发明授权-201510125413.7-一种蜂窝网络中引入D2D技术的下行频谱资源分配方法.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CN104717755B(45)授权公告日2019.04.16(21)申请号201510125413.7(56)对比文件(22)申请日2015.03.20CN103260244A,2013.08.21,CN103379502A,2013.10.30,(65)同一申请的已公布的文献号XiaohangChenetal.Downlinkresource申请公布号CN104717755AallocationforDevice-to-Device(43)申请公布日2015.06.17communicationunderlayingcellular(73)专利权人西安交通大学networks.《2012IEEE23rdInternational地址710049陕西省西安市咸宁西路28号SymposiumonPersonalIndoorandMobileRadioCommunications(PIMRC)》.2012,(72)发明人廖学文张阳邓建国HyunkeeMinetal.Capacity(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任EnhancementUsinganInterferenceLimited公司61200AreaforDevice-to-DeviceUplink代理人陆万寿UnderlayingCellularNetworks.《IEEETRANSACTIONSONWIRELESSCOMMUNICATIONS》(51)Int.Cl.H04W72/08(2009.01).2011,审查员李洁权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称一种蜂窝网络中引入D2D技术的下行频谱资源分配方法(57)摘要本发明公开了一种蜂窝网络中引入D2D技术的下行频谱资源分配方法，包括如下步骤：(1)在下行时隙，利用蜂窝用户的干扰受限区域(InterferenceLimitedArea,ILA)来减小D2D用户对蜂窝用户的干扰，从而保证蜂窝用户的正常通信；(2)以系统中蜂窝链路和D2D链路的和容量最大化为目标对D2D通信链路分配频谱资源；(3)当不同的D2D链路分配到相同的频谱资源时，基站为避免D2D链路之间的相互干扰，采用一种启发式优化算法对分配到相同频谱资源的D2D链路进行频谱资源的再分配。CN104717755BCN104717755B权利要求书1/2页1.一种蜂窝网络中引入D2D技术的下行频谱资源分配方法，其特征在于，该资源分配方法的具体步骤为：(1)建立D2D通信链路，假定：D2D链路发射端DT在通信的过程中采用恒定的发射功率PD传输信息，且D2D用户与蜂窝用户之间的信道只考虑大尺度衰落效应；如果距离DT较近的蜂窝用户的频谱资源被D2D链路复用时，用户DT对蜂窝用户的干扰IDC超过蜂窝用户所能承受干扰门限值，当蜂窝用户与DT的距离超过某个长度值时，蜂窝用户接收的干扰IDC低于干扰门限值；(2)在下行时隙，D2D链路复用蜂窝链路的频谱资源，D2D用户对蜂窝用户产生干扰，利用蜂窝用户的干扰受限区域减小D2D用户对蜂窝用户的干扰，从而保证蜂窝用户的正常通信；(3)以蜂窝链路和D2D链路之和容量最大化为目标对D2D通信链路分配频谱资源；(4)当不同的D2D链路分配到相同的频谱资源时，对分配到相同频谱资源的D2D链路进行频谱资源的再分配，当出现m条D2D链路分配到同一资源i*的情况时，采用以下方法对频谱资源进行再一次分配，保证m条D2D链路能够正常通信，其中，m≥2，(4.1)由于m‐s条互不干扰的D2D链路可以继续使用频谱资源i*，因此，再次分配的过程用下式表示：其中，j表示D2D链路的序号，βi,j∈{0,1}，βi,j＝1表示序号为j的D2D链路复用标号为i的频谱资源，B为蜂窝链路的频谱带宽；同时需满足基站为s条相互干扰的D2D链路再分配频谱资源后能够正常通信，且一条D2D链路最多复用一条蜂窝链路资源，同时保证了相互干扰的D2D链路不使用相同的频谱资源；(4.2)对步骤(4.1)中的公式求解，即得频谱资源再分配的结果，具体求解方法为：(4.2.1)基站将获取的基站与s条相互干扰的D2D链路的接收端之间的信道信息从小到大进行排序，即得到一个s×n的信道系数矩阵，该矩阵的每一行都是基站到D2D链路接收端的信道系数从小到大排列的；(4.2.2)假定第u条D2D链路分配到了i*频谱资源且受到其他分配到i*频谱资源的D2D链路的干扰，其中，i*表示矩阵中[u,1]的频谱资源，则第u条D2D链路不能使用[u,1]资源，此时为其预分配频谱资源[u,2]，然后判断该频谱资源[u,2]是否能保证基站为s条相互干扰的D2D链路再分配频谱资源后能够正常通信，如果满足，进入步骤(4.2.3)，