终端直接通信 (Device-to-Device Communication,D2D)技术是指相距较近的终端可不借助于基站而直接进行通信。由于短距离传输在空间上有更好的频率复用,可大大提高网络容量,削减经过基站和核心网络转发的业务流量,对运营商而言具有更低的部署成本和运营成本[1]。然而,D2D用户因共享蜂窝用户的频谱资源,造成小区内的干扰,因此需要为蜂窝用户和D2D用户设计资源调度算法,进行干扰控制以达到保护蜂窝用户并提高系统总性能的目的。

近年来,已有较多文献对D2D通信的干扰控制和资源调度问题展开研究。D2D用户通信会因为距离更近、信道条件更好而分配到更多的资源,从而对蜂窝用户造成不公平[2]。文献[3]采用最大和速率准则来设置最优功率,进而判定蜂窝终端与D2D对是否复用同一资源。文献[4]指出在没有完全信道状态信息的情况下,根据功率和中断概率限制来获得最大化的各态历经和速率。文献[5]研究了集中式和分布式的功率控制算法，旨在限制D2D通信造成的干扰以保证蜂窝终端的覆盖概率,同时在同一资源上复用尽可能多的D2D链路。上述文献以提供最大吞吐量为资源调度目标,往往会造成某些用户长期占用资源,而使得其他用户丧失服务机会,因此各用户间服务的公平性是一个必须考虑的指标,以提高各用户的平均满意度。文献[6]采用分数频率复用以降低蜂窝终端与D2D对之间的相互干扰,同时引入比例公平来分配资源。现有的D2D公平性研究着重于静态的或准动态的方式，通过预先资源的划分和分配来实施蜂窝用户与D2D用户的调度。本文主要研究在动态方式下,依据实时信道状态信息解决多个蜂窝用户与多对D2D用户的公平资源调度问题。

人体在35岁以后，全身器官组织的机能开始减退。分娩之后不仅容易发生各种产后疾病，而且内分泌对身体的调整及生殖器官的恢复能力也会减弱。资料显示，年龄越大分娩，产后身体康复的速度越慢。

1 场景和系统模型

本文考虑基于正交频分复用多址(OFDMA)的无线蜂窝网络的单小区场景,基站位于小区中心,在其覆盖范围内为N个活动蜂窝用户和M对D2D用户提供服务,用户集合分别记为C={C1,C2,…,Ci,…,CN}和D={D1,D2,…,Dj,…,DM}。为了提高蜂窝系统的频谱效率,D2D对可被调度以复用蜂窝用户的上行链路资源。假设基站具有所有链路的信道状态信息,基站视信道状态和服务质量等因素调度蜂窝用户和D2D用户使用链路资源。

  

图1 D2D用户复用蜂窝用户上行链路资源的系统模型

假设第i蜂窝用户与第j对D2D用户复用同一子信道,则两者复用资源的系统模型如图1所示,其中第i蜂窝用户与基站之间的信道增益为gi,B,第j对D2D用户之间的信道增益为gj;对于干扰信道,第j对D2D用户发射端到基站和第i蜂窝用户到第j对D2D用户接收端的信道增益分别为hj,B和hi,j。在集中式调度的情形下,D2D对需将其信道状况报告给基站。令pi和pj分别表示第i蜂窝用户和第j对D2D用户发射端的发射功率,由于复用资源的蜂窝用户端和D2D用户对占据同一子信道,具有相同的加性高斯白噪声的功率,记为σ2,可得第i蜂窝用户和第j对D2D用户在各自接收端处的信干噪比分别为

第六次：1957年“中华人民共和国粮食部军用粮定额支票”（面粉、大米、粗粮、马料各“伍拾斤”“壹佰斤”“壹仟斤”“伍仟斤”版）。

 

(1a)

 

(1b)

由此可以进一步得到在归一化带宽下,蜂窝用户和D2D用户的可达速率Ri和Rj分别为

 

(2a)

 

(2b)

2 蜂窝用户与D2D对的公平资源复用

2.1 公平性指标和优化目标

系统吞吐量是大多数无线系统中调度策略首先要考虑的指标。由于无线资源的稀缺性,应尽可能地挖掘一个给定的网络能达到的系统吞吐量。系统公平性是为了保证资源调度策略对所有用户都提供差距不大的服务,也是无线系统必须考虑的关键指标。经典的比例公平调度研究的是一个单基站多用户的蜂窝网络,假设有N个用户,每个用户有无限多积压的数据包需要从基站处接收。令Ri(t)表示用户i在第t时隙的可达速率;Ti(t-1)表示截至第t-1时隙时用户i从基站得到调度的平均速率,即

