一种基于组合迭代优化的终端直通系统资源分配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102769917A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102769917A(43)申请公布日2012.11.07(21)申请号201210247575.4(22)申请日2012.07.17(71)申请人遵义天义利威机电有限责任公司地址563002贵州省遵义市汇川区天津路(天义厂内)(72)发明人宋令阳(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王莹(51)Int.Cl.H04W72/04(2009.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种基于组合迭代优化的终端直通系统资源分配方法(57)摘要本发明公开了一种基于组合迭代优化的终端直通系统资源分配方法，包含以下步骤：1）在分配过程初始，基站收集所有D2D用户对的位置信息，计算信道增益；）2）检测信道增益；3)若存在信道c、存在D2D组合包Dk满足条件，则更新权值，迭代回合数，返回步骤2）；若所有的D2D链接对均获得频谱资源或者所有的蜂窝信道均被分配，则算法结束，否则迭代回合数，返回步骤2）。本发明的有益效果是：通过多次迭代判断过程，找出逼近最优解的分配结果，同时将D2D通信对进行组合，以最大化系统容量为目标，简化了蜂窝资源分配给D2D通信的过程，并实现多个D2D链接对和蜂窝用户共享频谱资源，从而，使计算复杂度大幅降低。CN102769ACN102769917A权利要求书1/1页1.一种基于组合迭代优化的终端直通系统资源分配方法，其主要特征在于：它包含以下步骤：1）在分配过程初始，基站收集所有D2D用户对的位置信息，计算信道增益vc(k)，并设置迭代回合数t＝0，初始D2D用户对的权值均相等，设置固定的权值缩减量Δ>0；2）检测信道增益{vc(k)}：a.若对信道c（蜂窝用户c所占频谱资源，），不存在D2D组合包Dk满足则更新权值迭代回合数t=t+1，进入下一回合，返回步骤2）；b.若存在信道c（蜂窝用户c所占频谱资源）、存在D2D组合包Dk满足并且满足上式的不同Dk无交集，则分配蜂窝用户c的信道给Dk中所有的D2D用户对，进入步骤4）；c.否则，进入步骤3）；3）若存在信道c（蜂窝用户c所占频谱资源）、存在D2D组合包Dk满足并且满足上式的不同Dk存在交集，则更新权值这里δ=Δ/i作为权值微调（i为大于1的整数因子），迭代回合数t=t+1，返回步骤2）；若所有的D2D链接对均获得频谱资源或者所有的蜂窝信道均被分配，则算法结束，否则迭代回合数t=t+1，返回步骤2）。2.根据权利要求1所述的基于组合迭代优化的终端直通系统资源分配方法，其主要特征在于：所述的D2D用户对的距离d不超过其最大通讯距离L。2CN102769917A说明书1/4页一种基于组合迭代优化的终端直通系统资源分配方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于组合迭代优化的终端直通系统资源分配方法。背景技术[0002]下一代无线通信系统将提高本地数据服务作为热点问题，通过频谱资源复用技术，本地数据速率可以大幅度提升。然而非注册频段复用不便于本地服务提供商确保一个稳定可控的环境。因此，注册频段的接入受到广泛关注。目前，终端直通通信（Device-to-Device,D2D）作为下一代通信系统的技术组成部分，可以在蜂窝网络的下层运作，从而提高频谱效率。在D2D通信中，用户利用蜂窝资源向彼此发送数据信号是通过一个直接的链路来完成，而不是通过基站，用户的直接通信只是受到基站的控制。近几年，D2D提高频谱利用率的潜在作用促使了大量的研究工作，而D2D也被看作是下一代蜂窝网络支持的关键技术特征。[0003]虽然D2D带来频谱效率以及系统容量的提升，但由于频谱共享而引起了蜂窝网络的干扰。因此，需要制定有效的干扰协调机制以确保蜂窝通信的性能水平。现有的一些研究针对D2D功率控制，以限制同频干扰；有研究者提出，利用多输入多输出（MIMO）传输机制防止来自蜂窝下行对D2D接收端的干扰；进一步的，为了提高小区内频谱复用增益，有研究者致力于合适地匹配蜂窝和D2D用户共享相同资源。[0004]在相关文献中，提出过一种贪婪启发式算法，利用信道状态信息减少对主蜂窝网络的干扰。另一方面，有研究将重点转向资源分配机制，通过跟踪远近干扰防止有害干扰信号，并且识别干扰蜂窝用户以有效使用上行频带。最近的研究提供了对蜂窝和D2D链接之间优化资源分配和功率控制的相关分析，评估了单小区场景下和曼哈顿网格环境下的D2D系统性能。[0005]基于现有研究工作，通过合适的资源管理限制对蜂窝网络的干扰，D2D通信能够有效提高系统吞吐量。然而，将蜂窝资源分配给D2D通信的过程具有极高的复杂度，并且很少有研究考虑多个D2D链接对和蜂窝用户共享频谱资源的情况。发