分数频率复用蜂窝小区的D2D用户功率控制及资源分配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103079260A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103079260103079260A(43)申请公布日2013.05.01(21)申请号201210586772.9(22)申请日2012.12.28(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人余官定鲍鹏程钟财军殷锐徐艳芳(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人胡红娟(51)Int.Cl.H04W52/02(2009.01)H04W52/18(2009.01)H04W72/04(2009.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图5页附图5页(54)发明名称分数频率复用蜂窝小区的D2D用户功率控制及资源分配方法(57)摘要本发明公开了一种分数频率复用蜂窝小区中的D2D通信系统复用蜂窝上行信道资源的功率控制及信道资源分配方法，包括：“FFR蜂窝小区内的D2D通信信道资源分配”和“FFR蜂窝小区内的D2D通信系统功率控制”。FFR蜂窝小区内的D2D通信信道资源分配包括：获取D2D通信双方相互距离以及蜂窝用户发射功率；得到可接入D2D用户所处区域，即D2D用户可接入区；得到被复用蜂窝所处区域，即可复用信道资源区。FFR蜂窝小区内的D2D通信系统功率控制包括：判断D2D用户所处D2D用户可接入区；判断D2D用户可复用信道资源区；获取可复用信道资源区内被复用蜂窝用户所处位置发射功率；得到D2D用户发射功率。CN103079260ACN1037926ACN103079260A权利要求书1/2页1.一种分数频率复用蜂窝小区的D2D用户功率控制及资源分配方法，其特征在于，包括：(1)D2D通信系统功率控制：根据通信信道增益包括基于路径损耗的大尺度衰落和服从指数分布小尺度衰落的假定，计算蜂窝用户的中断概率，中断概率定义为接收端接收信号的信干噪比(SINR)小于某一预设门限的概率；根据预设的蜂窝通信SINR门限γcth以及中断概率门限εcth，得到D2D用户最高发射功率；(2)生成D2D用户可接入区与可复用信道资源区：(2.1)生成中心D2D用户可接入区与可复用信道资源：根据本小区或相邻小区边缘蜂窝用户的最低发射功率，以及中心D2D用户的SINR门限、中断概率门限和最高发射功率，计算得到中心D2D用户发射端到本小区基站的距离dac的取值范围，记为集合Dac；中心D2D用户可接入区为Acent＝{dac|dac∈Dac，dac≤Rth}，Rth为分数频率复用蜂窝小区的中心区域的半径；中心D2D用户可复用信道资源区为相邻小区边缘区域，记为Bcent，即中心D2D用户可复用信道资源为相邻小区任意未被本小区D2D用户复用的边缘蜂窝用户所使用的信道资源；(2.2)生成边缘D2D用户可接入区与可复用信道资源：根据本小区中心蜂窝用户发射功率，以及边缘D2D用户的SINR门限、中断概率门限和最高发射功率，计算得到边缘D2D用户发射端到本小区基站的距离dae与可被复用蜂窝用户距离基站的距离dk的关系式，即得到边缘D2D用户可接入区Aedge与可复用信道资源区Bedge的关系；用户根据自身需求预设dae取值范围，即边缘D2D用户可接入区Aedge，或者预设dk取值范围，即边缘D2D用户可复用信道资源区Bedge，相应得到边缘D2D用户可复用信道资源区Bedge或者边缘D2D用户可接入区Aedge；(3)D2D通信信道资源分配：获取待接入D2D用户距离本小区基站距离dd2d，判断dd2d∈{Acent∪Aedge}是否成立；如判断则待接入D2D用户无法复用蜂窝用户信道资源，系统为其分配专用上行或下行蜂窝信道资源与功率；如判断dd2d∈{Acent∪Aedge}，进一步判断dd2d∈Acent是否成立；判断dd2d∈Acent成立，则待接入D2D用户属于中心D2D用户，为其分配Bcent内未被本小区D2D用户复用的蜂窝用户信道资源；判断dd2d∈Aedge成立，则待接入D2D用户属于边缘D2D用户，为其分配Bedge内未被本小区D2D用户复用的蜂窝用户信道资源。2.根据权利要求1所述的分数频率复用蜂窝小区的D2D用户功率控制及资源分配方法，其特征在于，步骤(1)中，所述根据预设的蜂窝通信SINR门限γcth以及中断概率门限εcth，得到D2D最高发射功率，具体包括：(1.1)获取D2D用户距离本小区基站的距离，判断D2D用户是否位于分数频率复用蜂窝小区的中心区域；(1.2)如果判断D2D用户位于分数频率复用蜂窝小区的中心区域，则获取本小区或相邻小区边缘蜂窝用户的最低发射功率Pke，根据预设的蜂窝通信SINR门限γcth以及中断概2CN103079260A权利要求书2