一种设备直通通信复用模式选择方法技术

本发明专利技术涉及一种设备直通通信复用模式选择方法，包括：S1、在多对一复用模式下，计算满足蜂窝用户通信质量的D2D用户发送端与基站的第二参考距离r2，和满足D2D用户通信质量的被复用的蜂窝用户与D2D用户接收端的第一参考距离r1；S2、在一对一复用模式下，计算满足蜂窝用户通信质量的D2D用户发送端与基站的第四参考距离r4，和满足D2D用户通信质量的被复用的蜂窝用户与D2D用户接收端的第三参考距离r3；S3、根据第二参考距离r2和第四参考距离r4确定D2D用户对复用模式；根据第一参考距离r1和第三参考距离r3选择被复用的蜂窝用户。本发明专利技术既能保证D2D通信与蜂窝通信的通信质量，又能在频谱资源短缺时使尽量多的D2D用户成功建立通信，提高吞吐量和频谱资源利用率。

A selection method for direct communication multiplexing mode of equipment

The invention relates to a multiplexing mode selection method for device through communication, including: S1, calculating the second reference distance R2 between the D2D user sender and the base station satisfying the communication quality of the cellular user in the multiplexing mode, and the first reference distance between the multiplexed cellular user and the D2D user receiver satisfying the communication quality of the D2D user. From r1; S2, in one-to-one multiplexing mode, the fourth reference distance R4 of D2D user transmitter and base station satisfying the communication quality of cellular user is calculated, and the third reference distance R3 of multiplexed cellular user and D2D user receiver satisfying the communication quality of D2D user is calculated, and the third reference distance R3 of multiplexed cellular user and D2D user receiver is determined according to the second reference distance R2 and the fourth reference distance r4. D2D user-to-multiplexing mode; the multiplexed cellular user is selected according to the first reference distance R1 and the third reference distance r3. The invention can not only guarantee the communication quality of D2D communication and cellular communication, but also enable as many D2D users as possible to establish communication successfully when the spectrum resources are scarce, thereby improving the throughput and the utilization ratio of spectrum resources.

