发明授权-201310314726.8-一种LTE-A蜂窝网络中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CN103354641B(45)授权公告日2016.12.28(21)申请号201310314726.8CN102858012A,2013.01.02,(22)申请日2013.07.20SunHongguang等.ResourceAllocationforMaximizingtheDevice-to-Device(65)同一申请的已公布的文献号CommunicationsUnderlayingLTE-Advanced申请公布号CN103354641ANetworks.《2013IEEE/CICInternational(43)申请公布日2013.10.16conferenceoncommunicationsinChina》(73)专利权人西安电子科技大学.2013,地址710071陕西省西安市太白南路2号审查员门乐(72)发明人张琰孙红光盛敏王玺钧刘俊宇李建东史琰李红艳刘伟侯蓉晖杨春刚(51)Int.Cl.H04W16/14(2009.01)H04W72/08(2009.01)(56)对比文件CN102638893A,2012.08.15,权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种LTE-A蜂窝网络中D2D通信的资源分配方法(57)摘要本发明公开了一种LTE-A蜂窝网络中D2D通信的资源分配方法，主要解决现有的资源分配方法在D2D用户密集的场景，不能获得较大的被接纳D2D链路数和系统频谱利用率的问题。其主要步骤是：1.在每帧的第一个上行时隙，计算每个上行RB上的最大承受干扰；2.对每个上行RB，确定其能接纳的备选D2D链路集合，构建干扰图模型；3.按照RB的编号顺序，对每个上行RB执行资源分配流程：求解备选集合中的D2D链路的干扰度，根据最小干扰度优先准则，接纳符合条件的D2D链路。本发明在保证每个RB上已有蜂窝用户的QoS的前提下，允许多个D2D链路复用同一个蜂窝用户的RB，从而可最大化能被接纳的D2D链路数，极大地提高了蜂窝系统的频谱利用率。CN103354641BCN103354641B权利要求书1/2页1.一种LTE-A蜂窝网络中D2D通信的资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)该资源分配方法可用于TDD模式和FDD模式，每帧执行一次，在每帧的第一个上行时隙执行，给定网络中每个时隙的RB总数NRB，TDD模式中，每个上行时隙的RB总数为M＝NRB；在FDD模式中，上下行传输在每个时隙的不同频段同时进行，每个时隙用于上行传输的RB总数为考虑饱和业务负载，即每个上行RB均被一个蜂窝用户所占用，即蜂窝用户数量为M；每一帧的第一个上行传输时隙，对每个上行RB根据如下公式计算其可以承受的最大干扰Im，max：其中和分别表示第m个蜂窝用户的发射功率和SINR门限值，为第m个蜂窝用户到eNodeB的当前帧的平均信道功率增益，σ2为eNodeB处的背景噪声功率；(2)计算每个上行RB能够接纳的D2D链路的备选集合Dm，Dm中的D2D链路满足如下条件：其中和分别表示第n个D2D通信链路的发射功率和接收端的SINR门限值，表示第m个D2D通信链路的发射功率，N表示D2D通信链路的数目，和gm，n分别表示第n个D2D通信链路的发射终端到eNodeB的信道功率增益和第m个蜂窝用户到第n个D2D通信链路接收终端的信道增益，{1，2，…，M}和{1，2，…，N}分别表示蜂窝用户和D2D通信链路的集合，将第m个蜂窝用户占用的RB编号记作m；(3)利用干扰图模型，对每个上行RB构建一张干扰图：Gm＝(Vm，Em)，m＝1，2，…，M其中Vm和Em分别表示第m个RB对应的干扰图Gm的顶点集合和边集合，M为LTE-A蜂窝网络中RB的数目，设置为与蜂窝用户数目相等；Vm中的每个顶点vk∈Vm与备选集合Dm中的每条D2D通信链路k∈Dm一一对应，Em中的每条边el，k∈Em关联两个顶点vl和vk，表示Dm中的第k条链路和第1条链路相互干扰，即满足如下关系式：其中和分别表示第1条和第k条D2D通信链路的发射功率，和分别表示第1和第k条D2D通信链路的信道功率增益，和分别表示第k个D2D通信链路的发射终端到第1个D2D通信链路的接收终端的信道功率增益，和第1个D2D通信链路的发射终端到第k个D2D通信链路的接收终端的信道功率增益，且和分别表示第1条和第k条D2D通信链路的接收端的SINR门限值；(4)初始化当前帧被接纳的D2D链路集合用来存储当前帧能够成功复用某个RB2CN103354641B权利要求书2/2页进行通信的D2D链路，对所有RB按照编号排序，对第m∈{1，2，…，M}个RB，在其对应的干扰图Gm上执行步骤(5)～步骤(10)；(5)根据如下操作将干扰图Gm＝(V