[发明专利]一种D2D中继网络下基于链路状态的资源分配方法

说明书

本发明涉及一种D2D中继网络下基于链路状态的资源分配方法，属于无线通信技术领域。本发明包括步骤：根据场景中通信链路建立贝叶斯概率网络模型；计算出链路中断概率，即发射功率发生改变的先验概率；再判断通信链路是否可能产生中断，然后再根据预测结果调整用户的发射功率，使得链路稳定；计算出链路干扰概率；再判断是否可能产生干扰，然后再根据预测结果调整用户的频谱选择，使得链路稳定。本发明提出的基于链路状态预测的资源分配方法，能有效的保障链路稳定性，从而提升整个网络的整体性能。

技术领域

本发明涉及一种D2D中继网络下基于链路状态的资源分配方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

随着通信技术的飞速发展，对通信的要求也越来越高，在不同的场景下对通信也有不同的要求，在通信资源日渐匮乏的今天，提高通信资源的利用率和传输速率是通信系统中需要解决的问题,由于受频谱资源和能量资源的限制，传统的通信网络所能提供的传输速度无法满足用户的需求；将D2D(Device to Device)技术和无线认知网络结合在一起，构成具有认知能力的认知中继网络，认知中继网络集成了认知无线网络在频谱资源利用以及协作中继通信技术在协作分集上的优势，能有效提高频谱资源的利用效率，增加网络系统的容量，因而越来越受到研究者的重视认知中继网络模型结构由授权网络和认知中继网络两部分组成，传输模式可以采用协作中继传输，认知用户与授权用户共享频谱资源，授权用户享有优先使用频谱资源的权利。在动态的网络场景中，由于用户和中继节点的随机移动会改变节点方向而产生干扰，影响通信链路的稳定性，基于静态的资源分配算法效率较低进而影响系统整体的传输性能。

发明内容

本发明提供了一种D2D中继网络下基于链路状态的资源分配方法，从认知中继网络出发，使用概率网络对链路状态稳定性进行预测，再根据预测结果调整传输模式、传输功率和传输频段；用于提高链路的稳定性。

本发明的技术方案是：一种D2D中继网络下基于链路状态的资源分配方法，所述资源分配方法的具体步骤如下：

Step1、根据场景中通信链路建立贝叶斯概率网络模型；

Step2、根据Step1建立的贝叶斯概率网络模型利用全概率公式计算出链路中断概率，即发射功率发生改变的先验概率；

Step3、再根据Step2得到的发射功率发生改变的先验概率判断通信链路是否可能产生中断，然后再根据预测结果调整用户的发射功率，使得链路稳定；

如果可能产生中断，链路可能断裂时，那么增加发射功率用于保证链路连通；

如果没有可能产生中断，链路可能链接时，那么不改变发射功率；

Step4、根据Step1建立的贝叶斯概率网络模型利用全概率公式先计算出链路干扰概率；

Step5、再根据Step4得到的链路干扰概率判断是否可能产生干扰，然后再根据预测结果调整用户的频谱选择，使得链路稳定；

如果可能产生干扰时，则先判断是否有新的传输频段可以使用；如果有新的传输频段可以使用，则更换新的传输频段；如果没有新的传输频段可以使用，则使用直接模式进行传输；

如果没有可能产生干扰时，则使用中继模式进行传输。

Step6、循环步骤Step2-5确定用户的传输模式以保证通信链路的连通。

所述步骤Step2中，计算发射功率P_u发生改变的先验概率Pr(P_u)，由全概率公式有：

Pr(P_u)＝Pr(P_u|Z_u＝0)Pr(Z_u＝0)+Pr(P_u|Z_u＝1)Pr(Z_u＝1) (1)