发明授权-201310220313.3-蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN103338452B(45)授权公告日2016.07.06(21)申请号201310220313.3审查员牛相潮(22)申请日2013.06.04(73)专利权人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人周卫俞晖马川孙小东(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中(51)Int.Cl.H04W16/10(2009.01)H04W72/04(2009.01)(56)对比文件CN102905334A,2013.01.30,CN102196453A,2011.09.21,CN103052111A,2013.04.17,US2011/0117907A1,2011.05.19,权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法(57)摘要本发明提出了一种蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法，其应用于蜂窝移动通信网络中，针对潜在的D2D通信业务，运用混合策略对蜂窝网络中的D2D通信进行有效地控制，通过一种分布式的信令交互方法使得混合策略逐渐达到最优，最大可能地提高混合策略下的网络性能。运用本发明方法，无论以正交方式给D2D通信分配频谱资源，还是以复用方式给D2D通信分配频谱资源，均可得到最优的混合策略。相比于传统的通信方法，该方法能有效提高网络吞吐率和系统频谱效率。本发明提出的方法是基站辅助控制的，具有很强的实际可操作性。CN103338452BCN103338452B权利要求书1/2页1.一种蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法，其特征在于，在移动通信蜂窝网络中，针对潜在的D2D通信业务，利用混合策略对蜂窝系统下的D2D通信进行有效地控制，并以特定方法逐步优化混合策略，获得混合策略下最大可能的频谱利用效率，该方法包括如下步骤：步骤1：基站周期性地广播选择不同通信模式的混合策略；步骤2：在潜在的D2D通信业务中，每个用户设备UE在通信模式选择过程被触发的时刻，分别获取基站当前广播的混合策略；步骤3：UE在获取混合策略后，依照当前阶段的混合策略信息选择通信模式；步骤4：UE采取所选择的通信模式进行数据传输，并确定下一次通信模式更新的时间，同时UE将自己当前通信模式下的收益信息上报给基站；步骤5：基站收到UE上报的收益信息之后，根据各个UE最新上报的收益信息，周期性地更新混合策略；重复以上步骤1至5，直到混合策略能收敛到最优的稳定状态，即此稳定的混合策略下系统性能达到最优；所述通信模式包括BS模式和D2D模式，其中，BS模式是指UE对通过基站中转进行信息交互的蜂窝通信模式，D2D模式是指UE对通过建立直通链路进行信息交互的模式；所述步骤5，具体为：基站接收到UE上报的信息之后，进行状态参数的更新，包括：BS模式下UE获得的平均吞吐率D2D模式下UE获得的平均吞吐率对所有UE来说的平均吞吐率采用BS模式和D2D模式下的UE数量百分比信息xBS和xD2D；根据z′BS＝zBSΔzBSz′D2D＝zD2DΔzD2D这4个式子计算得到更新后的混合策略Z′＝[z′BS,z′D2D]，其中，ε为一常数，ΔzBS为UE选择BS模式的概率的变化量，ΔzD2D为UE选择D2D模式的概率的变化量，z′BS表示在更新的混合策略下UE选择BS模式的概率，z′D2D表示在更新的混合策略下UE选择D2D模式的概率，zBS表示UE选择BS模式的概率，zD2D表示UE选择D2D模式的概率。2.根据权利要求1所述的蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法，其特征在于，步骤1中，所述的混合策略Z表示为Z＝[zBS,zD2D]，其中，zBS表示UE选择BS模式的概率，zD2D表示UE选择D2D模式的概率。3.根据权利要求1所述的蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法，其特征在于，步骤2中，所述的潜在的D2D通信业务，是指UE通信对处在同一小区内，且两者间隔距离满足限制，符合D2D通信条件。4.根据权利要求3所述的蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法，其特征在于，所述限制是指UE通信对之间的间距小于某一阈值。5.根据权利要求1所述的蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法，其特征在于，步骤2中，所述的通信模式选择过程被触发的时刻，是指UE更新其通信模式的时刻，UE需要根据网络中其他UE通信情况的变化实时地更新自己的通信模式。2CN103338452B权利要求书2/2页6.根据权利要求1所述的蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法，其特征在于，步骤3中，UE获取的混合策略是基站最近广播的混合策略，两种通信模式下的混合策略为Z＝[zBS,zD2D]，UE根据该混合策略进行通信模式的选择，所述通信模式的选择过程包括：UE