【技术实现步骤摘要】
一种设备直通通信复用模式选择方法
本专利技术涉及第五代(5G)移动终端
，更具体地说，涉及一种设备直通通信复用模式选择方法。
技术介绍
随着无线通信技术的发展、智能终端的快速普及、移动互联网业务的日益丰富以及网络通信容量的爆炸式增长，越来越多不同种类的移动终端接入到无线网络中来。庞大的数据传输量以及丰富的业务，一方面导致蜂窝通信网络中的基站负担越来越重、频谱资源短缺问题愈发严重；另一方面激发更丰富的通信模式需求以及由此带来的终端用户体验的提升与蜂窝通信应用的扩展。因此，移动通信传输速度不足、频谱资源稀缺、用户体验度亟需提升以及针对大量用户的无线资源管理，成为移动通信面临的主要挑战，面向5G的无线通信技术的演进需求十分迫切。作为面向5G的关键候选技术，设备直通(Device-to-Device，D2D)技术是一种工作在授权频带，在基站控制下，允许邻近终端使用蜂窝资源来进行直接通信的新型技术。两个直接通信的移动设备进行通信时，基站只负责用户之间的控制信令，它们之间的数据业务不需要基站转换，可以实现设备到设备的直接通信，因而可以降低基站侧的负担。由于用户之间距离较近，相比传统的蜂窝通信(需要经过基站转换)来说，不仅衰减大大减小，用户终端的发射功率也大大降低，从而可以节省用户终端的电量。D2D通信用户工作在蜂窝系统中，使用的是蜂窝系统中原有用户的资源，这样可以缓解无线资源的短缺、提高系统的频谱效率并增加系统的容量。虽然D2D通信技术具有诸多优点，但在蜂窝网络中引入终端直通技术，需要将终端直通通信同蜂窝通信进行有效的结合。因此D2D通信有多种工作模式，如蜂窝模式、正交模式和复用模式。为了节省频谱资源、提高频率利用效率，D2D通信大多采用复用方式和蜂窝用户共享资源，这就必然给整个小区带来干扰。为了避免D2D通信与蜂窝通信之间的互相干扰、更有效地提高D2D通信系统的性能，需要对蜂窝网络中D2D通信系统进行合理的复用和资源分配。复用模式可以分为两种：一种是一个D2D对复用一个蜂窝用户，另一种是多个D2D对复用一个蜂窝用户资源。一对一复用是D2D通信的基础场景，相互干扰较为简单，便于控制；但是当蜂窝网络负载比较大时，能复用的资源有限，如果采用一对一的复用方式的话，只有有限个D2D对可以复用蜂窝用户的资源，所以对频谱资源利用效率的提高有限。多对一复用能够有效的解决一对一复用时，D2D对接入受限的问题，可以让更多的D2D对进行通信进而提高频谱资源利用率。但是在进行多对一复用的时候，多个D2D对蜂窝用户造成的干扰会比较大。如何让更多的D2D用户复用蜂窝用户的资源而不影响蜂窝用户的通信质量，能根据网络中用户处于不同位置时，不同用户可以选择不同的复用模式，即复用模式选择，是D2D通信干扰协调无线资源分配的重要问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述单一复用方式没有具体情况具体分析，存在无法使蜂窝系统吞吐量和频谱利用率得到较大提升的问题缺陷，提供一种设备直通通信复用模式选择方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种设备直通通信复用模式选择方法，包括以下步骤：S1、在多对一复用模式下，计算满足蜂窝用户通信质量的D2D用户发送端与基站的第二参考距离r2，以及满足D2D用户通信质量的被复用的蜂窝用户与D2D用户接收端的第一参考距离r1；其中，所述多对一复用模式为多对D2D用户对复用一个蜂窝用户资源；S2、在一对一复用模式下，计算满足蜂窝用户通信质量的D2D用户发送端与基站的第四参考距离r4，以及满足D2D用户通信质量的被复用的蜂窝用户与D2D用户接收端的第三参考距离r3；其中，所述一对一复用模式为一对D2D用户对复用一个蜂窝用户资源；S3、根据所述第二参考距离r2和第四参考距离r4确定D2D用户对的复用模式；并根据所述第一参考距离r1和第三参考距离r3选择被复用的蜂窝用户进行复用。优选地，所述步骤S1包括：S1-1、在多对一复用模式下，根据第二信噪比公式和基站的信噪比阈值，计算得到所述第二参考距离r2。优选地，所述步骤S1包括：S1-2、在多对一复用模式下，根据第一信噪比公式和D2D用户接收端的信噪比阈值，计算得到所述第一参考距离r1。优选地，所述步骤S2包括：S2-1、在一对一复用模式下，根据第四信噪比公式和基站的信噪比阈值，计算得到所述第四参考距离r4。优选地，所述步骤S2包括：S2-2、在一对一复用模式下，根据第三信噪比公式和D2D用户接收端的信噪比阈值，计算得到所述第三参考距离r3。优选地，所述步骤S3之前包括：获取D2D用户发送端与基站的第一实测距离和蜂窝用户与D2D用户接收端的第二实测距离。优选地，所述步骤S3包括：S3-1、将所述第一实测距离与所述第二参考距离r2、所述第四参考距离r4和预设半径rth分别进行比较；S3-2、若所述第一实测距离满足第一预设条件，则选择多对一复用模式；若所述第一实测距离满足第二预设条件，则选择一对一复用模式；其中，所述第一预设条件为：第二参考距离r2≤第一实测距离＜预设半径rth，所述第二预设条件为：第四参考距离r4≤第一实测距离＜第二参考距离r2；所述预设半径rth为基站可覆盖区域的最大半径。优选地，所述步骤S3包括：S31、在多对一复用模式下，判断所述蜂窝用户与D2D用户接收端的第二实测距离是否大于或等于所述第一参考距离r1；S32、若所述蜂窝用户与D2D用户接收端的第二实测距离大于或等于所述第一参考距离r1，选择与所述第二实测距离对应的蜂窝用户作为被复用的蜂窝用户进行复用。优选地，所述步骤S3包括：S33、在一对一复用模式下，判断所述蜂窝用户与D2D用户接收端的第二实测距离是否大于或等于所述第三参考距离r3；S34、若所述蜂窝用户与D2D用户接收端的第二实测距离大于或等于所述第三参考距离r3，选择与所述第二实测距离对应的蜂窝用户作为被利用的蜂窝用户进行复用。实施本专利技术的设备直通通信复用模式选择方法，具有以下有益效果：本专利技术采用D2D用户对复用蜂窝用户的上行资源，根据D2D用户与基站的距离，确定出D2D用户的复用模式，从而为D2D用户对选择灵活的复用模式，且采用本专利技术的复用模式选择方法，既能保证D2D通信与蜂窝通信的通信质量，又能在频谱资源短缺的情况下使尽量多的D2D用户成功建立通信，进而提高系统的吞吐量及频谱资源的利用率。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例提供的一种设备直通通信复用模式选择方法的流程示意图；图2是第一参考距离r1、第二参考距离r2、第三参考距离r3和第四参考距离r4的位置示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。参考图1，图1是本专利技术实施例提供的一种设备直通通信复用模式选择方法的流程示意图。本专利技术实施例的设备直通通信复用模式选择方法包括以下步骤：步骤S1、在多对一复用模式下，计算满足蜂窝用户通信质量的D2D用户发送端与基站的第二参考距离r2，以及满足D2D用户通信质量的被复用的蜂窝用户与D2D用户接收端的第一参考距离r1；其中，多对一复用模式为多对D2D用户对复用一个蜂窝用户资源。进一步地，在本专利技术的设备直通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备直通通信复用模式选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在多对一复用模式下，计算满足蜂窝用户通信质量的D2D用户发送端与基站的第二参考距离r2，以及满足D2D用户通信质量的被复用的蜂窝用户与D2D用户接收端的第一参考距离r1；其中，所述多对一复用模式为多对D2D用户对复用一个蜂窝用户资源；S2、在一对一复用模式下，计算满足蜂窝用户通信质量的D2D用户发送端与基站的第四参考距离r4，以及满足D2D用户通信质量的被复用的蜂窝用户与D2D用户接收端的第三参考距离r3；其中，所述一对一复用模式为一对D2D用户对复用一个蜂窝用户资源；S3、根据所述第二参考距离r2和第四参考距离r4确定D2D用户对的复用模式；并根据所述第一参考距离r1和第三参考距离r3选择被复用的蜂窝用户进行复用。

