[发明专利]一种面向需求侧管理的D2D通信系统通信资源分配方法

权利要求书

1.一种面向需求侧管理的D2D通信系统通信资源分配方法，其特征在于，包括：

控制中心与所管辖区域内智能终端之间的交互过程；

量化需求侧管理的通信可靠性需求；

以及控制中心与智能终端之间D2D通信链路的通信资源分配。

2.根据权利要求1所述的一种面向需求侧管理的D2D通信系统通信资源分配方法，其特征在于，控制中心与所管辖区域内智能终端之间的交互过程包括用户需求与投标价格上报、实时电价制定和电价下发。

3.根据权利要求2所述的一种面向需求侧管理的D2D通信系统通信资源分配方法，其特征在于，

控制中心根据实时电力供需情况，定期确定新的电价；每个价格更新区间开始于数据采集阶段，随后是价格确定阶段和价格公告阶段；新价格在当前价格公告阶段之后与下一个价格公告阶段结束前的区间内有效；因此，价格使用阶段与下一个价格更新区间部分重叠，并跨越两个连续的价格更新间隔；

设为所有智能终端的集合，在数据采集阶段，每个智能终端将其需求请求(a_i,b_i)发送给控制中心，其中a_i为需求量，b_i为投标价格，该需求量代表一种硬保证，即第i个智能终端将在下一次使用间隔内消耗准确的电量；

在价格确定阶段，采用荷兰拍卖法确定新的能源价格；当一个请求投标价格不低于宣布价格时，该请求就被认为是可接受的，这样所分配的需求请求和能源供应之间的差值就会最小；这个宣布价格通过使用累积函数完成b表示预选的宣布价格，设Γ为可再生能源供应量，能源价格确定如下：

在价格公告阶段，新确定的价格将广播给所有智能终端，除价格外，还包括在前一数据采集阶段未正确接收到需求请求的所有智能终端的列表；智能终端在接收广播时，只有在公布的要价不高于其投标价格时才会进行可再生能源的匹配。

4.根据权利要求3所述的一种面向需求侧管理的D2D通信系统通信资源分配方法，其特征在于，

在数据采集和价格公告方面，控制中心和相关的智能终端之间使用D2D通信链路；D2D传输与上行蜂窝传输同时进行，控制中心、智能终端与蜂窝基站覆盖区域内的蜂窝节点共存，设为所有蜂窝节点的集合，使用索引0和索引1分别表示控制中心和蜂窝基站，则所有通信节点的集合为

5.根据权利要求4所述的一种面向需求侧管理的D2D通信系统通信资源分配方法，其特征在于，量化需求侧管理的通信可靠性需求，主要为在容忍由通信不完备造成的最大损失与供需缺口下，控制中心与智能终端之间的所满足的最小信干噪比。

6.根据权利要求5所述的一种面向需求侧管理的D2D通信系统通信资源分配方法，其特征在于，

用S表示所有通信通道的集合，在对数正态阴影衰落和路径损耗的情况下，在信道s∈S中，从节点i∈L到节点j∈L的传输获得如下信道增益：

其中，Φ为路径损耗系数，φ为路径损耗指数，d_i,j为节点i到节点j的链路距离，δ_i,j,s表示由于位置依赖的阴影效应导致的信道质量的变化，是一个零均值高斯随机变量的标准差，以dB为单位；

D2D传输在单个信道中与蜂窝传输同时进行，对于每个通道s∈S，其占用节点对为(i,y(i,s))，其中y(i,s)表示分配到s信道中i节点之外的节点，如果i是蜂窝节点，则y(i,s)是D2D节点，反之亦然；

信道中发送端节点i与接收端节点j的信干噪比SINR确定如下：

其中，σ为加性高斯白噪声功率，p_i,s为节点i在信道s中的发射功率；给定SINR，信道中蜂窝节点的数据速率由Shannon公式确定：

r_i,s＝Blog₂(1+γ_i,1,s) (4)

其中，B表示信道的带宽，γ_i,1,s表示在信道s中蜂窝节点i到蜂窝基站的信干噪比，r_i,s表示信道s中蜂窝节点i的数据速率。