发明授权-201510233570X-异构网络中基于频谱资源分配的多D2D通信资源分配方法.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CN104918207B
(45)授权公告日2018.05.04
(21)申请号201510233570.X(56)对比文件
(22)申请日2015.05.08CN102083138A,2011.06.01,
US2014/0198694A1,2014.07.17,
(65)同一申请的已公布的文献号CN104105158A,2014.10.15,
申请公布号CN104918207ACN104349462A,2015.02.11,
(43)申请公布日2015.09.16Ang-HsunTsai.IntelligentResource
(73)专利权人上海交通大学ManagementforDevice-to-Device.《IEEE》
地址200240上海市闵行区东川路800号.2012,全文.
DaquanFeng.device-to-device
(72)发明人郑东何晨蒋铃鸽communications.《IEEE》.2013,全文.
(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限审查员邱敏
公司31236
代理人郭国中
(51)Int.Cl.
H04W4/70(2018.01)
H04W52/02(2009.01)
H04W72/08(2009.01)权利要求书3页说明书9页附图7页
(54)发明名称
异构网络中基于频谱资源分配的多D2D通信
资源分配方法
(57)摘要
本发明公开一种异构网络中基于频谱资源
分配的多D2D通信资源分配方法，包括：求D2D通
信s在频段m上所能达到的最大SINR；判断频谱资
源能否满足单频段服务质量需求；为多D2D通信
系统分配频谱资源并判断能否满足D2D通信总可
达速率阈值需求；在已分配频谱资源上，最优分
配D2D通信在每个选取频段上的SINR目标；求整
个D2D通信系统的总功耗。本发明同时为多D2D通
信分配频谱资源，并且最优化整个D2D通信系统
的总功耗。相比于传统的资源分配方法，本方法
适用于多D2D通信系统，在保证蜂窝通信和D2D通
信的最小可达速率需求、蜂窝用户最大功率受限
的同时优化整个D2D通信系统的总功耗，更符合
绿色通信的要求。
CN104918207B
CN104918207B权利要求书1/3页

1.一种异构网络中基于频谱资源分配的多D2D通信资源分配方法，其特征在于，包括如
下具体步骤：
步骤1：求其中，表示D2D通信s在频段m上所能达到的最大SINR；D2D通信s即
为第s个D2D通信，频段m即为第m个频段；s＝1,2,…,S；m＝1,2,…,M；
步骤2：判断频谱资源能否满足单频段服务质量需求；
步骤3：将满足单频段服务质量需求的频谱资源进行排序；
步骤4：为多D2D通信系统分配频谱资源；
步骤5：判断所分配的频谱资源能否满足D2D通信总可达速率阈值需求；
步骤6：在已分配频谱资源上，采用拉格朗日乘子法分配每个D2D通信在每个选取频段
上的SINR目标；
D
步骤7：求D2D通信s的功耗Ps；
步骤8：求整个D2D通信系统的总功耗
的表达式如下：

其中，下标s＝1,2,…,S；下标m＝1,2,…,M；下标s表示D2D通信s，每个D2D通信主要由
D2D通信发送端和D2D通信接收端组成；S表示D2D通信总个数；下标m表示蜂窝用户m，蜂窝用
户m即为第m个蜂窝用户，并且蜂窝用户m使用频段m；M表示系统蜂窝用户总数；中括号]表示
包含对应的区间端值，小括号(表示不包含对应的区间端值；其中，

表示在满足和条件下，D2D通信s在频段m上所能达到的最大SINR阈值；
其中，为单频段上蜂窝用户m的最小可达速率阈值需求；为单频段上D2D通信s的
最小可达速率阈值需求；为对应的SINR，其中，为满足蜂窝
用户m最大发送功率约束条件下，D2D通信s在频段m上所能达到的最大SINR阈值；
表示蜂窝用户m的最大发送功率；分别表示蜂窝用户m到基站的链路信道增
益、D2D通信s的链路信道增益、蜂窝用户m到D2D通信s接收端的链路信道增益、D2D通信s发

送端到蜂窝用户m接收端的链路信道增益；N0为系统噪声；
在步骤2中，判断频谱资源能否满足单频段服务质量需求的判定准则为：

2
CN104918207B权利要求书2/3页

若满足上式，则表明D2D通信s在频段m上存在SINR值满足单频段上蜂

窝用户m和D2D通信s最小可达速率阈值需求，且蜂窝用户m的最大发送功率阈
值得以保障；其中，表示D2D通信s在频段m上分配的SINR目标；为对应的
SINR，其中，
在步骤3中，将满足单频段服务质量需求的频谱资源进行排序准则为：
为D2D通信s在符合步骤2的单频段服务质量需求判定准则下的频谱资源中，根据
的值对频