirkkonen, Olav
通讯作者：
Tirkkonen, Olav
干扰受限无线网络中的能源效率和频谱效率权衡
DOI：
10.1109/lcomm.2013.082613.131286
发表时间：
2013-10-01
期刊：
IEEE COMMUNICATIONS LETTERS
影响因子：
--
作者：
Li, Yuzhou;Sheng, Min;Wang, Xijun
通讯作者：
Wang, Xijun
DOI：
10.1109/vtcfall.2014.6966170
发表时间：
2014-08
期刊：
2014 IEEE 80th Vehicular Technology Conference (VTC2014-Fall)
影响因子：
--
作者：
M. Taherzadeh;Hosein Nikopour;A. Bayesteh;H. Baligh
通讯作者：
M. Taherzadeh;Hosein Nikopour;A. Bayesteh;H. Baligh
影响因子：
5.4
作者：
Ya-Feng Liu;Yu-Hong Dai;Z. Luo
通讯作者：
Ya-Feng Liu;Yu-Hong Dai;Z. Luo