[發明專利]基于蜂窩網絡的D2D通信系統的信道資源分配方法

有效

• 申請號: 201910288663.0
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN109982439B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 崔國宇;綦銳;姚玉林;胡泉;王崢;王于波;劉建軍;沈麗麗;張謙;王曉光
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網信息通信產業集團有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H04W72/54
• 分類號: H04W72/54
• 代理公司: 北京興智翔達知識產權代理有限公司 11768
• 代理人: 張玉梅

本發明公開了一種基于蜂窩網絡的D2D通信系統的信道資源分配方法，該信道資源分配方法包括：基站接收D2D通信系統中的所有D2D通信對的發送端所發起的D2D通信請求；基站向D2D通信對的接收端發送業務通知信號；基站接收D2D通信對的接收端所返回的應答信號；基站通知D2D通信對的發送端向接收端發送探測信號；基站接收所有D2D通信對的接收端所測量的D2D通信對對每個蜂窩用戶的干擾值、D2D通信對的鏈路增益以及D2D通信對所接收到的鏈路噪聲信息；基站根據所有D2D通信對對每個蜂窩用戶的干擾值、D2D通信對的鏈路增益以及D2D通信對所接收到的鏈路噪聲信息，以吞吐量最大化的算法對信道資源進行分配，該信道資源分配方法能夠實現最大化吞吐量和最大化接入。

技術領域

本發明是關于D2D通信技術領域，特別是關于一種基于蜂窩網絡的D2D通信系統的信道資源分配方法。

背景技術

D2D(Device?to?Device，終端直通)技術是指借助Wi-Fi、Bluetooth、LTE-D2D等技術實現終端設備之間的直接通信。D2D技術主要目的是降低基站的轉發壓力，并提高點到點間的傳輸速度，因此，如何優化系統吞吐量問題是D2D通信技術中一個十分重要的問題。吞吐量優化問題涉及到D2D的一些特性，例如D2D系統通常是復用蜂窩信道完成傳輸，這就意味著D2D不能影響蜂窩用戶的正常通信，必須要在一定的干擾限制下進行工作。在考慮系統吞吐量最大化的同時，還要考慮系統干擾的實際情況，使得系統既要完成最大化接入和最大化吞吐量目標，又要實現干擾控制。

D2D可以適用于室內的本地通信，比如家庭物聯網，大型活動區，多用戶可以通過D2D直接傳輸數據，不需要通過固定網絡接入核心網，隨著D2D的深入研究，其通信形式也開始多種多樣，而D2D通信下的區域分發通信系統就是重點研究對象。

圖1是D2D通信對在某一個區域中分配的鏈路，其中DT是D2D通信信道上的發送端，與接收端DR1～DRN組成了N個D2D通信對，DT繞過eNB(基站)，直接向DR1～DRN發送數據。C1～CM是蜂窩用戶，蜂窩用戶與基站之間的鏈路為蜂窩通信鏈路。

現有技術中，在D2D通信下的區域分發通信系統中實現系統吞吐量優化的方法主要包括多播機會調度的方案，該方案是由Gopala、Gamal提出，可以有效地提高網絡的吞吐率，為了確?？梢砸詰粲媒邮艹晒r候的速度來設定基站的發射速率，只有信道質量尚佳的戶用群體(約50％)的用戶可以被基站所認可，同時基站會中斷另外1/2的用戶信號。在該方案下，多播和單播的方案都無法達到相同的吞吐率，因此并無法確認這是否是最合理的分配。

另一種在D2D通信下的區域分發通信系統中實現系統吞吐量優化的方法是基于噴泉碼的機會多播調度算法，該方案中，最佳選擇方式取決于平均信噪比(SNR)。數據會由噴泉碼對其信道進行打包編碼，并不需要確保數據包會以一定的順序被接受。文中利用此特性來研究其它的調度技術，其準則是吞吐率/戶用。其思想為信道速率作為選取用戶的先驗計算值(時隙的最大吞吐率)，這是因為某一時隙的戶用數會影響其他的時隙，其對網絡吞吐率的影響是不確定的。

因此，上述兩種方案均無法保證最佳的資源分配，即無法保證最大化接入和最大化吞吐量以及更少的干擾。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于蜂窩網絡的D2D通信系統的信道資源分配方法，其能夠實現最大化吞吐量。