[发明专利]一种基于虚拟分区的跨小区D2D资源分配方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟分区的跨小区D2D资源分配方法。首先，我们为D2D接收端划定干扰限制区域，限制了D2D复用干扰限制区域内蜂窝用户的资源；其次，我们提出了一种新颖的基于虚拟分区的D2D资源分配方法，给分配相同资源的用户之间建立较大的空间分离；最后，通过比较D2D接收端的中断概率，从可复用资源块集合中选择最佳的蜂窝用户来与D2D用户共享资源。实施本发明，能达到控制蜂窝用户与D2D用户之间的干扰，保证跨小区D2D通信链路可靠性的目的，且能有效地控制算法的复杂度。

主权项

1.一种基于虚拟分区的D2D资源分配方法，其特征在于：假设有两个相邻小区，每个小区有一个基站，N个随机分布的蜂窝用户，另外还有一对跨小区D2D通信链路；步骤一，根据D2D链路的信噪比和干噪比，确定D2D接收端干扰限制区域的覆盖半径；所述D2D接收端干扰限制区域的覆盖半径的计算方法为：其中，γ_dmin是D2D链路的信噪比门限值，P_dmax和P_cmax分别是D2D链路和蜂窝用户使用的最大发射功率，PL₀是路径损耗常数，α₁是基站到D2D接收端链路的路径损耗指数,G_d为D2D发射端到接收端的路径损耗，N₀是高斯白噪声，根据R_D‑Rx划定干扰限制 区域，判定蜂窝用户是否处于干扰限制区域之外，如果在限制区域之外，则可复用其蜂窝用户的资源，反之，则不能被复用；步骤二，根据基于定角或基于用户密度的方法，对小区进行虚拟分区，确定D2D链路可复用的资源块集合；假设对小区进行虚拟分区的子区域数目为定值n，每个小区随机分布的蜂窝用户数为N,所述基于定角的方法是将小区分割成同等角度大小的n个子区域，由n决定了每个子区域的固定角度值；所述基于用户密度的方法是使每个子区域拥有相同数目的蜂窝用户k,即k＝N/n，由k决定了每个子区域的角度值；假设分区后得到的一对虚拟区域由参考区域和其相对区域组成，参考区域即D2D用户所在区域，相对区域即位于参考区域对角方向的相对应区域，D2D链路选择复用其相对区域中的蜂窝用户的资源；如果相对区域中不存在蜂窝用户或求得可复用的资源块集合的交集为空集，D2D链路则寻找与相对区域相邻的其他子区域的蜂窝用户，并复用相应的资源，经过以上步骤，如果用于资源复用的蜂窝用户被找到，则停止寻找；否则，继续寻找小区中的其他子区域，但不包括D2D链路所在参考区域；步骤三，对于可复用资源块集合对应的蜂窝用户，通过比较D2D接收端的中断概率，确定最佳的蜂窝用户与D2D用户共享资源；所述确定最佳的蜂窝用户与D2D用户共享资源的方法为假设D2D对复用蜂窝用户CUE_i，则所述D2D接收端的中断概率表示为：其中，γ_d和分别是D2D接收端和被复用CUE_i的信噪比，θ_i是二者间的夹角，γ₀是D2D接收端最低的信噪比要求；和分别是D2D接收端的信噪比的概率分布函数(probability distribution function，PDF)和累积分布函数(cumulative distribution function,CDF)；则最佳蜂窝用户CUE_i由下式确定:其中，计算由如下公式获得：其中，η是D2D接收端的接收功率，是被复用的蜂窝用户CUE_i的传输功率，是CUE_i到D2D接收端的距离，α是路损系数。