一种小区边缘D2D用户的资源分配方法组成比例

本发明专利技术涉及小区边缘D2D用户的资源分配方法，包括：获取发送连接请求的边缘D2D用户在主小区的第一位置信息；根据第一位置信息和主小区内各资源块调度的蜂窝用户的第二位置信息判断主小区中哪些资源块能被所述边缘D2D用户复用；发送第一位置信息到相邻小区的服务基站；从相邻小区的服务基站接收哪些资源块在相邻小区中能被所述边缘D2D用户复用的信息；将既能在主小区内被所述边缘D2D用户复用又能在相邻小区内被所述边缘D2D用户复用的资源块分配给小区边缘D2D用户。本发明专利技术边缘D2D用户同时复用多个蜂窝用户资源，而非选择一个最优的蜂窝用户进行资源复用，避免对蜂窝用户产生干扰的前提下，最大化D2D用户的吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种小区边缘D2D用户的资源分配方法
本专利技术涉及网络通信
，尤其涉及一种小区边缘D2D用户的资源分配方法。
技术介绍
目前，随着无线多媒体业务的发展，当前日益增长的本地数据共享业务需求给高级国际移动通信（IMT-Advanced）系统的容量和覆盖以及服务灵活性提出了更高的要求，传统的以基站为中心的通信方式在适应本地业务的传输方面有明显的局限性。D2D（Device-to-Device），即终端直通技术，是指邻近的终端可以在近距离范围内通过直连链路进行数据传输的方式，而不需要通过中心节点（即基站）进行转发。D2D技术本身的短距离通信特点使其具有高速率、低时延、高频谱利用率等优势。与传统的短距离通信技术（如蓝牙、Wifi-direct等）不同，D2D技术需要与蜂窝系统共享使用授权频带资源，形成统一的混合蜂窝与D2D网络。目前，D2D用户与蜂窝用户共享无线资源的方式有以下两种：正交方式的共享和复用方式的共享。在正交方式下，D2D用户和蜂窝用户之间没有相互干扰，但缺点是频谱利用较低。在复用方式下，D2D传输能更加高效的利用无线频谱资源，但同时也引入了两个系统间的相互干扰。根据D2D用户复用蜂窝用户上行或下行资源，二者的干扰情况如下表所示：目前，为了最大化频谱利用率，并考虑到基站对来自D2D发射端的干扰的控制能力较强，大多数研究都采用D2D用户复用蜂窝上行资源，并在此前提下研究最佳的资源复用方案。现有的资源复用方案主要采用单个基站集中控制的方式，即基站针对某D2D用户对，在本小区内选择一个最佳的蜂窝用户来与其共享资源，以实现干扰最小化。这种方式的局限性在于：一方面，将D2D用户和单个蜂窝用户“绑定”，即只有相应的蜂窝用户被调度时，与其“配对”的D2D用户才得到调度，无法保证D2D用户的服务质量QoS；另一方面，现有方案仅考虑了单个小区内的干扰避免。当D2D用户位于小区边缘时，D2D接收端除了受到本小区蜂窝用户上行发射信号的干扰，还可能受到来自相邻小区位于小区边缘的蜂窝用户的干扰，在此情况下，若仅考虑本小区内干扰情况进行资源复用决策，无法实现D2D用户吞吐量的最大化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何实现小区边缘D2D用户的资源分配，在避免对蜂窝用户产生有害干扰的前提下，最大化D2D用户的吞吐量。为此目的，本专利技术提出了一种小区边缘D2D用户的资源分配方法，包括以下步骤：获取发送连接请求的边缘D2D用户在主小区的第一位置信息；根据所述第一位置信息和所述主小区内各资源块调度的蜂窝用户的第二位置信息判断主小区中哪些资源块能被所述边缘D2D用户复用；发送所述第一位置信息到相邻小区的服务基站；从所述相邻小区的服务基站接收哪些资源块在所述相邻小区中能被所述边缘D2D用户复用的信息；将既能在主小区内被所述边缘D2D用户复用又能在相邻小区内被所述边缘D2D用户复用的资源块分配给小区边缘D2D用户。其中，所述方法还包括：判断小区D2D用户是否可以复用小区内蜂窝用户的资源块，具体包括：获取所述D2D用户接收端与发送端之间的距离ρ和所述D2D用户发送端与服务基站的距离；根据距离ρ与距离的比值判断用户是否可以接入网络；当时，则允许所述D2D用户接入网络。其中，snrd是D2D用户接收信号的目标信噪比SNR，snrc是基站接收到的来自蜂窝用户信号的目标信噪比SNR，是保证蜂窝用户正常通信的最小信干噪比SINR。其中，所述方法还包括：判断小区D2D用户是否为边缘D2D用户。其中，所述判断小区D2D用户是否为边缘D2D用户具体包括：获取允许接入网络的所述D2D用户在主小区的参考信号接收功率RSRP1和所述D2D用户在相邻小区的参考信号接收功率RSRP2；当|RSRP1-RSRP2|＜δ(dB)，或时，则所述D2D用户为边缘D2D用户，其中δ(dB)和IPRthreshold为阈值常量。其中，位置信息为所述边缘D2D用户在小区内的位置坐标。其中，所述根据所述第一位置信息和所述主小区内各资源块调度的蜂窝用户的第二位置信息判断主小区中哪些资源块能被所述边缘D2D用户复用，具体包括：根据所述第一位置信息和第二位置信息计算所述主小区内在任一个资源块上被调度的蜂窝用户到所述边缘D2D用户的接收端的距离Lcd(i)和所述蜂窝用户到主小区服务基站的距离Rc(i)；当Rc(i)/Lcd(i)≤ζd时，则xi=1，表示所述边缘D2D用户能复用所述资源块；否则，xi=0，表示所述边缘D2D用户不能复用所述资源块；其中，xi表示第i个资源块的复用状态值；snrd是边缘D2D用户接收信号的目标信噪比SNR，snrc是基站接收到的来自蜂窝用户信号的目标信噪比SNR，是保证D2D用户正常通信的最小的信号与干扰和噪声比SINR。