[发明专利]一种毫米波蜂窝网络中D2D通信的资源分配和功率控制方法

权利要求书

1.一种毫米波D2D通信资源分配和功率控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：建立毫米波环境模型及链路路径损耗模型PL＝PL_LOS+PL_NLOS，并为蜂窝用户分配资源块；

步骤2：计算每对D2D用户复用蜂窝用户时该蜂窝用户的SINR，若满足则将对应的蜂窝用户放入该UT的可选集T_s中；

步骤3：针对D2D用户DT_k的UT可选集T_s，计算argmax{R_d+R_s}，得到系统吞吐量最大时UT_m值，并将DT_k添加到对应复用候选集Ω_m中从集合M'中移除该DT_i,重复步骤2-3，当未处理DT_i集M'为空集时，进行步骤4；

步骤4：对于集合U中具有最大Ω_s的UT_s开始计算，计算Ω_s中每对D2D用户的SINR，如果则将该DT从Ω_s中移除，并加入到未分配DT集M'；

步骤5：计算Ω_s中每个DT在基站BS处的干扰，以及总干扰InterfB_s，如果将Ω_s中造成最大干扰的DT移除,并将被移除DT加入未分配DT集M'；

步骤6：满足以上条件的Ω_s即成为最终近似最优复用方案ρ_s，并将该UT_s从集合U中移除；对于所有被删除DT，重复步骤2-6，若未分配DT集M'为空集，则进行步骤7；

步骤7：计算D2D设备的路径损耗值，若PL_d≤PL_s+L'，判定用户落在高干扰区，取较低的路径损耗补偿因子α₁，若PL_d＞PL_s+L'，D2D用户落到低干扰内时就取较大路径损耗补偿因子α₂；

步骤8：基站计算终端当前SINR，决定所发送的TPC，当γ_d≥γ_H时，D2D用户信道状况良好，在保障自己信道容量R_d＞R_eq前提下，降低发射功率，减少发射功率Δ＝-1dB，当γ_d≤γ_L时，D2D用户干扰较大，提高发射功率Δ＝+1dB，当γ_L＜γ_d＜γ_H时，D2D用户步骤1中信道优良，根据目标值做适当调整；

步骤9：重复步骤7-8直至对所有D2D用户调整完功率。

2.根据权利要求1所述的毫米波D2D通信资源分配和功率控制方法，其特征在于，步骤1中，在单蜂窝小区中存在大量蜂窝用户UT及D2D用户DT，且D2D用户数量远大于蜂窝用户数量，一对D2D用户对仅能复用一个蜂窝用户UT的资源块RB，如果信道状态允许，一个蜂窝用户可以将资源块与多对D2D用户对共享。

3.根据权利要求1所述的毫米波D2D通信资源分配和功率控制方法，其特征在于，步骤1中，系统模型中共存在K个蜂窝用户，带宽被划分为N个带宽B_RB的资源块，其中N≥K，在N＞K的情况下可能存在V个D2D对也能够分配到信道资源，亦可以与其他D2D对共享资源块，蜂窝用户集S可以扩展为N个元素，包括K个UT和V个专用模式D2D对。

4.根据权利要求1所述的毫米波D2D通信资源分配和功率控制方法，其特征在于，步骤1中，D2D间用户PL模型为PL₁＝p₁PL_LOS+(1-p₁)PL_NLOS，其余相关链路损耗模型为PL₂＝p₂PL_LOS+(1-p₂)PL_NLOS，相关参数(p₁,p₂)为(0.8,0.2)。