一种基于等角度分簇和自适应带宽分配的D2D通信多播方法技术

本发明专利技术公开了一种基于等角度分簇和自适应带宽分配的D2D通信多播方法。蜂窝网下的D2D多播通信系统的终端包括D2D发射终端(簇头)和D2D接收终端，其中包括S个D2D发射用户和R个D2D接收端用户。该方法包括：根据暴力搜索算法解出使得系统时延最小的基站下发通信距离和分簇个数；通过本发明专利技术的等角度分簇算法将用户进行分簇并根据距离选出最优的簇头，簇头从基站获取数据；簇头通过D2D多播方式将数据分发给可建立D2D可靠通信的簇内用户，其中簇头按照本发明专利技术的比例带宽分配算法得到的最优解进行带宽分配。本发明专利技术能高效地利用蜂窝网络的频谱资源，有效减小多播通信的传输时延。有效减小多播通信的传输时延。有效减小多播通信的传输时延。

【技术实现步骤摘要】
一种基于等角度分簇和自适应带宽分配的D2D通信多播方法


[0001]本专利技术涉及D2D多播通信领域，具体涉及一种基于等角度分簇和自适应带宽分配的D2D通信多播方法。

技术介绍

[0002]在传统蜂窝网络中，移动设备之间不允许直接通信，即使发射终端和接收终端距离很近，控制信令和数据也需要通过核心网转接。D2D通信技术因其灵活性可有效减轻基站的负担、避免拥塞，降低终端设备的发射功率、减小传输时延。D2D通信技术作为中继时，能大幅增加蜂窝网络的覆盖范围，有效提高系统容量。
[0003]然而，由于用户间信道状态的差异，用户的传输速率存在很大的差异，这使得多播发送终端，例如基站等很难以适合所有接收终端的速率进行传输数据。大多数情况下，基站会根据最差信道条件的用户来选择多播传输速率，以保证每个接收终端都能够成功接收。因此，当大多数(而不是全部)接收终端处于良好的信道条件下能够进行高速率传输时，一个或极少数信道条件差的接收终端可能成为多播通信的吞吐量等性能的瓶颈。因此，D2D多播技术将传统蜂窝网多播技术与D2D通信相结合，通过D2D链路将信道条件好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于等角度分簇和自适应带宽分配的D2D通信多播方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)初始化系统参数，所述参数包括小区半径R、基站的发射功率P
BS
、D2D发射终端的功率P
T
、多播传输的数据包大小D、热噪声功率n0、系统传输带宽B路损系统α、终端数量N以及终端的位置信息，包括比例带宽算法中步长j和δ；(2)根据暴力搜索算法，计算使得通信系统的总时延T最小的簇数S、基站下发通信距离d
BS，Rs
以及重传通信距离d
Rs，Zr
；(3)根据本发明所提的等角度分簇算法进行分簇，并根据距离选出最优的簇头；(4)得到D2D用户依附关系后，找到所有簇中D2D通信链路最差的用户，并根据该用户计算出信道阈值C
th
，根据本发明所提的比例带宽分配算法给不同的簇进行带宽分配。2.根据权利要求1所述的一种基于等角度分簇和自适应带宽分配的D2D通信多播方法，其特征在于，所述步骤(2)中函数T计算公式为：其中，重传通信距离d
Rs，Zr
可以用基站下发通信距离d
BS，Rs
来表示，即式中表示相邻簇头节点之间的夹角，3.根据权利要求1所述的一种基于等角度分簇和自适应带宽分配的D2D通信多播方法，其特征在于，所述步骤(3)中，根据如下步骤对用户进行分簇：(3.1)令s初始值为1，获取所有用户的位置，用户i横纵坐标分别表示为(3.2)计算用户i的夹角(3.3)计算用户节点与基站下发通信半径d
BS，Rs
的距离，找到最小值对应节点和其角度分别记为Rs和ω，将该节点作为第一个簇头；(3.4)找到用户节点中夹角大小满足的节点记为Zr，将他们依附于该簇头，b
Rs，Zr
＝1，否则b
Rs，Zr
＝0；(3.5)令s＝s+1，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭杰，刘春燕，孙颖，顾燕，吕勇，李建霓，张云飞，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：