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Distributed Throughput and Energy Efficient Resource Optimization When D2D and massive mimo Coexist

Journal of communications and Information Networks 2022年第3期7卷 278-295页

作者： Abi Abate Dejen Yihenew Wondie Anna Forster Sustainable communication Networks Department Universitat BremenBremen 28195Germany School of Electrical and Computer Engineering Addis Ababa UniversityAddis Ababa 999047Ethiopia

Fifth generation(5G)cellular networks intend to overcome the challenging demands posed by dynamic service quality requirements,which are not achieved by single network *** future cellular networks require efficient resource allocation and power control schemes that meet throughput and energy efficiency requirements when multiple technologies coexist and share network *** this paper,we optimize the throughput and energy efficiency(EE)performance for the coexistence of two technologies that have been identified for the future cellular networks,namely,massive multiple-input multiple-output(mimo)and network-assisted device-to-device(D2D)*** such a hybrid network,the co/cross-tier interferences between cellular and D2D communications caused by spectrum sharing is a significant *** this end,we formulate the average sum rate and EE optimization problem as mixed-integer non-linear programming(MINLP).We develop distributed resource allocation algorithms based on matching theory to alleviate interferences and optimize network *** is shown in this paper that the proposed algorithms converge to a stable matching and terminate after finite *** simulation results show that the proposed algorithms achieved more than 88%of the average transmission rate and 86%of the energy efficiency performance of the optimal matching with lower complexity.

关键词： device-to-device(D2D) massive mimo communication interference management resource optimization

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