一种动态频谱分配方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种动态频谱分配方法和装置，该动态频谱分配方法包括：将每个传输帧划分为第一子帧和第二子帧，以及在第一子帧中，将信号分别发送给所有的D2D用户和蜂窝用户；在至少一个D2D用户对信号解码成功的情况下，根据预设的选择规则从所有的解码成功的D2D用户中选择一D2D用户，以及在第二子帧中，通过选择后的D2D用户将信号发送给蜂窝用户；蜂窝用户将第一子帧中发送的信号和第二子帧中发送的信号进行合并。本发明专利技术通过上述技术方案，从而在保证蜂窝用户正常通信的前提下，通过D2D用户协作蜂窝用户进行传输，并以此获得的系统增益来动态增加分配给的D2D用户的频谱资源，从而使频谱得以更有效的利用。

【技术实现步骤摘要】
一种动态频谱分配方法和装置
本专利技术涉及通信领域，具体来说，涉及一种动态频谱分配方法和装置。
技术介绍
D2D(Device-to-Device，设备间)通信也称为邻近发现技术，其是指当需要进行通信的终端距离比较近时，两者可以在基站的控制下建立直连链路进行数据传输的一种通信方式，这种通信方式不仅可以通过频谱共享的方式来复用蜂窝用户的频段，也在一定程度上通过设备直连来减轻了基站转发所带来的系统开销负担，从而实现了绿色通信。D2D通信在现阶段由于运营商管理收费规则未达成一致等因素难以达到单独铺设，因此在现有蜂窝网络中加以利用D2D通信来提高系统的频谱利用率，可以有效地利用频谱资源，可以达到缓解频谱资源稀缺现象的目的，例如，传统的方案是D2D用户以极小的功率来复用蜂窝用户频谱，以类似于衬底噪声的形式在系统中低功率短距离的通信(SubstrateD2DTransmission，简称SDT，D2D底层传输)，但是，现有技术的方案中的频谱利用率较低。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种动态频谱分配方法和装置，其可以在保证蜂窝用户正常通信的前提下，通过D2D用户协作蜂窝用户进行传输，并以此获得的系统增益来动态增加分配给的D2D用户的频谱资源，从而使频谱得以更有效的利用。本专利技术的技术方案是这样实现的：根据本专利技术的一个方面，提供了一种动态频谱分配方法。该动态频谱分配方法包括：将每个传输帧划分为第一子帧和第二子帧，以及在第一子帧中，将信号分别发送给所有的D2D用户和蜂窝用户；在至少一个D2D用户对信号解码成功的情况下，根据预设的选择规则从所有的解码成功的D2D用户中选择一D2D用户，以及在第二子帧中，通过选择后的D2D用户将信号发送给蜂窝用户；蜂窝用户将第一子帧中发送的信号和第二子帧中发送的信号进行合并。根据本专利技术的一个实施例，动态频谱分配方法还包括：在所有的D2D用户均未对信号解码成功的情况下，在第二子帧中，将信号重新发送给蜂窝用户。根据本专利技术的一个实施例，动态频谱分配方法还包括：将所有的D2D用户分成多组，以及在至少一组D2D用户对信号解码成功的情况下，根据预设的选择规则从解码成功的多组D2D用户中选择一D2D用户。根据本专利技术的一个实施例，根据预设的选择规则从所有的解码成功的D2D用户中选择一D2D用户包括：在所有解码成功的D2D用户中，选择与蜂窝用户通信中拥有最高信噪比的D2D用户。根据本专利技术的一个实施例，第一子帧和第二子帧相等。根据本专利技术的另一方面，提供了一种动态频谱分配装置。该动态频谱分配装置包括：发送模块，用于将每个传输帧划分为第一子帧和第二子帧，以及在第一子帧中，将信号分别发送给所有的D2D用户和蜂窝用户；选择发送模块，用于在至少一个D2D用户对信号解码成功的情况下，根据预设的选择规则从所有的解码成功的D2D用户中选择一D2D用户，以及在第二子帧中，通过选择后的D2D用户将信号发送给蜂窝用户；合并模块，用于将第一子帧中发送的信号和第二子帧中发送的信号进行合并。根据本专利技术的一个实施例，动态频谱分配装置还包括：重新发送模块，用于在所有的D2D用户均未对信号解码成功的情况下，在第二子帧中，将信号重新发送给蜂窝用户。根据本专利技术的一个实施例，选择发送模块，还用于将所有的D2D用户分成多组，以及在至少一组D2D用户对信号解码成功的情况下，根据预设的选择规则从解码成功的多组D2D用户中选择一D2D用户。根据本专利技术的一个实施例，选择发送模块包括：选择子模块，用于在所有解码成功的D2D用户中，选择与蜂窝用户通信中拥有最高信噪比的D2D用户。根据本专利技术的一个实施例，第一子帧和第二子帧相等。