[發明專利]一種改進圖著色的D2D通信資源分配方法

有效

• 申請號: 202011015477.9
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112188635B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 范康康;杜寧寧;付云磊;周偉;黃華;左長華;劉向波;潘志鵬;馬莉;李曉光;王兆敏
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司濱州供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H04W72/40
• 分類號: H04W72/40;H04W72/541;H04W72/542;H04B17/336;H04B17/382
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李舜江

1.一種改進圖著色的D2D通信資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟:

S1：計算蜂窩用戶和D2D用戶的信干噪比；

S2：D2D用戶之間相互干擾，復用同一信道資源的D2D用戶必須滿足最小信干噪比要求才能保證通信質量，根據最小信干噪比要求確定復用同一信道資源的D2D用戶之間干擾值要求，進而推算得到復用同一信道資源的D2D用戶之間需要滿足的安全距離d_i；

S3：依次判斷D2D用戶與其他D2D用戶之間的距離是否滿足安全距離的要求，滿足要求則認為D2D用戶復用同一信道資源，否則不復用同一信道資源；

S4：構建D2D用戶復用關系圖，經過判定D2D用戶復用同一信道資源，則D2D用戶之間進行連線并計算連線的D2D用戶之間干擾大??；

S5：根據改進圖著色的原理并結合D2D用戶之間的累加干擾，依次為D2D用戶著色，顏色相同的D2D用戶分到一個組中，使用同一蜂窩信道資源，將所有的D2D用戶進行分組并結合實際蜂窩用戶數目進行分組優化，形成最終的D2D用戶復用組；

S6：執行匈牙利算法為D2D用戶復用組分配蜂窩信道資源；

所述步驟S5中，根據D2D用戶復用關系圖，為一個D2D用戶著色時，該D2D用戶與連線的D2D用戶復用同一信道，此時考慮該D2D用戶與連線D2D用戶之間的干擾大小，選擇干擾較小的D2D用戶填充相同的顏色而且相同顏色的D2D用戶累加干擾需要滿足其最小信干噪比要求，沒有連線的D2D用戶之間必須填充不同的顏色，依次為所有D2D用戶著色，最后顏色相同的D2D用戶分配為一組復用同一信道，有多少種顏色就有多少個分組；

所述步驟S5分組完成后，結合分組情況和實際蜂窩數目進行優化調整，當蜂窩用戶的個數遠遠大于分組的個數時，D2D鏈路會集中復用幾個蜂窩用戶的資源，資源分配不均，此時根據組內D2D鏈路的個數將組進行拆分，拆分后分組個數等于蜂窩用戶的個數，達到蜂窩系統的均衡，當分組的個數大于蜂窩用戶的個數時，有多個組不能接入網絡，此時重新分組，按照盡可能少的分組執行改進圖著色算法，若重新分組后仍然出現分組的個數大于蜂窩用戶的個數的情況，則為D2D用戶設置優先級，根據分組的優先級、組內用戶的個數和總體吞吐量，判斷優先接入網絡的分組。

2.根據權利要求1所述的一種改進圖著色的D2D通信資源分配方法，其特征在于，所述步驟S1中蜂窩用戶和D2D用戶的信干噪比計算步驟如下：

其中，表示蜂窩用戶k的信干噪比，表示D2D用戶i的信干噪比；分別表示蜂窩用戶和D2D用戶的最小信干噪比門限；為蜂窩用戶k的發射功率，的大小介于蜂窩用戶最大發射功率和蜂窩用戶最小發射功率之間，P_i^D為D2D用戶i的發射功率，P_j^D為D2D用戶j的發射功率，P_i^D和P_j^D的大小介于D2D用戶最大發射功率和D2D用戶最小發射功率之間；G_CB為蜂窩用戶到基站的鏈路信道增益，G_SB為D2D用戶發送端到基站的信道增益，G_SR為D2D用戶的鏈路信道增益，G_CR為蜂窩用戶到D2D用戶接收端的信道增益，N為同一信道D2D用戶的數量，N₀為信道的噪聲功率；當D2D用戶對蜂窩用戶的干擾為零時，蜂窩用戶取得最小發射功率，當蜂窩用戶對D2D用戶的干擾為零時，D2D用戶取得最小發射功率。