发明授权-201810010680.3-蜂窝D2D通信的资源分配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN108174448B(45)授权公告日2020.12.22(21)申请号201810010680.3薛建彬，陈谱滟.联合功率控制的D2D资源(22)申请日2018.01.05分配算法.《北京工业大学学报》.2016,第42卷(第12期),(65)同一申请的已公布的文献号郝兰兰赵力强张耀元.D2D通信中高能效申请公布号CN108174448A的资源分配算法研究.《计算机应用与软件》(43)申请公布日2018.06.15.2017,第34卷(第11期),全文.(73)专利权人山东财经大学TuongDucHoang,LongBaoLe,andTho地址250000山东省济南市历下区二环东Le-Ngoc.RadioResourceManagementfor路7366号OptimizingEnergyEfficiencyofD2DCommunicationsinCellularNetworks.《2015(72)发明人马艳波尹晓杨潇张新郭强IEEE26thAnnualInternationalSymposium刘伟龙onPersonal,IndoorandMobileRadio(74)专利代理机构济南泉城专利商标事务所Communications-(PIMRC):MACandCross-37218LayerDesign》.2015,代理人张贵宾TuongDucHoang等.Energy-Efficient(51)Int.Cl.ResourceAllocationforD2DH04W72/04(2009.01)CommunicationsinCellularNetworks.《IEEETRANSACTIONSONVEHICULARTECHNOLOGY》(56)对比文件.2016,CN104954975A,2015.09.30CN105813209A,2016.07.27审查员刘露玲CN107087305A,2017.08.22权利要求书5页说明书9页附图2页(54)发明名称蜂窝D2D通信的资源分配方法(57)摘要本发明公开了蜂窝D2D通信的资源分配方法及在智慧交通网络的应用，该方法：设定保障蜂窝用户通信质量不受D2D用户影响的干扰门限；设定D2D用户的能量采集节点的供电质量参数，采用有效能量和有效功耗描述D2D能量采集节点的能量采集过程和能量消耗过程；以D2D节点供电能力和功率干扰门限为约束条件，以最大化D2D用户速率和为目标，构造资源分配优化问题；基于拉格朗日对偶定理得到所有D2D用户的功率分配和信道分配的表达式；系统中D2D用户按照分配的功率进行数据传输；当D2D节点的供电质量参数发生改变时，按照S4重新计算次要用户的发射功率。本发明对信道适应性强，可获得最CN108174448B大系统速率和，兼顾系统的最优性与稳健性。CN108174448B权利要求书1/5页1.一种蜂窝D2D通信的资源分配方法，其是在蜂窝网络下的能量采集D2D通信系统中实现,该系统包括一个拥有M个蜂窝用户的蜂窝网和N对D2D用户，所有的D2D用户，包括发送端和接收端，都可采集可再生资源，蜂窝网中有M个信道可用，每个蜂窝用户占用一个信道，并假设每个信道只能分配给一个蜂窝用户，在此系统中，假设表示第n个D2D发送端在第m个信道上的发送功率，表示第n对D2D用户间在第m个信道上的功率增益，分别表示第m个蜂窝用户、基站与第n个D2D接收端在第m个信道上的功率增益，Wm表示第m个信道上的噪音功率，则所述方法包括如下步骤：S1、设定保障所述蜂窝用户正常通信质量不受D2D用户影响的干扰门限；S2、设定D2D用户的能量采集节点的供电质量参数，采用有效能量和有效功耗描述D2D能量采集节点的能量采集过程和能量消耗过程；S3、以D2D节点供电能力和功率干扰门限为约束条件，以最大化D2D用户速率和为目标，构造资源分配优化问题；S4、基于拉格朗日对偶定理得到所有D2D用户的功率分配和信道分配的表达式；S5、所述系统中的D2D用户按照分配的功率进行数据传输；S6、查看所述系统中能量收集D2D节点的供电质量参数θE是否发生变化，如果发生改变，则按照S4重新计算次要用户的发射功率；否则按照原有的发射功率进行数据传输；其中，S2，规划D2D用户的能量采集节点的供电质量参数θE，基于θE在大偏差理论体系下分析能量队列长度信息及能量队列为空的概率，此概率体现了D2D能量采集节点的供电能力，假设在每帧内，D2D发送端能采集到的能量为hhar焦耳,hhar按照概率和分别取值为κ和0，基于有效容量理论来描述此能量采集过程，记为有效能量，在每帧内，D2D发送端消耗的能量hcon包括两个部分，一部分为进行无线电传输消耗的能量，一部分是维持