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多对一Gale-Shapley算法基于D2D通信资源的分配方案。

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简介：
本研究着重探究了在异构蜂窝网络上行信道中，D2D通信复用所带来的干扰以及频谱资源的优化挑战。为此，我们提出了一种全新的基于多对一Gale-Shapley算法的D2D通信资源分配策略。该策略旨在允许多个D2D用户共享一个蜂窝用户的信道资源，并通过设定信干噪比（SINR）的阈值来确保所有用户的通信服务质量（QoS）。此外，根据实际的信道分配情况，我们构建了D2D用户与信道的偏好列表，从而最大限度地提升整个系统的容量。实验结果证实，所提出的方案具有快速收敛的特性以及较低的复杂度，并且能够有效地保障用户的通信服务质量，同时系统总容量也逼近最优水平。为了实现D2D用户和蜂窝用户之间的频谱资源共享，并显著提高频谱利用率，该方案提供了一种切实可行的解决方案。

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  • 基于多对一Gale-Shapley算法的D2D资源分配方法
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    本文提出了一种基于多对一对偶稳定匹配问题的Gale-Shapley算法来优化设备到设备(D2D)通信中的资源分配，有效提升了网络效率和用户体验。 本段落研究了D2D通信在异构蜂窝网络上行信道中的干扰问题及频谱资源优化，并提出了一种基于多对一Gale-Shapley算法的资源分配方案，允许多个D2D用户共享一个蜂窝用户的信道资源。通过设定信号与干扰加噪声比（SINR）门限来保障通信服务质量（QoS）。根据不同的信道分配情况，构建了D2D用户和信道之间的偏好列表，以最大化系统总容量。 仿真结果表明，该方案具有较快的收敛速度及较低的复杂度，在保证用户的通信质量的同时接近于最优解。此研究为实现D2D与蜂窝用户的频谱资源共享、提高频谱利用率提供了一种有效途径。
     
  • Gale-Shapley算法示例: 这是一个Gale-Shapley算法的例子
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    本示例演示了经典的Gale-Shapley算法，通过具体场景展示了稳定匹配的过程和原理，适用于理解二元稳定配对问题。 Gale-Shapley算法的一个小示例展示了如何在N个男性与N个女性之间找到最佳匹配组合，每个人都有一个长度为N的偏好列表。该算法有助于实现双方的最佳配对，并且可以扩展到包含更多条件和变量的情况，变得更加复杂。 我使用这个算法进行了一项旨在改进物流部门的新想法或替代方案的研究项目，希望不久后能与大家分享我的成果。此示例是在NetBeans环境下创建的，因此如果你下载了该项目文件，在NetBeans中打开它将非常方便。
     
  • 关于Shapley值的Matlab代码-Gale-Shapley-Matlab：快速实现Gale-Shapley延迟接受算法
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    这段代码提供了使用MATLAB语言高效实现Gale-Shapley延迟接受算法的方法，适用于研究和教育目的。它基于合作博弈论中的Shapley值理论，便于理解和修改。 当应用于大型市场时，Gale-Shapley大学最优算法会受到内存瓶颈的限制。本实现旨在减少在许多大学对学生的偏好排名相同且学生对于大学也有相似偏好的情况下的内存需求。一个典型的使用案例涉及一个拥有5,000个课程和1,000,000名学生的市场环境。 延迟接受算法至少需要两个输入：一个是关于每个大学对学生排序的矩阵，另一个是所有学生对各所大学排名的效用矩阵。这些数据结构通常会占用大约37GB内存空间。这使得大多数消费级笔记本电脑和台式机无法处理，并且在高端工作站上也会因为增加的内存访问开销而降低算法运行效率。 然而，在许多录取系统中，例如2002-2003年土耳其大学课程根据四个分数来筛选学生的情况，学校只需要按照几种特定的标准对学生进行排序。这意味着所有大学实际上都属于四种偏好类型之一，并且同一类型的大学会以相同的方式对所有的申请者排名。因此，我们可以使用一个1,000,000x4的矩阵替代原有的数据结构，从而显著减少内存需求和提高算法效率。
     
