[發明專利]一種用于NOMA-D2D混合系統的下行用戶資源分配方法

有效

• 申請號: 201810165801.1
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108271266B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 張靖;劉國亨;刁亞杰;周清潔;韓競
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W72/08;H04W4/70;H04W16/14
• 代理公司: 42201 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青;廖盈春

本發明公開了一種用于NOMA?D2D混合系統的下行用戶資源分配方法，包括：基站更新當前網絡信息；基站通過分配發射功率P和帶寬W_C給NOMA用戶以提供NOMA用戶通信所需的吞吐量，并保證NOMA用戶的QoS需求；基站從帶寬W_D中分配帶寬B給NOMA用戶，通過頻譜交換在滿足NOMA用戶的QoS的同時從發射功率P中獲得功率P_{t_s}；基站將帶寬W_D中剩余的帶寬及功率P_{t_s}分配給D2D接收機，以提高D2D接收機的數據傳輸速率R_D。本發明提供的用于NOMA?D2D混合系統的下行用戶資源分配方法，可在NOMA用戶和D2D用戶共存的混合系統中，當D2D發射機因能量限制而向基站卸載數據流量時，通過頻譜交換，在滿足NOMA用戶的QoS的同時，有效提升D2D接收機的數據傳輸速率。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，更具體地，涉及一種用于NOMA-D2D混合系統的下行用戶資源分配方法。

背景技術

隨著目前數據中心相關應用的增長，移動運營商需要處理以指數速度增長的數據流量。因為D2D(Device-to-device，設備到設備)通信能夠讓兩個收發器繞過BS(basestation，基站)直接進行無線通信，無線蜂窩網利用D2D通信，可以提高頻譜效率，增加通信容量，減少傳輸時延和延長設備電池的壽命。由于大多數D2D收發器由電池供電，D2D發射機的壽命被電池的能量儲存量所限制，因此D2D收發器的能量限制是D2D通信在實際應用時最根本的挑戰之一。作為替代方案，D2D發射機可以把D2D接收機的數據流量卸載到BS，D2D接收機則直接從BS獲取數據，從而不活躍的D2D發射機將不占用頻譜資源，可減少D2D發射機的能量消耗。

NOMA(Non-orthogonal multiple access，非正交多址)能夠解決大量的連接和頻譜效率的提高問題，因而備受關注并被包括在了3GPP長期演進當中，也因其提供超高連接的潛在能力被認為是未來5G網絡的解決方案之一。

在NOMA用戶和D2D用戶共存的混合系統中，有必要提供一種有效的資源分配方法，在D2D發射機卸載數據流量時，提高D2D接收機的數據傳輸速率，同時保障NOMA用戶的吞吐量以保證蜂窩用戶的服務質量(Quality of Service，QoS)。

發明內容

針對現有技術的缺陷和改進需求，本發明提供了一種用于NOMA-D2D混合系統的下行用戶資源分配方法，其目的在于，針對NOMA用戶和D2D用戶共存的混合系統提供一種有效的資源分配方法，在D2D發射機卸載數據流量時，提升D2D接收機的數據傳輸速率，同時保障NOMA用戶的吞吐量以保證蜂窩用戶的服務質量。

為實現上述目的，按照本發明的第一方面，提供了一種用于NOMA-D2D混合系統的下行用戶資源分配方法，包括如下步驟：

(1)基站更新當前網絡信息；具體包括：基站的發射功率P，分配給用戶1的發射功率P₁，用戶1與基站之間的信道條件H₁，分配給用戶2的發射功率P₂，用戶2與基站之間的信道條件H₂，基站分配給兩個NOMA用戶的總帶寬W_C，D2D接收機與基站之間的信道條件H_D，以及基站分配給D2D發射機和D2D接收機的總帶寬W_D；其中，用戶1和用戶2均為NOMA用戶；