[发明专利]蜂窝网络下的联合功率控制的D2D通信资源分配方法

摘要

本发明涉及移动通信蜂窝网络，尤其涉及蜂窝网络下联合功率控制的D2D通信资源分配方法。本发明根据D2D用户复用蜂窝用户资源时对基站造成的干扰与基站允许的干扰临界值的比较结果进行分组，分为不能复用系统内蜂窝用户资源组；能复用系统内任一蜂窝用户资源组和只能复用系统内特定蜂窝用户资源组。按照分组结果进行信道分配。在只能复用系统内特定蜂窝用户资源组内采用循环搜索最小功率值的方法，对该组内的D2D用户在特定蜂窝用户资源上进行平均分配。与传统的一对D2D复用蜂窝用户资源的方法相比，本发明提高了系统容量，同时最小化了系统中D2D通信的总发射功率，频谱利用率得到提高。

主权项

蜂窝网络下的联合功率控制的D2D通信资源分配方法，其特征在于,包括如下步骤：S1、将系统中所有的D2D发射端的最小发射功率构建成一个最小发送功率矩阵，记作Mmin；S2、将系统中所有的D2D发射端的最大发射功率构建一个最大发送功率矩阵，记作Mmax；S3、比较S1所述Mmin的行和S2所述Mmax的行并进行分组，具体为：a、当Mmin中存在一行h，所述h中的元素均大于Mmax中对应行的任意元素，则所述h对应的D2D对不能复用蜂窝网用户的资源，须使用专用信道进行通信，将所述h划分为第一组；b、当Mmin中存在一行g，所述g中的元素均小于Mmax中对应行的任意元素，则所述g对应的D2D对复用任一蜂窝网用户的资源，将所述g划分为第二组；c、当Mmin中存在一行j，所述j中的部分元素小于Mmax中对应行中对应位置的元素，当Mmin中存在一行l，所述l中的部分元素大于Mmax中对应行中对应位置的元素，则所述j和所述l复用特定蜂窝用户资源，将所述j和所述l划分为第三组；S4、进行信道分配，具体为：S41、为第三组分配，遵循分配原则为：用循环搜索最小功率对争抢同一蜂窝用户资源的D2D对进行功率调整，对调整后满足条件的D2D对按照发射功率最小化的原则进行信道分配，所述条件为D2D对通信的最小信干噪比和D2D对对基站的叠加干扰小于基站干扰门限值，其中，所述循环搜索最小功率的方法具体为：步骤Ⅰ、将矩阵Mmin中与第三组对应的行组成的集合记作W；步骤Ⅱ、在步骤Ⅰ所述W中搜索D2D发射端最小发射功率的最小发射功率值，标记所述最小发射功率值在矩阵Mmin中所在的行和列；步骤Ⅲ、在步骤Ⅰ所述集合W中删除步骤Ⅱ所述的被标记的行和列，得到更新的集合W‘；步骤Ⅳ、在步骤Ⅲ所述集合W‘中重复步骤Ⅱ和步骤Ⅲ进行循环搜索最小功率，直到获取K3个D2D发射端最小发射功率值，所述K3为第三组的D2D对数；步骤Ⅴ、若步骤Ⅳ所述的K3个D2D发射端最小发射功率值均小于各自对应发射端的最大发射功率值，则停止搜索；步骤Ⅵ、若步骤Ⅳ所述的K3个D2D发射端最小发射功率值中存在X个大于各自对应发射端的最大发射功率值，则对这X对D2D继续采用循环搜索最小功率的方法搜索，直至得到这X个D2D发射端最小发射功率值均小于各自对应发射端的最大发射功率值，其中，0≤X＜k3；S42、为第二组分配，遵循分配原则为：按发射功率最小化的原则进行信道分配；S43、为第一组分配专用信道，遵循分配原则为：发射功率越小越先进行分配。