[发明专利]一种基于D2D模式技术的混合资源分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种设备对设备直接通信技术(D2D)中的资源分配方法。

背景技术

在现有的D2D模式运用中，无论是小区内只存在一对D2D用户，或是存在多对D2D用户，亦或多小区协作通信，都是在蜂窝用户已经存在于小区之内，并已经占用信道开始通信为前提下运行的。也就是说D2D用户复用信道时，无法改变蜂窝用户的信道利用情况，因此利用率无法进一步提升。

发明内容

本发明的目的是为克服上述问题，提出一种基于D2D模式技术的混合资源分配方法，采用蜂窝用户和D2D用户混合分配系统资源的方法，蜂窝用户与D2D用户重新分配信道，完成资源的整合，能够进一步有效利用系统资源，提高信道利用率。

本发明所提出的一种基于D2D模式技术的混合资源分配方法，其特征在于，所述分配方法使用如下设备：D2D模式用户发射设备、D2D模式用户接收设备以及能够与D2D模式用户发射设备和D2D模式用户接收设备相互通信的基站；所述分配方法具体包括如下步骤：

第一步，接入测试，基站的数据处理模块计算第k对D2D模式用户需要的最小发射功率以及该对D2D模式用户发射机对基站上行信道的干扰值I_k,m,n，存储模块中预设基站干扰门限I₀，若则赋值准入控制参数θ_k,m,n＝1，该对D2D模式用户可以与第m个UE用户复用第n个信道资源；若则赋值准入控制参数θ_k,m,n＝0，该对用户不能与第m个UE用户复用第n个信道；

第二步，接入分配，基站的数据控制模块计算数据吞吐量最大的信道接入方式，并对接入结果进行信道预分配；在预分配结果中剔除θ_k,m,n＝0的信道分配结果，形成最终接入方案，并以此方案将发射功率下发至D2D模式用户的发射机，完成复用信道指配；

第三步，信道再接入，对于结果检验步骤中未能复用信道的蜂窝模式用户，基站为其分配蜂窝模式专用信道；对于接入测试步骤中赋值准入控制参数θ_k,m,n＝0的用户，基站的数据处理模块进行吞吐量计算并降序排列，取吞吐量较大的N-M对用户分配专用信道，剩余D2D模式用户放弃接入。

进一步的，接入测试步骤中，最小发射功率的计算方法为，基站的数据处理模块测试第k对D2D模式用户和第m个蜂窝用户复用第n个上行链路的情况，D2D_k对用户的发送端S_k需要的最小发射功率信噪比门限T₀、信道增益G_k以及对用户的干扰A_m,k,n之间满足

避免干扰蜂窝用户的最大发射功率D2D_k对用户的发送端S_k和基站间的信道增益H_k以及基站干扰门限I₀之间满足

D2D模式用户的发射功率满足

进一步的，当D2D k对用户和蜂窝用户m复用信道n得到的吞吐量较大时，跳过接入分配及信道再接入步骤，直接预分配该对D2D模式用户与蜂窝用户m复用该信道，此时若D2D用户对该信道的干扰小于干扰门限I₀，最终为此蜂窝用户m和D2D k对用户分配该信道，在剩余的D2D用户、蜂窝用户中搜索复用信道的最大吞吐量值，并重复进行信道分配，直至后将剩余蜂窝用户分配至专用信道，之后将D2D用户分配到剩下的专用信道中，直到分配完所有空闲信道，最后如果还有D2D用户没有分配信道，则放弃接入系统。

进一步的，接入预分配步骤中，最大吞吐量的计算方法为，基站对D2D模式用户进行准入控制，确定有K_a对D2D模式用户能够分配信道，并设定预分配参数ρ_k,m,n∈(0,1)，具体分配规则为：

当k≤K,m≤M,n≤N时，ρ_k,m,n＝1，D2D模式用户和UE用户可能复用信道n；

当k＝K+1,m≤M,n≤N时，ρ_k,m,n＝1，复用UE用户专用信道n；

当k≤K,m＝M+1,n≤N时，ρ_k,m,n＝1，复用D2D模式用户专用信道n；

当k＝K+1,m＝M+1,n≤N时，ρ_k,m,n＝1，没有用户使用信道n；