 

(3)

其中至此可得中的各个蜂窝终端与中的各个D2D对在复用资源的前提下,且满足式(6a)～(6d)限制条件下的最优功率设置。

 

(4)

与此类似,对于D2D对的比例公平调度就是选择具有最大的相对可达速率的用户j*进行传输,即式中Rj(t)表示第j对D2D在第t时隙的可达速率;Tj(t-1)表示截至第t-1时隙时,第j对D2D的平均速率。令将时隙t省略,则第i蜂窝用户与第j对D2D用户复用情况下的相对可达速率的和为

 

(5)

由此可得蜂窝用户与D2D用户在一对一复用情况下的优化目标为

 

(6)

Subject to

pi≤pi，max,Ci∈

(6a)

pj≤pj,max,Dj∈

(6b)

γi≥γi,min,Ci∈

(6c)

γj≥γj,min,Dj∈

(6d)

蜂窝用户和D2D用户的位置通过随机撒点获得,在验证算法时与文献[3]采用的max C/I算法以及追求公平性的Round Robin(RR)算法做了对比。

2.2 复用资源可行域的确定

[3] Feng D, Lu L, Wu Y, et al. Device-to-device communications underlaying cellular networks [J]. IEEE Transactions on Communications, 2013, 61(8): 3541-3551

 

(7a)

 

(7b)

在可行域中寻找最优的功率设置 和使得为获得相对速率和最大化,可证明无需进行复杂的最优化算法,只要计算有限的几个点上的蜂窝终端和D2D对的发射功率,通过比较这几个点的数值,就可以得到最优功率设置。

 

(8a)

 

(8b)

2.3 蜂窝与D2D终端的最优功率设置

将式(7a)和(7b)代入式(6c)和(6d),可以得到两个超平面,若两个超平面在第一象限有交点,再加上式(6a)和(6b)的最大发射功率限制,则交点应落入由pi=pi,max、pj=pj,max以及两坐标轴所围成的矩形区域,即可行域的功率设置应满足

毕淑敏降生在一个其乐融融的军人家庭，排行老大。毕淑敏说：“我是一个在父母的热切期望之下出生的孩子。”“我的周围有一个温暖的怀抱。”[10]2 1969年，17岁的她来到阿里，穿上了令人羡慕的军装。在本该成为“剩女”时，由长辈介绍结识了同在部队服役并志趣相投的丈夫，又有了健康懂事的儿子。1987年，丈夫把毕淑敏的处女作《昆仑殇》送到出版社，她开始发表作品走上作家之路。1989年加入中国作家协会。1991年毕业于北京师范大学研究生院中文系。1998年至2002年在北京师范大学心理学院进行为期四年的心理学硕士、博士课程的学习。

定理1:在复用同一资源的情形下,最优发射功率满足条件pi=pi,max或pj=pj,max[8]。

定理2:在满足pj=pj,max或pi=pi,max的前提下,函数R(pi,pj)为凸函数[9]。

根据上述两个定理,可得只需将若干个功率组合代入式(6)计算,比较并选择具有最大优化目标值的功率组合就是有

通过实现500次的用户分布,每个分布包含1 000个调度时隙,得到了蜂窝用户和D2D用户关于平均吞吐量的累计概率密度(CDF)曲线,如图2所示。当采用max C/I算法时,大于80%的蜂窝用户和近80%的D2D用户对不能得到有效的调度,丧失了服务的公平性;而RR算法则追求绝对的公平,而忽略了对于信道状态信息的利用。PFS算法都可达到两者的均衡,随着每个时隙可调度用户数目的增加,PFS算法会有更好的性能表现。

③户外厕所应布置在院子角落，尽量位于居室和厨房下风向，以保证厕所面南、向阳、通风的要求，储粪池位置选择要考虑宜于清掏和出渣需要。

(9)

式中,若用户i在第t时隙被基站调度,则否则令为用户i在第t时隙内的相对可达速率。比例公平调度准则选择具有最大相对可达速率的用户i*进行传输[7],即

3 仿真实验及性能分析

3.1 仿真环境设置与分析

假设小区中蜂窝终端的数目N=10,D2D对的数目为M=7,采用10 MHz带宽,每次调度1个蜂窝-D2D终端复用或独立的蜂窝终端,总共进行了1 000个时刻的调度,路径损耗采用3GPP中所定义的模型[10],仿真参数设置如表1所示。

