[发明专利]一种蜂窝网络下直连通信用户的分布式管理方法

权利要求书

1.一种蜂窝网络下直连用户的分布式管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)基站为接入的直连通信用户划分群簇；用户在有直连通信业务请求时，想基站发送接入请求；在划分群簇之后，由基站广播接入的用户分布信息，包括用户的标号，所属的群簇标号，以及用户的坐标；同一个群簇中的各用户传播损耗较小，群簇之间的传播损耗较大；在后续的分布式管理中以群簇为基本的管理单位；

2)基于群簇内直连通信密度进行时域散列；在群簇划分之后，所有的用户都归属于一个群簇，每个群簇中的直连通信用户数基本确定；基站根据每个群簇中的用户密度进行不同方式的时域散列，使得每个调度周期中有与信道数目相同的用户被调度；所提的时域散列，在本质上是确定每个调度周期中被调度的用户；

3)直连通信用户的干扰认知与候选信道集合初始化；所有有调度权限的直连通信用户测量各个信道的干扰，即进行干扰认知；将干扰低于某一门限的信道加入到复用候选信道集合中，门限的设置根据业务的要求，将干扰最低的信道作为预备传输信道，即最开始占用的信道；用户测量结束之后，基站广播蜂窝用户的信道占用和通信质量等级信息；如果某直连通信用户与基站距离低于设定门限，需要将通信质量等级较差的蜂窝用户所占的信道从复用信道集合中剔除，并更新预备传输信道；

4)同一个群簇内的直连通信用户进行频域(信道)散列；在调度周期的初始阶段，直连通信用户对当前的SINR进行评估；如果群簇中存在用户无法满足QoS要求，则向基站申请重新进行信道散列，否则，信道散列过程结束；基于基站广播的优先级信息，各用户独立跳转；如果跳转次数超过设定的最大值，则不再进行重新跳转；当前不能满足通信要求的用户可暂时选择降低通信质量等级等措施，并通过后续的功率控制周期进行调整；

5)直连通信用户在基站辅助下进行功率调整；直连通信用户按照散列后选择的子信道进行正常通信，初始的发射功率是所需的最小发射功率；在若干个时隙之后，直连通信用户统计当前信道上的SINR，如果低于门限值，想基站发送功率提升请求；基站接收到用户的功率提升请求之后，计算其功率效率；如果某用户功率提升之后其对应信道上的蜂窝用户无法满足通信，则将该用户的功率提升效率置为负值(或其他可以标识的值)；优先向功率效率最大的用户发送功率提升指令，并更新信道上的干扰值；依此迭代，直到功率效率最大值为负值(或其他可以标识的值)，并向这些用户发送功率下降指令；如果任何时候基站确认某蜂窝用户无法满足QoS要求，则向扰最大的直连通信用户发送功率下降指令。

2.如权利要求1所述的一种蜂窝网络下直连通信用户的分布式管理方法，其特征在于，该分布式管理方法基于基站的辅助信息和用户的认知能力，而不是完全由用户独立控制，这降低了完全集中式控制所需的链路信息和计算复杂度，也在适量增加开销的条件下缩短用户完全独立控制的收敛时间。

3.如权利要求1所述的一种蜂窝网络下直连通信用户的分布式管理方法，其特征在于，该分布式管理方法在时域和频域两个维度上同时进行散列操作，在两个维度上保证存在严重干扰的用户之间的正交化。

4.如权利要求1中所述的一种蜂窝网络下直连通信用户的分布式管理方法，其特征在于，基站在辅助管理时将直连通信用户进行群簇划分，并在管理过程中以群簇为基本单位，这不仅符合直连通信方式的应用场景，也考虑了距离较近的用户之间的链路性能和受干扰情况较为相似的特点，同时降低了基站辅助的难度。

5.如权利要求1所述的一种蜂窝网络下直连通信用户的分布式管理方法，其特征在于，基站对每个群簇中的直连通信用户进行时域散列操作，即控制每个调度周期内的被调度用户以及用户个数，这既可以避免同一个群簇中不同用户共享资源时造成强烈的干扰，也可以避免在某些场景下的资源浪费；时域散列的方法是基站按照一定原则确定用户的优先级，选择一定个数的用户在下一个调度周期进行调度，并将结果向该群簇内用户进行广播；所述原则并不限定。

6.如权利要求5所述的一种蜂窝网络下直连通信用户的分布式管理方法，其特征在于，基站根据群簇内直连通信用户的密度进行不同方式的时域散列方法；如果群簇内直连通信用户数大于可用的信道数，则按一定原则选出与子信道个数相同的用户数作为下一个调度周期的调度用户，如果群簇内直连通信用户数小于可用的信道数，则按一定原则将其虚拟为与子信道个数相同的用户数，即选择出部分用户可以占用多个子信道，如果群簇内直连通信用户数等于可用的信道数，则可以不进行额外的散列。