多小区D2D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)发明专利申请(10)申请公布号CN106851838A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710146677.X(22)申请日2017.03.13(71)申请人重庆邮电大学地址400065重庆市南岸区南山街道崇文路2号(72)发明人李云梁云锦吴广富(74)专利代理机构重庆乐泰知识产权代理事务所(普通合伙)50221代理人刘佳(51)Int.Cl.H04W72/04(2009.01)H04W72/08(2009.01)H04W72/10(2009.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称多小区D2D频谱资源分配方法(57)摘要本发明涉及D2D通信技术领域，特别涉及一种多小区D2D频谱资源分配方法，包括确定该设备到设备D2D用户的用户类型，根据D2D用户类型确定该D2D用户的备选蜂窝用户，以最大化系统吞吐量为目标，选择该D2D最终的复用蜂窝用户及对应的频率复用因子；本发明D2D用户复用多个蜂窝用户的频谱资源能够明显降低D2D通信对蜂窝用户的干扰，并可以显著提升系统容量。CN106851838ACN106851838A权利要求书1/2页1.多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：包括确定该设备到设备D2D用户的用户类型，根据D2D用户类型确定该D2D用户的备选蜂窝用户，以最大化系统吞吐量为目标，选择该D2D最终的复用蜂窝用户及对应的频率复用因子。2.根据权利要求1所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述确定该设备到设备D2D用户的用户类型包括：根据D2D用户信干噪比将D2D用户分为中心D2D用户CDU和边缘D2D用户，所述边缘D2D用户根据是否跨小区又被分为小区边缘D2D用户EDU和跨小区D2D用户IDU。3.根据权利要求2所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述根据D2D用户信干噪比将D2D用户分为中心D2D用户CDU和边缘D2D用户包括：计算D2D用户对的信干噪比，若大于D2D用户信噪比阈值，则表示该D2D用户为中心D2D用户，否则为边缘D2D用户。4.根据权利要求3所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述D2D用户对的信干噪比计算方式如下：其中，表示D2D用户对的信干噪比，是小区k中蜂窝用户i的发射功率，表示蜂窝用户i到D2D用户j的信道增益，是小区k中D2D用户j的发射功率，表示小区k中两D2D用户之间的信道增益，N0和I分别表示噪声功率和小区间的噪声干扰功率，C表示蜂窝用户的集合。5.根据权利要求1所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述根据D2D用户类型确定该D2D用户的备选蜂窝用户包括：将中心D2D用户CDU的备选蜂窝用户定为相邻小区的ECU；小区边缘D2D用户EDU的备选蜂窝用户定为CCU和相邻小区的ECU；跨小区D2D用户IDU的备选蜂窝用户定为CCU和两跨小区所相邻的ECU，即除两跨小区以外的ECU。6.根据权利要求1所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述以最大化系统吞吐量为目标，选择该D2D最终的复用蜂窝用户及对应的频率复用因子包括：选取使系统吞吐量最大的复用蜂窝用户集中的部分或全部蜂窝用户，输出其对应的频率复用因子。7.根据权利要求1所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述系统吞吐量最大为：其中，rsum为系统吞吐量，表示蜂窝用户和D2D用户的吞吐量之和；表示蜂窝用户ci被复用部分频谱资源的吞吐量，表示蜂窝用户ci未被复用部分2CN106851838A权利要求书2/2页频谱资源的吞吐量，表示任一D2D用户的吞吐量；为目标函数，β是频率复用因子的归一化系数，K表示可被复用资源的蜂窝用户个数，表示信道增益，为蜂窝用户i与D2D用户j之间的距离，α表示路径损耗指数因子，G0为归一化常数；表示被复用的蜂窝用户的吞吐量，表示未被复用的蜂窝用户的吞吐量，表示D2D用户的吞吐量，C表示蜂窝用户的集合，D表示D2D用户的集合。3CN106851838A说明书1/7页多小区D2D频谱资源分配方法技术领域[0001]本发明涉及D2D通信技术领域，特别涉及一种多小区D2D频谱资源分配方法。背景技术[0002]近年来，由于无线通信市场的不断发展，移动设备(Device)数量急剧上升，多媒体数据业务也急剧增长，加大了对带宽的要求，频谱资源利用问题日趋严峻，传统蜂窝通信模式对频谱资源的利用有待进一步提升。为解决该问题，D2D(DevicetoDevice)通信技术被引入了蜂窝通信系统。D2D通信是距离相近的两个终端之间通过复用蜂窝用户的频谱资源直接进行通信的技术。该技术不仅可以减小传输时延，还可以提高频谱利用率。但另一方面，频谱资源的重复利用，导致D2D通信技术给蜂窝系统带来了频率干扰问题。[0