[發明專利]一種D2D中繼網絡下基于鏈路狀態的資源分配方法

有效

• 申請號: 201810965622.6
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN108934003B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 彭藝;楊唐鋼
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W24/04;H04W24/06;H04W40/22;H04W72/08;H04L12/24
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1.一種D2D中繼網絡下基于鏈路狀態的資源分配方法，其特征在于：所述資源分配方法的具體步驟如下：

Step1、根據場景中通信鏈路建立貝葉斯概率網絡模型；

Step2、根據Step1建立的貝葉斯概率網絡模型利用全概率公式計算出鏈路中斷概率，即發射功率發生改變的先驗概率；

Step3、再根據Step2得到的發射功率發生改變的先驗概率判斷通信鏈路是否可能產生中斷，然后再根據預測結果調整用戶的發射功率，使得鏈路穩定；

如果可能產生中斷，鏈路可能斷裂時，那么增加發射功率用于保證鏈路連通；

如果沒有可能產生中斷，鏈路可能鏈接時，那么不改變發射功率；

Step4、根據Step1建立的貝葉斯概率網絡模型利用全概率公式先計算出鏈路干擾概率；

Step5、再根據Step4得到的鏈路干擾概率判斷是否可能產生干擾，然后再根據預測結果調整用戶的頻譜選擇，使得鏈路穩定；

如果可能產生干擾時，則先判斷是否有新的傳輸頻段可以使用；如果有新的傳輸頻段可以使用，則更換新的傳輸頻段；如果沒有新的傳輸頻段可以使用，則使用直接模式進行傳輸；

如果沒有可能產生干擾時，則使用中繼模式進行傳輸；

Step6、循環步驟Step2-5確定用戶的傳輸模式以保證通信鏈路的連通；

所述步驟Step2中，計算發射功率P_u發生改變的先驗概率Pr(P_u)，由全概率公式有：

Pr(P_u)＝Pr(P_u|Z_u＝0)Pr(Z_u＝0)+Pr(P_u|Z_u＝1)Pr(Z_u＝1) (1)

根據公式(1)確定Pr(P_u)并求得Pr(P_u|Z_u)；根據Pr(P_u|Z_u)調整發射功率保證鏈路連通；

其中，Z_u表示D2D用戶和相鄰節點所構成的鏈路狀態；P_u表示用戶的發射功率；P_u的值取0或1表示減少或增加發射功率。

2.根據權利要求1所述的D2D中繼網絡下基于鏈路狀態的資源分配方法，其特征在于：所述步驟Step3中：

已知Z_u＝1，表示鏈路鏈接時，減小發射功率的概率為0，不改變發射功率P_u；

已知Z_u＝1，表示鏈路鏈接時，增加發射功率的概率為0，不改變發射功率P_u；

已知Z_u＝0，表示鏈路斷裂時，增加發射功率的概率為1，增加發射功率P_u；

已知Z_u＝0，表示鏈路斷裂時，減小發射功率的概率為0，不減小發射功率P_u；

用公式表示為：

確定P_r(P_u＝1|Z_u＝0)后，其他條件概率表示為：

P_r(P_u＝0|Z_u＝0)＝1-P_r(P_u＝1|Z_u＝0) (3)。

3.根據權利要求1所述的D2D中繼網絡下基于鏈路狀態的資源分配方法，其特征在于：所述步驟Step4、Step5中，根據Step1建立的貝葉斯概率網絡模型計算出鏈路干擾概率，即計算出干擾I_u發生的先驗概率Pr(I_u)；根據計算干擾可能發生的概率及時對傳輸頻段進行調整；其中，I_u為D2D用戶對其他新節點u產生的干擾情況；

當Pr(I_u＝1)時，很有可能產生干擾，則先判斷是否有新的傳輸頻段可以使用；如果有新的傳輸頻段可以使用，則更換新的傳輸頻段避免產生同頻干擾；如果沒有新的傳輸頻段可以使用，則使用直接模式進行傳輸。