[发明专利]一种基于D2D技术的信道容量最大化资源分配方法

说明书

本发明公开了一种基于D2D技术的信道容量最大化资源分配方法，通过准入、分配、检验以及再接入四步于一些D2D用户可以使用专用信道而另一些D2D用户只能和蜂窝用户复用信道时，在保证吞吐量最大化的情况下使上行信道可容纳的D2D用户数最大化。

技术领域

本发明涉及设备对设备直接通信技术(D2D)中数据传输方法，尤其涉及通信过程中设信道容量最大化资源分配方法。

背景技术

现有的D2D技术主要研究集中在以下几个方面：1)在单一蜂窝小区内，只存在一对D2D用户，主要根据传输的需求和对蜂窝用户的干扰情况，对D2D用户进行信道指派，使D2D用户在不影响现有蜂窝用户通信的条件下，接入目标允许的信道中传输数据。2)在单一蜂窝小区中，设置多对D2D用户，控制小区内D2D用户设备的传输功率，为D2D用户选择合适的接入信道，目的是尽可能避免D2D用户通信时对蜂窝用户造成干扰。3)在跨小区场景下，考虑D2D用户通信问题，除了尽可能提高跨小区D2D用户的传输质量，避免传输中断外，同时考虑D2D通信对蜂窝用户的链路干扰情况，以避免在多小区情况下D2D用户影响蜂窝用户通信。

对于第一种现有技术，目前实际存在于小区内的D2D用户不止一对，因此使用单D2D用户模型来分析信道复用问题，已经不能满足实际情况的需要。对于第三种技术，涉及到多小区的情况，不是本专利设计的技术范围。对于第二种技术，目前的技术成果注重频率干扰问题，力争使D2D用户不影响蜂窝用户的通信，但没有从系统的角度考虑系统容量的最大化目标，另外算法较复杂，不利于实际操作。

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区域分发技术的数据传送方法，于一些D2D用户可以使用专用信道而另一些D2D用户只能和蜂窝用户复用信道时，在保证吞吐量最大化的情况下使上行信道可容纳的D2D用户数最大化。

本发明所提出的一种基于D2D技术的信道容量最大化资源分配方法，其特征在于，所述分配方法具体包括如下步骤：

第一步，准入，基站的数据处理模块计算任意一对D2D用户所需要的最小发射功率值，并测算对于可能接入的上心蜂窝信道的干扰，若其对于上行蜂窝用户的干扰不至于影响本信道蜂窝用户正常传输数据时，允许对该对D2D用户接入本信道；若该对D2D采用最小发射功率仍会影响蜂窝用户的上行业务信道，禁止该对用户在当前时刻接入本信道；

第二步，分配，数据处理模块为所有D2D用户分配可接入的上行信道使总吞吐量最大化，得到预分配结果；

第三步，检验，数据处理模块检测信道状态，若预分配结果与信道状态一致，则完成信道指派，若预分配结果与信道状态不一致，则重新进行准入步骤；

第四步，再接入，数据处理模块对于被禁止接入所有信道的D2D用户和未能成功复用蜂窝信道的用户进行吞吐量计算，按吞吐量降序进行排列，选取若干序列在上的用户接入专用信道，剩余用户放弃接入。

进一步的，第k对D2D用户对基站在上行信道的蜂窝用户m的信干噪比SINRk,m满足