[发明专利]一种蜂窝D2D通信系统的干扰图构建方法

说明书

本发明公开了一种蜂窝D2D通信系统的干扰图构建方法。设蜂窝用户和D2D用户均在小区中均匀分布，基站通过实时控制蜂窝用户和D2D用户的广播与资源分配，将频率单元划分为蜂窝资源和D2D资源，基站端实时维护各个链路的邻居信息。蜂窝部分采取优先权轮播方式，实时维护蜂窝链路的优先权等级，按照优先权顺序选取蜂窝链路进行资源分配。D2D部分使用频率冲突和来描述链路之间的冲突情况，通过现有的干扰图信息计算链路在各个频率上的频率冲突和，通过最小冲突和获取各个链路最优频率分配，然后广播与反馈计算。本发明具有良好的准确性和时延性，对干扰图构建算法具有指导意义。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及了一种蜂窝D2D通信系统的干扰图构建方法。

背景技术

在面向5G的无线通信技术的演进中，一方面，传统的无线通信性能指标，比如网络容量、频谱效率等需要持续提升，以进一步提高有限且日益紧张的无线频谱利用率；另一方面，更丰富的通信模式以及由此带来的终端用户体验的提升以及蜂窝通信应用的扩展也是一个需要考虑的演进方向。作为面向5G的关键候选技术，设备到设备通信(Device-to-Device，D2D)具有潜在的提高系统性能、提升用户体验、扩展蜂窝通信应用的前景，受到广泛关注。物基于蜂窝网络的D2D通信，是指用户数据可不经网络中转而直接在终端之间传输。传统蜂窝通信模式与D2D通信模式如图1所示。

图论是非常有用的一种数学工具，图能清晰地反映不同顶点间的相互关系，已被广泛地应用于资源分配。干扰图模型即假设两个干扰实体(节点或者链接)之间的干扰关系是二元的。这样网络中的干扰关系构成一个干扰图,对于建模其上的优化问题可以方便的使用已有的图论算法。在蜂窝D2D资源分配中，基于干扰图模型的资源分配方法更是当前研究的一个热点。目前的这些研究大都是集中在已知干扰图前提下如何利用图论知识有效得进行资源分配方法，然而干扰图是需要通过适当的方式构建的，干扰图构建的好坏、快慢都将会直接影响资源分配的性能。

发明内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种蜂窝D2D通信系统的干扰图构建方法，提高干扰图的准确性和有效性。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种蜂窝D2D通信系统的干扰图构建方法，包括以下步骤：

(1)将小区中的链路均匀划分为蜂窝链路和D2D链路，分配不同的资源，在基站端保存D2D链路信息和蜂窝链路共同接收端信息；

(2)将时域划分为帧，每一帧为一个循环过程，在每一帧结束时获取当前帧的干扰图信息；

(3)对于蜂窝链路的发射端，基站实时维护每一条蜂窝链路的优先权等级，蜂窝链路采用优先权轮播的方式进行资源分配、链路广播和反馈后，在基站进行计算和干扰图更新；

(4)对于D2D链路的发射端，通过现有干扰图信息计算链路在各个频率上的频率冲突和，根据最小冲突和原则获取各个D2D链路最优频率分配，继而得到D2D链路的全局最优频率分配。