 

表1 仿真参数设置

  

参数名称参数值小区半径500mD2D通信的最大距离200m载波频率(fc)2GHz上行链路带宽10MHz终端最大发射功率23dBm路损模型PLLOS=40log10(d)+7．56-17．3log10(h′1)-17．3log10(h′2)+2．7log10(fc)PLNLOS=(44．9-6．55log10(h1))·log10(d)+5．83log10(h1)+9．78+34．97log10(fc)其中LOS发生的概率可以表示为PLOS=min18d，1()·1-e-d36()+e-d361)蜂窝通信场景：h1=10m，h′1=9m和h′2=0．5m2)D2D通信场景：h1=1．5m，h′1=0．5m和h′2=0．5m阴影衰落标准差为7dB的对数正态分布多径衰落瑞利分布

式(6a)和(6b)表示终端的最大发射功率受限,最大发射功率分别是pi,max和pj,max;式(6c)和(6d)表示保证对应某业务所要求的最小传输速率,为此信号传输需满足一定的信干噪比要求,令γi,min和γj,min分别表示所需的最小信干噪比。这实质上是发射功率pi和pj的优化问题。本文所提出的PFS算法可采用分步的方法求解此问题。步骤1：根据式(6a)～(6d)限定计算复用资源情况下的可行域,即计算在可行域中是否存在pi和pj满足上述条件。若存在,则进入步骤2;若不存在,则不可复用。步骤2：寻求复用资源情况下的最优的功率组合以使得

若英语国家有与中国标识相对应的表达，那我们就可以直接采用约定俗成的译法。如：问询服务：Information；儿童严禁入内：No Minors Allowed;（厕所）有人：Occupied；小心易碎：Fragile；客满：Full Booked；凭票入场：Ticket Ony；送客止步：Passengers Only；仅限紧急情况下使用：Emergency Use Only。

3.2 仿真结果与分析

皖河流域中上游山区的洪水过程有两大特征：第一，洪水发生期长，每年3～5月份即有洪水发生，但峰量都不大；6～7月份为洪水多发季节，出现洪水的频次占多年平均值的80%以上。第二，洪水过程具有“四大、两快、一短”的特征，即洪水流速大、冲刷力大、含沙量大和破坏力大，上涨快、回落快，历时短。

  

图2 PFS、max C/I和RR算法的平均吞吐量的CDF比较

4 结 语

本文研究了蜂窝网络中可复用同一信道资源的蜂窝用户与D2D用户对的调度问题。为了兼顾系统的吞吐量和公平性,本文基于比例公平调度准则,提出了PFS算法并分解为可行域的确定、求解最优功率组合两个步骤来实现。本文证明了最优功率组合只会在有限的几个点上产生,使得求解的过程大为简化。仿真结果也证实了PFS算法能同时很好地保证蜂窝用户和D2D用户的公平性和吞吐量性能。

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我国医生由于医疗资源紧缺，工作负荷大，加之职业环境紧张，职业倦怠情况严重[4-6]。本文旨在通过了解美国医生职业倦怠的状况，分析美国医生职业倦怠管理的问题，为中国医生职业倦怠管理提供参考依据。

[2] Yu C, Tirkkonen O, Doppler K, et al. Power optimization of device-to-device communication underlaying cellular communication [C]. IEEE International Conference on Communications, 2009: 1-5

当D2D对与蜂窝终端复用资源时,由式(6a)和(6b)的最大发射功率受限、(6c)和(6d)的QoS保证速率限制条件出发,所获得的蜂窝用户pi和D2D用户发射端pj的取值范围就构成了复用资源的可行域。当第i蜂窝终端与第j对D2D使用正交资源传输信息,则相互没有干扰;此时根据式(1a)和(1b),可以得到蜂窝终端和D2D对的最小发射功率分别为

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选择2017年9月—2018年1月在西安交通大学第二附属医院五年制见习学生，研究对象已经学习了三年的医学基础知识和部分临床医学知识。抽取2个班分为两组，每组20人。每组有男女各10人，平均年龄（21.6±0.9）岁，整个学习过程中无病事假及旷课。

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“什么！没有？”杨秋香立即发了火，她眼睛瞪得如鸡蛋大，唾沫星子都喷到了杨力生脸上，“你再说一句‘没有’试试？”杨力生估量她是已经知道这回事了，想瞒也瞒不住，只好如实相告。杨秋香气得大口喘着气：“你说说，你说说，这个家是你一个人的家，还是两个人的家？”