[发明专利]一种超密集场景下的D2D通信信道分配方法

权利要求书

1.一种超密集场景下的D2D通信信道分配方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：构建超密集场景下的D2D通信系统模型；

步骤二：确定信道分配优先级：根据蜂窝用户的QoS需求及传输性能，以蜂窝用户可承受的复用干扰为标准确定信道分配优先级；

步骤三：蜂窝用户遍历所有离散的发射功率：根据步骤二中信道分配优先级的顺序，蜂窝用户遍历所有的发射功率以及信道的最大可复用D2D用户数目；

步骤四：确定D2D用户的分配优先级：根据D2D用户发射端到蜂窝用户传输接收端的信道增益为标准，确定D2D用户的分配优先级；

步骤五：执行D2D用户信道分配：根据确定的D2D用户的分配优先级、蜂窝用户发射功率、信道的最大可复用D2D用户数目，将D2D用户按照分配优先级顺序分配给蜂窝用户信道，直到分配的D2D用户达到信道最大可复用D2D用户数目；

步骤六：比较系统性能收益，确定信道分配方案与蜂窝用户功率选择；

步骤七：将已完成信道分配的D2D用户和相应信道从待分配队列出剔除，并更新队列，循环执行步骤二到步骤六，直到遍历所有信道，并输出信道分配结果。

2.根据权利要求1所述的超密集场景下的D2D通信信道分配方法，其特征在于：所述步骤一中的D2D通信系统模型为蜂窝用户设定离散的发射功率，并根据蜂窝用户选择的发射功率设定不同的信道最大可复用D2D用户数目。

3.根据权利要求2所述的超密集场景下的D2D通信信道分配方法，其特征在于：所述步骤一中超密集场景下的D2D通信系统模型的信道分配约束条件如下：

其中，为蜂窝用户i采用的离散发射功率，L为蜂窝用户可选择的离散发射功率数目，P_l为第l个可选择的离散发射功率，l表示离散发射功率的索引，P_L为第L个可选择的离散发射功率，num_i,l为蜂窝用户最大可复用D2D用户数目的数量等级，为复用相同信道的最小D2D用户数目单元，为向上取整函数，N为蜂窝用户的总数，M为D2D用户的总数，且MN；为蜂窝用户i的信干噪比，为满足蜂窝用户i的QoS需求的最小信干噪比，g_i,B为蜂窝用户i到基站的信道增益，表示噪声功率，表示D2D用户j发射端的发射功率，表示D2D用户j发射端到基站的信道增益，f(i,j)表示信道分配指示函数，C＝{i|i＝1,2,...,N}表示蜂窝用户的集合，D＝{j|j＝1,2,...,M}表示D2D用户的集合。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的超密集场景下的D2D通信信道分配方法，其特征在于：所述步骤二中根据蜂窝用户的QoS需求及传输性能设定信道优先级因子其中，为最小信干噪比，信道质量且g_i,B为蜂窝用户i到基站的信道增益，表示噪声功率。

5.根据权利要求4所述的超密集场景下的D2D通信信道分配方法，其特征在于：对信道优先级因子x_i执行以下操作得到信道分配的优先级：剔除x_i≤1的信道i；x_i值越小，信道i具有更高的分配优先级。

6.根据权利要求5所述的超密集场景下的D2D通信信道分配方法，其特征在于：在所述步骤四中，针对蜂窝用户信道i，基站比较D2D用户j对基站的信道增益对D2D用户进行降序排序，确定D2D用户j的分配优先级，即干扰信道增益较小的D2D用户具有更高的分配优先级。