【技术特征摘要】
1.一种设备直通通信复用模式选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在多对一复用模式下，计算满足蜂窝用户通信质量的D2D用户发送端与基站的第二参考距离r2，以及满足D2D用户通信质量的被复用的蜂窝用户与D2D用户接收端的第一参考距离r1；其中，所述多对一复用模式为多对D2D用户对复用一个蜂窝用户资源；S2、在一对一复用模式下，计算满足蜂窝用户通信质量的D2D用户发送端与基站的第四参考距离r4，以及满足D2D用户通信质量的被复用的蜂窝用户与D2D用户接收端的第三参考距离r3；其中，所述一对一复用模式为一对D2D用户对复用一个蜂窝用户资源；S3、根据所述第二参考距离r2和第四参考距离r4确定D2D用户对的复用模式；并根据所述第一参考距离r1和第三参考距离r3选择被复用的蜂窝用户进行复用。2.根据权利要求1所述的设备直通通信复用模式选择方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S1-1、在多对一复用模式下，根据第二信噪比公式和基站的信噪比阈值，计算得到所述第二参考距离r2。3.根据权利要求1所述的设备直通通信复用模式选择方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S1-2、在多对一复用模式下，根据第一信噪比公式和D2D用户接收端的信噪比阈值，计算得到所述第一参考距离r1。4.根据权利要求1所述的设备直通通信复用模式选择方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S2-1、在一对一复用模式下，根据第四信噪比公式和基站的信噪比阈值，计算得到所述第四参考距离r4。5.根据权利要求1所述的设备直通通信复用模式选择方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S2-2、在一对一复用模式下，根据第三信噪比公式和D2D用户接收端的信噪...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓滨，曾平，梁敏豪，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44