一种适用于可伸缩视频的D2D资源分配方法组成比例

本发明专利技术涉及移动无线通信技术领域，具体为一种适用于可伸缩视频的D2D资源分配方法；所述方法包括根据蜂窝用户和D2D用户的最小SINR要求和功率限制，进行D2D用户接入筛选；将筛选后的D2D用户以及蜂窝用户遍历所有视频层；根据蜂窝用户和D2D用户传输的视频层数分别得到所需的最小传输速率要求，从而分别计算出蜂窝用户和D2D用户的最小发送功率；计算出所有满足最小发送功率限制的D2D用户复用蜂窝用户频谱的收益和，进而得到最大收益和；构建出增益矩阵，对多个D2D用户复用多个频谱进行资源分配；通过灵活地资源分配，最终达到在在蜂窝D2D协作网络中传输可伸缩视频时获得有效的最大吞吐量或者平均视频质量。

A D2D resource allocation method for scalable video

【技术实现步骤摘要】
一种适用于可伸缩视频的D2D资源分配方法
本专利技术涉及移动无线通信
，具体为一种适用于可伸缩视频的D2D资源分配方法。
技术介绍
随着无线通信技术的显著进步以及网络媒体内容的迅猛发展。无线网络流量发生了根本性的变化。根据思科的预测，到2022年，全球每月的移动数据流量将达到77EB，其中近五分之四(79％)的移动数据流量将是视频。此外，由于智能手机、监控服务和车辆视频通信的普及，人们对无线通信的需求正在发生更大的变化，同时，实时视频通信的需求也在迅速增长。因此，蜂窝网络在处理大流量、保证实时视频服务质量和用户体验时面临着严峻的挑战。针对这一挑战，其中一个解决方案是利用邻近设备的终端直通技术(Device-to-Device，D2D)传输视频，由于地理邻近，D2D通信增加了网络容量，便于传输需要较大流量的视频内容。由于频谱资源有限，D2D技术通常复用蜂窝网络的频谱，为此研究了各种有用的网络频谱复用和干扰控制算法。JIANGYanxiang,LIUQiang,ZHENGFuchun等人(Device-to-DeviceCommuni本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于可伸缩视频的D2D资源分配方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/nS1、根据蜂窝用户和D2D用户的最小SINR要求和功率限制，筛选出满足接入条件能够复用蜂窝用户频谱的D2D用户；/nS2、对于满足接入条件的蜂窝用户和D2D用户的组合，组合内的蜂窝用户和D2D用户均遍历所有视频层，包括遍历基础层和不同增强层；/nS3、根据蜂窝用户和D2D用户传输的视频层数分别得到所需的最小传输速率要求，从而分别计算出蜂窝用户和D2D用户传输不同数目的视频层所需的最小发送功率；/nS4、计算出所有满足最小发送功率限制的D2D用户复用蜂窝用户频谱的收益和，进而得到最大收益和及此时的功率分配；/nS5...

【技术特征摘要】
1.一种适用于可伸缩视频的D2D资源分配方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1、根据蜂窝用户和D2D用户的最小SINR要求和功率限制，筛选出满足接入条件能够复用蜂窝用户频谱的D2D用户；
S2、对于满足接入条件的蜂窝用户和D2D用户的组合，组合内的蜂窝用户和D2D用户均遍历所有视频层，包括遍历基础层和不同增强层；
S3、根据蜂窝用户和D2D用户传输的视频层数分别得到所需的最小传输速率要求，从而分别计算出蜂窝用户和D2D用户传输不同数目的视频层所需的最小发送功率；
S4、计算出所有满足最小发送功率限制的D2D用户复用蜂窝用户频谱的收益和，进而得到最大收益和及此时的功率分配；
S5、将蜂窝用户的最大增益与D2D用户复用蜂窝用户频谱二者产生的最大收益和进行比较，删除不能提供有效增益的复用；
S6、根据D2D用户复用蜂窝用户频谱二者产生的最大收益及D2D用户未复用时单纯蜂窝用户的最大收益来计算增益形成增益矩阵；
S7、采用KM算法对所述增益矩阵进行求解，使得D2D用户获得最优的频谱分配及功率分配。


2.根据要求1所述的一种适用于可伸缩视频的D2D资源分配方法，其特征在于：所述步骤S1中满足接入条件能够复用蜂窝用户频谱的D2D用户包括：
S11、根据蜂窝用户和D2D用户的最小SINR要求，分别计算出满足SINR要求的的蜂窝用户和D2D用户最小发送功率；
S12、判断满足SINR要求的蜂窝用户和D2D用户的最小发送功率是否满足功率限制；
S13、若满足功率限制，则D2D用户具备复用蜂窝用户频谱的可能性，即该D2D用户满足接入条件能够复用蜂窝用户频谱；否则该D2D用户不能复用蜂窝用户频谱。


3.根据要求2所述的一种适用于可伸缩视频的D2D资源分配方法，其特征在于：所述步骤S1中满足SINR要求的蜂窝用户和D2D用户最小发送功率的公式包括：



其中，表示蜂窝用户的最小SINR要求；表示D2D用户的最小SINR要求，Pic表示满足SINR要求的蜂窝用户i的最小发送功率，表示满足SINR要求的D2D用户j的发送功率，N0表示噪声功率，hj,j′表示D2D用户j发送端到接收端的信道增益，hj,B表示D2D用户j发送端到基站的信道增益，hi,B表示蜂窝用户i到基站的信道增益，hi,j′蜂窝用户到D2D用户j的接收端的信道增益，为0表示不存在满足最小SINR要求的功率分配，D2D用户j不能复用蜂窝用户i的频谱接入网络。


4.根据要求3所述的一种适用于可伸缩视频的D2D资源分配方法，其特征在于：所述步骤S1中蜂窝用户和D2D用户的功率限制表示为：



其中，表示蜂窝用户最大发送功率，表示D2D用户的最大发送功率。


5.根据要求1所述的一种适用于可伸缩视频的D2D资源分配方法，其特征在于：所述步骤S2中遍历基础层和不同增强层的具体过程包括：
将视频流数据划分为一个基础层和多个增强层；
视频层按照顺序，从基础层到增强层、从低层到高层依次叠加，每叠加一层视频都具有不同的收益，该收益为叠加到该层的视频质量或者传输速率；
计算蜂窝用户传输x层视频层，D2D用户传输y层视频层，所需的最小发送功率，1≤x,y≤k，其中k为总视频层数，包括基础层和增强...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊炫睿，付明凯，刘敏，陈高升，程占伟，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50