13、物联网中D2D通信的社交层面解析

物联网中D2D通信的社交层面解析

1. D2D通信基础

1.1 模式选择与成功概率

在单层级蜂窝网络中，基于PPP假设，可推导出基站和典型D2D接收器的成功概率的解析表达式。研究表明，距离截断方案在模式选择方法中表现更优。

1.2 资源管理

D2D通信成功实施的关键设计挑战在于资源管理。高效的资源管理能减少干扰、节省电池或电网能源，并最大化系统总速率。资源分配和功率控制紧密相关，通常会依次进行管理。资源管理协议主要有两种类型：
- 覆盖式（Overlay） ：蜂窝资源正交分配给蜂窝用户（CUs）和D2D对。这种分配方案虽避免了干扰问题，但会导致资源利用率低下，直接影响整体系统吞吐量。
- 底层式（Underlay） ：CUs和D2D对共享上行或下行蜂窝资源。底层资源分配技术在实践中更为普遍，因为它通过利用空间分集提高了频谱效率。不过，这需要复杂的算法来消除小区内和小区间干扰。

资源管理问题的解决方案方法如下表所示：
| 管理类别 | 解决方案方法 |
| ---- | ---- |
| 资源管理 | 资源分配、功率控制、模式选择 |
| 具体方法 | 启发式方法、博弈论方法、图论方法、凸优化、进化算法、图论方法、准入控制、分布式功率控制、基于信道增益的方案、基于距离阈值的方法、基于网络拥塞的方法 |

1.3 中继辅助D2D通信

多跳D2D通信网络具有机会性，所有移动用户可自主选择向目标节点发送数据的最佳路径，无需依赖集中式路由算法。深度衰落的蜂窝用户（即信