其中，所述将既能在主小区内被所述边缘D2D用户复用又能在相邻小区内被所述边缘D2D用户复用的资源块分配给小区边缘D2D用户之前，还包括：判断主小区内其他任一对D2D用户与所述小区边缘D2D用户之间是否存在干扰，具体包括：获取其他任一对D2D用户与所述小区边缘D2D用户之间的距离；若所述距离小于设定的门限阈值，则该对D2D用户与所述小区边缘D2D用户之间存在干扰，否则不存在干扰。其中，所述其他任一对D2D用户与所述小区边缘D2D用户之间的距离是两对D2D用户发送端之间的距离、两对D2D用户接收端之间的距离、两对D2D用户发送端和接收端连线的中点之间的距离这三种距离之一。其中，所述将既能在主小区内被所述边缘D2D用户复用又能在相邻小区内被所述边缘D2D用户复用的资源块分配给小区边缘D2D用户，具体包括:如果其他D2D用户与所述小区边缘D2D用户之间不存在干扰，则将既能在主小区内被所述边缘D2D用户复用又能在相邻小区内被所述边缘D2D用户复用的资源块分配给小区边缘D2D用户，并平均分配所述边缘D2D用户在各个资源块上的发射功率；如果其他D2D用户与所述小区边缘D2D用户之间存在干扰，则对于可以同时被边缘D2D用户和与其存在干扰的其他D2D用户复用的冲突资源块，所述边缘D2D用户按照在冲突资源块上比在其他可用资源块上发射功率减半的分配准则进行功率分配。通过采用本专利技术所公开的一种小区边缘D2D用户的资源分配方法，允许一对D2D用户同时复用多个蜂窝用户资源，而非仅选择一个最优的蜂窝用户进行资源复用，在避免对蜂窝用户产生有害干扰的前提下，最大化D2D用户的吞吐量，并获得频率分集增益。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1示出了本专利技术一种小区边缘D2D用户的资源分配方法的流程图；图2示出了本专利技术实施例中小区边缘D2D用户受到的来自多个小区蜂窝用户干扰的系统示意图；图3示出了本专利技术实施例中一种小区边缘D2D用户的资源分配方法的信令图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的实施例进行详细描述。本专利技术提出一种小区边缘D2D用户的资源分配方法，小区边缘D2D用户的资源复用决策需要由相互协作的多个相邻小区联合决定，通过相邻小区的服务基站即协作基站向主服务基站发送其根据本小区干扰情况得出的针对某D2D用户的复用决策信息，来辅助主服务基站为该D2D用户做出最终的资源复用决策。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小区边缘D2D用户的资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：获取发送连接请求的边缘D2D用户在主小区的第一位置信息；根据所述第一位置信息和所述主小区内各资源块调度的蜂窝用户的第二位置信息判断主小区中哪些资源块能被所述边缘D2D用户复用；发送所述第一位置信息到相邻小区的服务基站；从所述相邻小区的服务基站接收哪些资源块在所述相邻小区中能被所述边缘D2D用户复用的信息；将既能在主小区内被所述边缘D2D用户复用又能在相邻小区内被所述边缘D2D用户复用的资源块分配给小区边缘D2D用户；其中，所述方法还包括：判断小区D2D用户是否可以复用小区内蜂窝用户的资源块，具体包括：获取所述D2D用户接收端与发送端之间的距离ρ和所述D2D用户发送端与服务基站的距离根据距离ρ与距离的比值判断用户是否可以接入网络；当时；则允许所述D2D用户接入网络，其中，snrd是D2D用户接收信号的目标信噪比SNR，snrc是基站接收到的来自蜂窝用户信号的目标信噪比SNR，是保证蜂窝用户正常通信的最小信干噪比SINR。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：判断小区D2D用户是否为边缘D2D用户。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断小区D2D用户是否为边缘D2D用户具体包括：获取允许接入网络的所述D2D用户在主小区的参考信号接收功率RSRP1和所述D2D用户在相邻小区的参考信号接收功率RSRP2；当|RSRP1-RSRP2|＜δ(dB)，或时，则所述D2D用户为边缘D2D用户，其中δ(dB)和IPRthreskold为阈值常量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，位置信息为所述边缘D2D用户在小区内的位置坐标。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位置信息和所述主小区内各资源块调度的蜂窝用户的第二位置信息判断主小区中哪些资源块能被所述边缘D2D用户复用，具体包括：根据所述第一位置信息和第二位置信息计算所述主小区内在任一个资源块上被调度的蜂窝用户到所述边缘D2D用户的接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹，尹充，林文轩，徐晶，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：