本专利技术的有益技术效果在于：本专利技术通过将每个传输帧划分为第一子帧和第二子帧，以及在第一子帧中，将信号分别发送给所有的D2D用户和蜂窝用户，随后在至少一个D2D用户对信号解码成功的情况下，根据预设的选择规则从所有的解码成功的D2D用户中选择一D2D用户，以及在第二子帧中，通过选择后的D2D用户将信号发送给蜂窝用户，最后蜂窝用户将第一子帧中发送的信号和第二子帧中发送的信号进行合并，从而在保证蜂窝用户正常通信的前提下，通过D2D用户协作蜂窝用户进行传输，并以此获得的系统增益来动态增加分配给的D2D用户的频谱资源，从而使频谱得以更有效的利用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例的动态频谱分配方法的流程图；图2是通过传统方案接入D2D用户的数量的变化示意图；图3是通过本专利技术的技术方案接入D2D用户的数量的变化示意图；图4是通过传统方案和本专利技术的技术方案实现的最大化的可接入D2D用户的数量的变化示意图；图5是通过传统方案和本专利技术的技术方案实现的频谱利用率的变化示意图；图6是根据本专利技术实施例的动态频谱分配装置的框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的实施例，提供了一种动态频谱分配方法。如图1所示，根据本专利技术实施例的动态频谱分配方法包括：步骤S101，将每个传输帧划分为第一子帧和第二子帧，以及在第一子帧中，将信号分别发送给所有的D2D用户和蜂窝用户；步骤S103，在至少一个D2D用户对信号解码成功的情况下，根据预设的选择规则从所有的解码成功的D2D用户中选择一D2D用户，以及在第二子帧中，通过选择后的D2D用户将信号发送给蜂窝用户；步骤S105，蜂窝用户将第一子帧中发送的信号和第二子帧中发送的信号进行合并。在该实施例中，根据本专利技术实施例的动态频谱分配方法包括：步骤S1，将每个传输帧tk划分为两个相等的子帧，定义为tk，1和tk，2，在第一个子帧tk，1中，蜂窝基站E下行传输信号xE给系统中的所有D2D用户DTi(0＜i＜M，并且i为正整数)和蜂窝用户P；步骤S2，若D2D用户DTi成功对信号xE解码，选择出它与蜂窝用户P中出现最高的信噪比的那个用户；步骤S3，在tk，2中，选择步骤S2中信噪比最高的D2D用户将信号xE传给蜂窝用户P；步骤S4，若D2D用户DTi均未对信号xE解码成功，在tk，2中，蜂窝基站E要重新将信号xE传给蜂窝用户P；步骤S5，在蜂窝用户(或接收端)P，采用最大比合并方法，和合并tk，1和tk，2的信号。从而，由于D2D用户帮助蜂窝用户P传输，同样的信号xE通过不同的路径传输给目的用户P，这必将给系统带来一定的分集增益，系统整体性能提升。同时，还由于D2D用户的加入，对系统中的蜂窝用户带来了一定的干扰，分集增益可抵消部分的干扰，在增益与干扰相互抵消的同时，D2D用户获得了系统分配的更多频谱，可以进行D2D通信。因此，通过上述这种方式的协作传输，更合理地分配了频谱资源，从而也有效地提高了系统的频谱利用率。借助于本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态频谱分配方法，其特征在于，包括：将每个传输帧划分为第一子帧和第二子帧，以及在所述第一子帧中，将信号分别发送给所有的D2D用户和蜂窝用户；在至少一个D2D用户对所述信号解码成功的情况下，根据预设的选择规则从所有的解码成功的D2D用户中选择一D2D用户，以及在所述第二子帧中，通过选择后的D2D用户将所述信号发送给所述蜂窝用户；所述蜂窝用户将所述第一子帧中发送的信号和所述第二子帧中发送的信号进行合并。

【技术特征摘要】
1.一种动态频谱分配方法，其特征在于，包括：将每个传输帧划分为第一子帧和第二子帧，以及在所述第一子帧中，将信号分别发送给所有的D2D用户和蜂窝用户；在至少一个D2D用户对所述信号解码成功的情况下，根据预设的选择规则从所有的解码成功的D2D用户中选择一D2D用户，以及在所述第二子帧中，通过选择后的D2D用户将所述信号发送给所述蜂窝用户；所述蜂窝用户将所述第一子帧中发送的信号和所述第二子帧中发送的信号进行合并。2.根据权利要求1所述的动态频谱分配方法，其特征在于，所述动态频谱分配方法还包括：在所有的D2D用户均未对所述信号解码成功的情况下，在所述第二子帧中，将所述信号重新发送给所述蜂窝用户。3.根据权利要求1所述的动态频谱分配方法，其特征在于，所述动态频谱分配方法还包括：将所有的D2D用户分成多组，以及在至少一组D2D用户对所述信号解码成功的情况下，根据预设的选择规则从解码成功的多组D2D用户中选择一D2D用户。4.根据权利要求3所述的动态频谱分配方法，其特征在于，根据预设的选择规则从所有的解码成功的D2D用户中选择一D2D用户包括：在所有解码成功的D2D用户中，选择与所述蜂窝用户通信中拥有最高信噪比的D2D用户。5.根据权利要求1所述的动态频谱分配方法，其特征在于，所述第一子帧和所述第二子帧相等。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨璐，张晋锋，张永生，张仪，
申请(专利权)人：曙光信息产业北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11