发明授权-201710357462.2-在非授权频段与WiFi共存的D2D通信中的信道分配方法.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CN107205211B(45)授权公告日2020.03.17(21)申请号201710357462.2(56)对比文件(22)申请日2017.05.19CN106535203A,2017.03.22,CN102781115A,2012.11.14,(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN107205211A审查员鲍欣欣(43)申请公布日2017.09.26(73)专利权人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人金宇徐少毅(74)专利代理机构北京市商泰律师事务所11255代理人黄晓军(51)Int.Cl.H04W4/70(2018.01)H04W72/04(2009.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称在非授权频段与WiFi共存的D2D通信中的信道分配方法(57)摘要本发明提供了一种在非授权频段与WiFi共存的D2D通信中的信道分配方法。该方法主要包括：基于距离将与WiFi共存的D2D-U设备分簇，给每个簇指定一个簇头，每个簇的簇头根据簇内D2D-U设备成员对周围频谱环境的监测结果，动态选择其所在簇的当前使用信道，所述簇头代表其所在簇采用竞争机制获取所述当前使用信道的使用权，将所述当前使用信道的资源分配给簇内各个D2D-U设备使用。本发明针对WiFiAP位置、WiFiAP工作信道具有随机性的特点，通过将D2D-U设备分成若干个不相交的簇，根据频谱环境，动态调整簇内的工作信道，不仅充分利用了空闲的频谱资源，同时可以实现降低D2D-U设备之间、D2D-U设备与WiFi用户之间的信道干扰，尽可能提高通信链路的性能。CN107205211BCN107205211B权利要求书1/2页1.一种在非授权频段与WiFi共存的D2D通信中的信道分配方法，其特征在于，包括：基于距离将与WiFi共存的D2D-U设备分簇，给每个簇指定一个簇头；每个簇的簇头根据簇内D2D-U设备成员对周围频谱环境的监测结果，动态选择其所在簇的当前使用信道；所述簇头代表其所在簇采用竞争机制获取所述当前使用信道的使用权，将所述当前使用信道的资源分配给簇内各个D2D-U设备使用；所述的簇头代表其所在簇采用竞争机制获取所述当前使用信道的使用权，包括：D2D-U设备有通信需求时，向簇头发送调度请求信令，该调度请求信令中携带自己预期传输的总数据包大小，所述簇头根据所有发送调度请求信令的D2D-U设备的信道状态信息、数据传输速率、调制编码格式、预期传输的总数据包大小进行所需资源的预估，来判断一个信道能否满足簇需求；如果所述簇头根据预估结果判断一个信道能够满足簇需求，则选择最高优先级信道作为其所在簇的当前使用信道，采用LBT竞争机制获取所述最高优先级信道的使用权；如果所述簇头根据预估结果判断一个信道无法满足簇需求，则按照优先级从高到低的顺序选择多个信道作为其所在簇的当前使用信道，采用LBT竞争机制获取所述多个信道的使用权；新D2D-U设备寻找加入簇的过程包括：新D2D-U设备将自己的位置信息广播给周围的簇头；接收到广播消息的簇头计算此D2D-U设备与自己的距离dtemp，计算Δd＝d-dtemp，若Δd<0，则不做处理；若Δd>0，则所述簇头向所述新D2D-U设备发送携带Δd值和本簇ID号的允许接入信令；所述新D2D-U设备如果接收到来自周围多个簇头的允许接入信令后，则比较各个允许接入信令中携带Δd的大小，选择Δd最大的那个簇接入，并添加收到的簇ID；如果只接收到一个簇头的允许接入信令，则选择接入并添加收到的簇ID；如果没有收到任何簇头的允许接入信令，则向基站报告，基站自动为其添加一个簇ID，即新建一个簇，将新D2D-U设备暂时定为簇头。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的基于距离将与WiFi共存的D2D-U设备分簇，给每个簇指定一个簇头，包括：根据各个D2D-U设备的位置坐标，将相互之间位置距离小于设定数值的D2D-U设备分在同一个簇内，每个簇分配一个簇ID，按照设定的选择策略从每个簇中的所有D2D-U设备中选择一个簇头，每个簇的服务范围是以簇头为中心，以距离d为半径的圆形区域。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的按照设定的选择策略从每个簇中的所有D2D-U设备中选择一个簇头，包括：选择拥有直接相邻设备数目最多的D2D-U设备作为簇头；或者，选择剩余电量最多的D2D-U设备作为簇头；或者，选择与基站之间信道状态最好的D2D-U设备作为簇头；或者，选择设备内存最大的D2D-U设备作为簇头。2CN107205211B权利要求书2/2页4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述的每个簇的簇头根据簇内D2D-U设备成员对周围频