蜂窝网络下D2D通信的信道与功率联合动态分配方法组成比例

本发明专利技术公开了蜂窝网络下D2D通信的信道与功率联合动态分配方法，本发明专利技术默认蜂窝小区间干扰已经处于或利用其他小区间干扰控制方法使之处于可接受范围内，其模型建立在单个蜂窝小区之内，D2D设备复用蜂窝用户设备的上行链路资源。主要方法包括：D2D用户在选择复用的蜂窝信道时的信道干扰感知方法；D2D设备性能指标，以及综合功耗、数据传输速率的D2D通信性能指标的建立方法；满足蜂窝用户QoS前提下提高D2D通信性能的功率分配方法；根据信道条件的变动对整个资源分配方案进行动态调整的方法。本发明专利技术中各种方法的计算复杂度低，能够较快完成资源分配，节约资源分配过程中消耗的时间/频率资源。频率资源。频率资源。

【技术实现步骤摘要】
蜂窝网络下D2D通信的信道与功率联合动态分配方法


[0001]本专利技术属于无线通信
，具体为蜂窝网络下D2D通信的信道资源分配方法。

技术介绍

[0002]传统蜂窝系统中，蜂窝用户之间的相互通信必须利用基站间接进行，而无法在许可频段内彼此直接通信。基站控制的集中式的工作方式便于资源管理和干扰控制，但频谱资源利用率仍有提升空间。D2D通信技术由多种无缝集成的无线接入技术组成，目的在于对用户设备以各种方式进行设备间的直接通信提供支持。5G时代到来，随着智能终端数量的迅速增加以及网络通信容量需求的爆炸式增长，基站传输负载压力也随之剧增。这使得能够有效减小基站负载压力的D2D通信模式，在蜂窝网络下的优势变得更加突出，D2D通信也被考虑作为蜂窝网络下的一种重要补充形式。
[0003]D2D通信允许设备在授权频段或非授权频段进行设备间直接通信。其中，在蜂窝D2D网络下，一类是以蜂窝模式工作的蜂窝用户，另一类是数据传输不经过基站的D2D用户，两类用户均使用蜂窝授权频段。为了最大化频谱利用率，D2D用户通常需要复用蜂窝用户的信道资源进行数据传输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蜂窝网络下D2D通信的信道与功率联合动态分配方法，其特征在于，包括：S1，D2D用户在选择复用的蜂窝信道时的信道干扰感知及信道预分配的方法；S2，对已经预分配信道的DUE进行功率分配的方法。2.根据权利要求1所述的蜂窝网络下D2D通信的信道与功率联合动态分配方法，其特征在于，所述S1中，信道干扰感知的方法具体包括如下：在单个有限信道的蜂窝网络中，BS查看UE发送的数据包头部持续寻找潜在的D2D数据流，若数据源和数据目的设备在同一个BS覆盖范围内，则认为二者有潜在的D2D连接需求，此时BS计算所有蜂窝信道内的CUE在这对潜在DUE处带来的接收信号强度，将其视为D2D通信干扰因素，计算方式为：I
k
＝P
km
G
k
(k＝1,2,3,
…
,N)式中，P
km
是第k子信道CUE的最大发射功率，G
k
是该CUE到DUE的信道增益，矩阵I
k
的值即表示DUE在各个蜂窝信道进行D2D通信受到的干扰强度，若k子信道空闲无CUE则I
k
＝0，N是信道的个数。3.根据权利要求2所述的蜂窝网络下D2D通信的信道与功率联合动态分配方法，其特征在于，所述S1中，信道预分配的方法具体包括如下：BS根据I
k
对蜂窝信道排优先级，I
k
值越小的信道优先级越高，I
k
值相同的信道优先级并列，选择优先级最高的任意信道预分配给DUE，请求两端DUE相互之间进行该信道的CSI测量。测量完毕后将测量值上报至BS，同时在上报过程中也应完成DUE至BS的CSI测量。4.根据权利要求1所述的蜂窝网络下D2D通信的信道与功率联合动态分配方法，其特征在于，所述S2的具体过程包括：S2.1首先确定预分配信道的CUE的信道速率需求，如下式所示：式中R
reqk
是该CUE的信道速率需求，应由CUE向BS上报，R
k
是第k蜂窝信道CUE的信道速率，P
k
是该CUE的发射功率，G
kb
是该CUE到BS之间的信道增益，P
d
是复用第k蜂窝信道的DUE的发射功率，G
dk
是该DUE到预分配信道的CUE之间的信道增益，σ2为热噪声功率，若该信道空闲，未被CUE占用，则应有R
reqk
＝0；S2.2将CUE信道速率需求转为发射功率需求，转换公式为：式中P
reqk
是k蜂窝信道CUE满足信道速率需求的最低发射功率。S2.3进行DUE的功率分配，在满足CUE与DUE信道速率需求的同时给出DUE最佳能效。5.根据权利要求4所述的蜂窝网络下D2D通信的信道与功率联合动态分配方法，其特征在于，所述S2.3具体过程包括：S2.3.1计算最佳DUE分配功率：
在计算上式时，应确保式中只有P
d
一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭坤祺，张家骏，钱雨婷，陈昱欣，胡效康，王晨阳，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：