[发明专利]多小区D2D频谱资源分配方法

权利要求书

1.多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：包括确定该设备到设备D2D用户的用户类型，根据D2D用户类型确定该D2D用户的备选蜂窝用户，以最大化系统吞吐量为目标，选择该D2D最终的复用蜂窝用户及对应的频率复用因子。

2.根据权利要求1所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述确定该设备到设备D2D用户的用户类型包括：根据D2D用户信干噪比将D2D用户分为中心D2D用户CDU和边缘D2D用户，所述边缘D2D用户根据是否跨小区又被分为小区边缘D2D用户EDU和跨小区D2D用户IDU。

3.根据权利要求2所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述根据D2D用户信干噪比将D2D用户分为中心D2D用户CDU和边缘D2D用户包括：计算D2D用户对的信干噪比，若大于D2D用户信噪比阈值，则表示该D2D用户为中心D2D用户，否则为边缘D2D用户。

4.根据权利要求3所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述D2D用户对的信干噪比计算方式如下：

${\mathrm{\γ}}_{d_j}=\frac{P_{d_j}^k{G}_{dd}^k}{N_0+I+\underset{c_i\∈C}{\mathrm{\Σ}}{P}_{c_i}^k{G}_{c_i,d_j}^k}$

其中，表示D2D用户对的信干噪比，是小区k中蜂窝用户i的发射功率，表示蜂窝用户i到D2D用户j的信道增益，是小区k中D2D用户j的发射功率，表示小区k中两D2D用户之间的信道增益，N₀和I分别表示噪声功率和小区间的噪声干扰功率，C表示蜂窝用户的集合。

5.根据权利要求1所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述根据D2D用户类型确定该D2D用户的备选蜂窝用户包括：将中心D2D用户CDU的备选蜂窝用户定为相邻小区的ECU；小区边缘D2D用户EDU的备选蜂窝用户定为CCU和相邻小区的ECU；跨小区D2D用户IDU的备选蜂窝用户定为CCU和两跨小区所相邻的ECU，即除两跨小区以外的ECU。

6.根据权利要求1所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述以最大化系统吞吐量为目标，选择该D2D最终的复用蜂窝用户及对应的频率复用因子包括：选取使系统吞吐量最大的复用蜂窝用户集中的部分或全部蜂窝用户，输出其对应的频率复用因子。

7.根据权利要求1所述多小区D2D频谱资源分配方法，其特征在于：所述系统吞吐量最大为：

$\underset{Q_{c_i}^{d_j}}{max}\left\{r_{sum}\right\}$

$r_{sum}=\underset{c_i\∈C}{\mathrm{\Σ}}\[\left(1-\underset{d_j\∈D}{\mathrm{\Σ}}{Q}_{c_i}^{d_j}\right)m_{c_i}{\tilde{r}}_{c_i}+\underset{d_j\∈D}{\mathrm{\Σ}}{Q}_{c_i}^{d_j}{m}_{c_i}{r}_{c_i}\]+\underset{d_j\∈D}{\mathrm{\Σ}}\left(\underset{c_i\∈C}{\mathrm{\Σ}}{Q}_{c_i}^{d_j}{m}_{c_i}{r}_{d_j}\right)$

其中，r_sum为系统吞吐量，表示蜂窝用户和D2D用户的吞吐量之和；表示蜂窝用户c_i被复用部分频谱资源的吞吐量，表示蜂窝用户c_i未被复用部分频谱资源的吞吐量，表示任一D2D用户的吞吐量；为目标函数，β是频率复用因子的归一化系数，K表示可被复用资源的蜂窝用户个数，表示信道增益，为蜂窝用户i与D2D用户j之间的距离，α表示路径损耗指数因子，G₀为归一化常数；表示被复用的蜂窝用户的吞吐量，表示未被复用的蜂窝用户的吞吐量，表示D2D用户的吞吐量，C表示蜂窝用户的集合，D表示D2D用户的集合。