基于能量效率的多用户多模式D2D通信资源分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种基于能量效率的多用户多模式D2D通信资源分配方法，包括如下步骤1）构建蜂窝网络与D2D通信共享频谱的异构网络模型；2）计算异构网络中D2D用户信噪比与蜂窝用户信噪比；3）获得能量效率表达式；4）依据D2D用户之间的距离与信噪比选择传输模式；5）寻找中继模式中最优中继节点；6）获得信号发射端的发射功率范围；7）得到最优发射功率和能量效率；8）为D2D用户寻找最优蜂窝网络链路进行复用。这种方法能够使得D2D通信更好地与蜂窝通信相融合，不仅减低了对蜂窝通信的影响，也更符合绿色通信的理念。

【技术实现步骤摘要】
基于能量效率的多用户多模式D2D通信资源分配方法
本专利技术涉及通信
，具体是一种基于能量效率的多用户多模式D2D通信资源分配方法。
技术介绍
随着多媒体数据的爆炸性增长以及移动设备的不断普及，传统蜂窝网络中无线资源不足的问题日益突出。作为未来通信架构中的关键技术之一，设备到设备(device-to-Device，简称D2D)通信为解决上述问题提供一个新方向，利用Underlay情形下的D2D通信技术代替基站(basestation，简称BS)实现部分近场通信，提高网络的接入和负载能力，这也符合绿色通信理念。然而在Underlay情形下会引发D2D用户与蜂窝用户之间互相进行干扰，从而影响D2D通信的通信质量，降低其能量效率。虽然这种干扰是不可避免，但是可以通过一个合理的资源分配方法来降低这种干扰所带来的负面影响，从而实现D2D通信与蜂窝通信之间的友好共存。但是当前的资源分配方法仅仅从某一个单一模式来对资源进行分配，没有进行多模式之间的配合使资源得到最佳的利用。因此，多模式下D2D资源分配，使D2D的资源得到最佳的利用是本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于能量效率的多用户多模式D2D通信资源分配方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)构建蜂窝网络与D2D通信共享频谱的异构网络模型：假设蜂窝网络与D2D通信共享频谱的异构网络中有N个蜂窝用户和M对D2D用户和K个空闲中继用户，且N≥M，蜂窝用户集用N＝{1,2,…,n}表示，D2D用户的用户集用M＝{1,2,…,m}表示，中继用户集用K＝{1,2,…,k}表示；/n2)计算异构网络中D2D用户信噪比与蜂窝用户信噪比：计算共享同一频谱资源时D2D用户j的

【技术特征摘要】
1.一种基于能量效率的多用户多模式D2D通信资源分配方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)构建蜂窝网络与D2D通信共享频谱的异构网络模型：假设蜂窝网络与D2D通信共享频谱的异构网络中有N个蜂窝用户和M对D2D用户和K个空闲中继用户，且N≥M，蜂窝用户集用N＝{1,2,…,n}表示，D2D用户的用户集用M＝{1,2,…,m}表示，中继用户集用K＝{1,2,…,k}表示；
2)计算异构网络中D2D用户信噪比与蜂窝用户信噪比：计算共享同一频谱资源时D2D用户j的和蜂窝用户i的与引入中继用户后D2D用户j的和蜂窝用户i的在D2D通信正在进行直通模式时，D2D用户j的与蜂窝用户i的分别为：






公式(1)、(2)中，代表着蜂窝用户i的发射功率，而则表示为D2D用户j发射端的发射功率，hi,B表示蜂窝用户i到基站的信道增益，hj,B表示D2D用户j发射端到基站的信道增益，hj表示D2D用户j发射端到接收端的信道增益，hi,j表示蜂窝用户i到D2D用户j接收端的信道增益，N0表示加性高斯白噪声的功率谱密度，引入中继用户后，蜂窝用户受到的干扰包括D2D用户发射端对蜂窝用户通信接收端的干扰以及中继节点对蜂窝用户通信产生的干扰，在D2D用户采用中继通信模式情景下，第一段通信系统中的干扰为蜂窝用户对中继节点的干扰，第二段通信中的干扰为蜂窝用对D2D接收端的干扰，在第一段通信中，D2D用户j的和蜂窝用户i的分别为：






其中，hj,k表示D2D用户发射端到中继节点的信道增益，hi,k表示蜂窝用户到中继节点的信道增益，在第二段通信中，D2D用户j的和蜂窝用户i的分别为：






其中，为中继节点的发射功率，hk,d为中继节点到D2D接收端的信道增益，hr,B为中继节点到基站的信道增益；
3)获得能量效率表达式：依据步骤2)得到的D2D用户的信噪比与蜂窝用户信噪比推算出在各个模式下D2D用户的速率及相对应的能量效率，在D2D直通模式中，D2D用户的能量效率表示如下：



在D2D中继模式中，D2D用户的能量效率表示如下：



4)依据D2D用户之间的距离与信噪比选择传输模式：以D2D用户发射端与D2D用户接收端之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海林，覃琦超，汪鹏君，周迪，潘永才，翟雷，毛淑霞，
申请(专利权)人：温州大学，桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33