  • 基于图论的全双工网络D2D通信资源分配算法
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    本研究提出了一种基于图论方法的资源分配算法，旨在优化全双工设备到设备（D2D）通信中的频谱利用率和能量效率。通过构建通信网络模型，该算法能够有效解决干扰问题，并提升系统性能。 为了在全双工蜂窝通信场景下最大化系统的吞吐量，我们提出了一种基于图着色的信道分配算法。首先利用匈牙利算法将上行蜂窝用户与下行蜂窝用户配对，并使这对用户同时使用一个资源块进行上下行通信；随后，在确保服务质量的前提下，根据图论中的着色理论为D2D（设备到设备）用户提供信道分配。仿真结果显示，该算法能够有效提高系统吞吐量并实现较高的频谱效率。
     
  • D2D通讯资源分配大师_d2dcommunication_d2d_通信资源分配
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    D2D通讯资源分配大师是一款专注于设备到设备（D2D）通信中资源高效管理的应用程序或工具。它提供先进的算法，帮助优化频谱使用效率和提升数据传输质量，在密集用户环境中尤其有效。 D2D资源分配涉及D2D数据信道代码的编写，包括通信模型建立、资源池确定、资源分配策略制定、干扰避免方法设计以及SINR（信号与干扰加噪声比）及吞吐量计算等内容。
     
  • 基于距离限制的蜂窝网络D2D通信资源分配方法
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    本研究提出了一种考虑距离限制的蜂窝网络中设备到设备(D2D)通信资源分配策略，旨在优化频谱利用率和系统性能。 为了提升第五代移动通信网络（5G）的系统性能以及用户的服务质量（QoS），本段落提出了一种针对蜂窝通信网络中的终端直通（D2D）通信资源分配问题的距离受限算法。在考虑D2D通信用户复用蜂窝通信用户的上行频率资源的情况下，我们建立了蜂窝网络中D2D通信系统模型，并分析了接收信号和干扰情况，推导出了信干比表达式。根据预设的信干比门限值，确定了安全距离以确保在该范围内可以实现频谱复用。基于此安全距离约束条件下的资源分配算法能够将蜂窝用户占用的频率资源有效提供给符合条件的安全范围外的D2D通信对，从而保证两者之间的干扰控制在可接受水平内。 仿真结果表明：所提出的这种距离受限的资源分配方法可以显著提高系统的吞吐量，并且降低了D2D通信中断的概率。
     
  • Gale-Shapley稳定婚姻算法：基于Matlab的稳定匹配算法实现
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    本文章介绍并实现了经典的Gale-Shapley算法在Matlab环境下的应用，旨在解决稳定婚姻问题，通过代码展示如何找到一个稳定的匹配方案。 给定N个男人和N个女人以及他们对异性的偏好列表，在这种情况下可以找到一个稳定匹配，即没有任何一对男女更倾向于彼此而非当前伴侣的配对方式。Gale-Shapley算法用于确定这样的稳定匹配，并且根据该算法提供的方法可以获得男性最优或女性最优的稳定匹配方案。通过给定函数可得到男性最佳稳定的配对结果；而要获得女性最佳的结果，则可以通过交换输入中的偏好列表来实现。这里提供了一个具体示例说明这一过程。
     
  • (Gale-Shapley) 算法——稳定匹配的 MATLAB 代码实现
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    本项目提供了一个基于MATLAB实现的Gale-Shapley算法程序，用于解决二分图中的稳定匹配问题，并通过实例演示了算法的应用和验证。 可以直接运行且无错误的图论算法代码已打包为.m文件，并加入MATLAB当前工作目录。只需打开并点击Run即可执行程序。
     
  • D2D-FDD蜂窝与通信资源分配
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    D2D-FDD蜂窝与通信资源分配研究的是设备到设备(Device-to-Device, D2D)通信在频分双工(Frequency Division Duplexing, FDD)模式下的无线网络环境中的资源优化策略，旨在提高频谱利用率和系统性能。 设备到设备（D2D）通信是一种有潜力提高蜂窝网络频谱效率的技术。本段落研究了在保证服务质量的同时最大化联合上行链路和下行资源分配问题的总和，以确保蜂窝用户设备(CUEs)和D2D用户设备(DUEs)的数据速率(QoS)。
     
  • D2D-Communication-Master_d2dcommunication_d2d_通信资源分配_源码.zip
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    本资源包提供了一套用于研究设备到设备（D2D）通信中资源分配问题的MATLAB源代码，适用于学术探讨与工程实践。 D2D-communication-master_d2dcommunication_d2d_通信资源分配_源码.zip