一种蜂窝网络下的D2D多对多资源分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种蜂窝网络下的D2D多对多资源分配方法，包含以下五个步骤：S1：进行网络场景的搭建；S2：进行网络模型的搭建；S3：构建超图，将一定范围内的蜂窝用户和D2D用户构建超边；S4：基于超图的频谱资源分配，采用两阶段资源分配的方式；S5：功率分配，通过对偶法计算功率分配。本发明专利技术有效的解决了在现有的D2D资源分配方案中，从单一角度出发，对系统性能的提升有限，D2D用户之间累积干扰严重，频谱资源利用率有待提高，系统总的吞吐量有待提高，同时系统的算法复杂的问题。时系统的算法复杂的问题。时系统的算法复杂的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝网络下的D2D多对多资源分配方法


[0001]本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种蜂窝网络下的D2D多对多资源分配方法。

技术介绍

[0002]随着智能终端设备爆炸式的增长以及用户日益旺盛的通信需求，通信网络的数据流量也在急剧增加，越来越多的终端设备将会接入到网络中，现有的移动通信网络由于稀缺的频谱资源将难以满足日益增加的数据通信服务需求。
[0003]D2D通信技术是一种在蜂窝网络中复用传统蜂窝用户资源，通过在近邻设备之间直接交换信息来完成通信的技术，D2D通信技术通过复用蜂窝用户的频谱资源建立直通链路，实现邻近终端间数据共享传输，而不需要通过基站和中心网络的转发，这种通信技术可以缓解频谱资源不足的问题。
[0004]现有技术中已有专利提出的D2D资源分配方案中，如方案一(申请号：CN2019108845282，公开日：2019.12.24)中公开了一种基于上下行频谱联合复用的D2D资源分配方法，涉及无线通信领域，包括：对D2D信道分配变量和相关的约束条件进行建模，分别对复用模式下的D2D用户和蜂窝用户的传输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝网络下的D2D多对多资源分配方法，其特征在于，包含以下五个步骤：S1：进行网络场景的搭建；S2：进行网络模型的搭建；S3：构建超图，将一定范围内的蜂窝用户和D2D用户构建超边；S4：基于超图的频谱资源分配，采用两阶段资源分配的方式；S5：功率分配，通过对偶法计算功率分配。2.如权利要求1所述的一种蜂窝网络下的D2D多对多资源分配方法，其特征在于，所述步骤S1进行网络场景的搭建包含以下内容：在单个小区中，含有一个位于小区中心的基站，小区中随机分布有M个蜂窝用户，M个蜂窝用户表示为CUE＝{C
i
，i＝1，2，3，
…
，M}，小区中还随机分布有N个D2D用户，M个蜂窝用户拥有M个单独的正交子信道，N个D2D用户表示为DUE＝{D
j
，j＝1，2，3，
…
，N}，每个D2D用户对由一个发送终端与一个接收终端组成，一个蜂窝用户的频谱资源可以分配给多个D2D用户，同时，一个D2D用户可以占用多个蜂窝用户的频谱资源，基站可以检测到潜在的D2D用户对，并获得所有链路的信道状态信息CSI，复用上行链路资源，同时基站能控制频谱资源的分配。3.如权利要求1所述的一种蜂窝网络下的D2D多对多资源分配方法，其特征在于，所述步骤S2进行网络模型的搭建包含以下内容：蜂窝用户和D2D用户频谱共享时的信噪比SINR分别为：蜂窝用户和D2D用户频谱共享时的信噪比SINR分别为：蜂窝用户和D2D用户频谱共享时的信噪比SINR分别为：表示D2D对D
j
在蜂窝用户C
i
上行信道的发射功率；表示D2D用户对最大发射功率；P
B
表示基站发射功率；表示蜂窝用户C
i
的发射功率；表示蜂窝用户C
i
与基站之间的增益；g
jj
表示D2D对D
j
和蜂窝用户C
i
之间的增益；g
ij
表示不同D2D对之间的增益；N0表示噪声；r
u
表示蜂窝用户上行最小信噪比要求；r
d
表示D2D用户最小信噪比要求。表示D2D对D
j
与基站BS之间的增益。x
ij
代表蜂窝用户C
i
的上行资源分配给D
j
的情况，如果分配给D
j
，则x
ij
＝1，否则为0；＝1，否则为0；＝1，否则为0；＝1，否则为0；＝1，否则为0；
上述，其中公式(3)为目标函数，其他公式为约束条件，其中，B0为单个资源块的带宽，R代表系统总吞吐量，maxR代表最大化系统总吞吐量，公式(4)表示只有在蜂窝用户的信噪比大于最小信噪比阈值时，才能将该用户的频谱资源分配给D2D用户，公式(5)表示D2D用户的信噪比大于其所需最小信噪比，公式(6)表示D2D用户传输功率约束，表示D2D用户对的最大发...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵豫京，申京，李功明，刘朝阳，张毓琪，李明，戚晓勇，郭昊，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：