【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信领域,特别涉及蜂窝系统中终端直通(Device-to-Device, D2D)用户的模式选择和资源分配的方法。
技术介绍
终端直通(Device-to-Device,D2D)通信是一种在系统的控制下,允许终端之间通过复用小区资源直接进行通信的新型技术,它能够增加蜂窝系统的频谱利用效率、减轻蜂窝小区基站的负荷、降低终端发射功率、提升系统整体吞吐量,在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。模式选择是D2D通信中非常重要的一个问题,通过合适的模式选择,蜂窝网络的频谱效率可以得到极大的提高,D2D用户可以采用三种模式进行通信:(I)蜂窝模式。该通信模式与传统的蜂窝通信模式一样,即通过基站的中继来实现两用户之间的信息传输。当两个用户的距离较远时,通常会选择蜂窝模式。(2)专用信道模式。该模式下,两用户直接通信,不需要通过基站中继,使用专用的信道。(3)复用信道模式。该模式下,两用户直接通信。与专用信道模式不同,复用信道模式下,D2D用户与复用蜂窝用户共享信道。现有文献中给出的D2D用户的模式选择都是基于同一个模式选择准则:哪种模式的速率大或者频率效率高,就选择哪种模式。资源分配是D2D通信中另一个关键的问题,通过例如功率控制、频谱分配、信道分配等资源分配方法可以降低系统的干扰,同时也进一步提高频谱效率。事实上,D2D系统中的干扰、资源利用率不仅与模式选择有关,还与D2D用户功率的大小、复用信道的选择有很大的关系。因此,如果能够联合考虑模式选择、信道分配、功率分配,那么该系统的资源将被更充分地利用,蜂窝链路与D2D链路间干扰也将得到更好的协 ...
【技术保护点】
一种蜂窝系统中D2D用户的模式选择和资源分配方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)系统根据每对D2D用户的SINR门限要求,分别计算其在蜂窝模式、专用信道模式、复用信道模式这三种模式下所需的最小发送功率,以D2D用户总发送功率最小为原则,计算使所有D2D用户建立通信所需要的资源,包括模式需求、信道需求和功率需求;(2)系统根据提供的资源进行如下判断:a)若当前上行空闲信道、下行空闲信道、总空闲信道均比所述信道需求多,则按D2D用户的实际需求分配模式与资源;b)若当前上行空闲信道或下行空闲信道不足,但总空闲信道比所述信道需求多,则确定所有D2D用户的优先级,优先级高的D2D用户以蜂窝模式通信并相应地分配信道,当上行空闲信道或下行空闲信道分配完毕后,将其余未分配信道的D2D用户分配专用信道模式;每对D2D用户中,专用信道模式所需功率与蜂窝模式所需功率之差越大则优先级越高;c)若当前总空闲信道不足,则:c?1)对所有D2D用户预指定采用复用信道模式,以所有D2D用户复用系统当前上行蜂窝用户所需发送功率最小为原则,进行复用信道选择;c?2)依次计算每一对D2D用户采用步骤c?1)中确定的复用信 ...
【技术特征摘要】
1.一种蜂窝系统中D2D用户的模式选择和资源分配方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)系统根据每对D2D用户的SINR门限要求,分别计算其在蜂窝模式、专用信道模式、复用信道模式这三种模式下所需的最小发送功率,以D2D用户总发送功率最小为原则,计算使所有D2D用户建立通信所需要的资源,包括模式需求、信道需求和功率需求; (2)系统根据提供的资源进行如下判断: a)若当前上行空闲信道、下行空闲信道、总空闲信道均比所述信道需求多,则按D2D用户的实际需求分配模式与资源; b)若当前上行空闲信道或下行空闲信道不足,但总空闲信道比所述信道需求多,则确定所有D2D用户的优先级,优先级高的D2D用户以蜂窝模式通信并相应地分配信道,当上行空闲信道或下行空闲信道分配完毕后,将其余未分配信道的D2D用户分配专用信道模式;每对D2D用户中,专用信道模式所需功率与蜂窝模式所需功率之差越大则优先级越高; c)若当前总空闲信道不足,则: c-1)对所有D2D用户预指定采用复用信道模式,以所有D2D用户复用系统当前上行蜂窝用户所需发送功率最小为原则,进行复用信道选择; c-2)依次计算每一对D2D用户采用步骤c-Ι)中确定的复用信道模式时对相应的上行蜂窝用户引起的干扰,若干扰超过蜂窝用户的干扰门限则将该对D2D用户重新预指定为专用信道模式,并在系统当前的空闲信道中为其预分配对应的信道; c-3)若系统仍有未预分配的空闲信道,则将步骤c-Ι)中采用复用信道模式的部分D2D用户预指定为专用信道模式或蜂窝模式,或将步骤c-2)中采用专用信道模式的部分D2D用户预指定为蜂窝模式,直至预分配完所有的空闲信道; c-4)根据步骤c-Ι) 步骤c-3)中每对D2D用户被预指定的通信模式,为每对D2D用户分配相应的模式、信道、功率。2.如权利要求1所述的蜂窝系统中D2D用户的模式选择和资源分配方法,其特征在于,步骤c-Ι)中首先进行初始化,在初始化过程中, 定义预指定为蜂窝模式的D2D用户数4=0,且τ随步骤c-3)中预指定为蜂窝模式的D2D用户数量递增; 定义预分配的总信道数=0,且iV°,随步骤c-2) 步骤c-3)中空闲信道的预分配数量递增; 定义某对D2D用户的预指定模式tempk=3,即对应复用信道模式,若D2D用户预指定为蜂窝模式或专用信道模式,则对应的temp,值更新为I或2。3.如权利要求2所述的蜂窝系统中D2D用户的模式选择和资源分配方法,其特征在于,步骤c-Ι)中,进行复用信道选择时采用匈牙利算法,即得到每对D2D用户的发送功率,信道复用选择情况(k*,nf),以及总的D2D用户发送功率Pttrt ;其中匈牙利算法中的代价矩阵为D2D用户的发送功率矩阵。4.如权利要求3所述的蜂窝系统中D2D用户的模式选择和资源分配方法,其特征在于,步骤c-2)中,对D2D用户重新预指定为专用信道模式时,更新该D2D用户的预指定模式temp...
【专利技术属性】
技术研发人员:余官定,徐燕芳,殷锐,钟财军,鲍鹏程,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:
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