[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

说明书

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种蜂窝网络下直连通信用户的分布式干扰管理方法。 

背景技术

为了提高蜂窝网络中资源利用率，缓解网络中某些区域负载过重等问题，蜂窝网络中的直连通信(也称为：D2D/P2P/M2M，Device-to-Device，Peer-to-Peer，Machine-to-Machine)成为发展热点。采用直连通信方式的用户直接与网络中的其他终端设备进行通信，传递或者获取有用的信息，而不通过基站转接。这可以在很大程度上减轻基站端的负载，并提高系统资源利用率。但蜂窝网络下由直连通信用户引入的严重干扰就成为一个问题。 

在现有的有关蜂窝网络下直连通信的研究中，大都假设基站已知系统中所有链路(用户与基站之间以及用户与用户之间的链路)的信息并可以对网络中所有的直连通信用户进行集中式的控制。这种集中式的控制方法需要用户反馈大量的链路信息，也需要基站与用户之间的大量交互。同时，这种集中式控制的方法也增加了基站的负担，不符合未来网络的发展趋势。为了更好地解决集中式控制的问题，本发明提出了一种基于基站辅助和用户认知能力的分布式管理方法，通过时域和频域的联合散列完成直连通信用户的分布式资源分配，并按照功率效率最大化的原则完成功率控制。基于直连通信一般用于(相对)静止的本地业务，该分布式管理方法能较好较快地收敛。 

发明内容

本发明的实施例提供一种蜂窝网络下直连通信用户的分布式管理方法，解决直连通信用户的资源分配和功率控制问题，在达到较高性能的基础上降低网络信息反馈和控制复杂度。具体步骤包括： 

步骤一：直连通信用户的接入和群簇划分。有直连通信业务需求的用户首先向基站发送连接建立请求，基站判断通信双方的用户位置后发送反馈信息。如果同意直连接入，则广播当前系统中的用户分布信息，广播格式如表1所示。其中，MSID中的第一个数字表示用户的通信模式，0代表蜂窝模式，1代表直连模式；第二个数字表示用户的实际标号；Position表示用户的地理坐标；ClusterID表示用户所属的群簇标号。如果不同意直连接入，则向用户发送确认信息，并尝试以蜂窝模式接入。接入之后，基站根据用户位置划分群簇：将用户按照距离(或干扰隔离度，即路径损耗等)进行聚类。同一个群簇内的用户间传播损耗较小，群簇之间的传播损耗较大。通常，基站以群簇为管理单位。 

表1用户的位置和群簇广播 

  MSID   ClusterID   Position   (0，3)   1   (X1，Y1)   (1，4)   3   (X2，Y2)   ......   ......   ......

步骤二：基于直连通信用户密度的时域散列。在群簇划分之后，每个群簇中的直连通信用户数基本确定。由于同一个群簇中各用户之间隔离度较小，共享资源时产生的干扰较大，因此需要进行时域散列，将用户在时间维度上划分开，即控制每个调度周期内的直连通信用户数。时域散列可以采用多种不同的原则，例如控制各用户占用的资源在时间维度上统计平均或者业务优先级高的用户具有更高的调度优先级等。在确定当前可供分配的子信道数为M之后，基 站对每个群簇的时域散列过程可以分为以下三种情况：