发明授权-2016103949385-D2D网络中社会信用驱动的功率自适应方法.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CN105916197B
(45)授权公告日2019.01.18
(21)申请号201610394938.5H04B17/391(2015.01)
(22)申请日2016.06.06(56)对比文件
(65)同一申请的已公布的文献号CN104254130A,2014.12.31,
申请公布号CN105916197ACN104918238A,2015.09.16,
CN102083138A,2011.06.01,
(43)申请公布日2016.08.31CN103079260A,2013.05.01,
(73)专利权人西安交通大学CN102970758A,2013.03.13,
地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西CN103686976A,2014.03.26,
路28号审查员张芃

(72)发明人杜清河朱雪杰任品毅王熠晨
(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任
公司61200
代理人闵岳峰
(51)Int.Cl.
H04W52/38(2009.01)
H04W52/24(2009.01)权利要求书3页说明书9页附图2页
(54)发明名称
D2D网络中社会信用驱动的功率自适应方法
(57)摘要
本发明公开了一种D2D网络中社会信用驱动
的功率自适应方法，包括以下步骤：1)D2D网络传
输中，D2D用户和蜂窝用户互相干扰，D2D用户的
发送功率需满足干扰要求及自身设备的限制要
求；2)D2D服务请求方需要向D2D服务接受方支付
一定的信用，每次D2D传输时，确定信用的消耗值
与获得值；3)采用队列模型对信用的动态变化进
行建模，基于渐进排队理论和反向队列技术分析
用户的信用需求；4)在满足用户的物理通信需求
和信用需求的同时，以最大化吞吐量为目标进行
功率自适应。本发明可以有效促进用户参与D2D
通信，提升系统统能。
CN105916197B
CN105916197B权利要求书1/3页

1.D2D网络中社会信用驱动的功率自适应方法，其特征在于，该D2D网络包括一个基站

b、D2D用户发送端d1和D2D用户接收端d2以及一个蜂窝用户c，包括以下步骤：
1)D2D网络传输中，D2D用户和蜂窝用户互相干扰，D2D用户的发送功率需满足干扰要求
及自身设备的限制要求；其具体要求为：
1-1)D2D链路的信号传输模型为：

其中，Pc是蜂窝用户的发送功率，P(γ)是D2D用户的可调发送功率，n为加性高斯白噪

声，其功率谱密度为n0，hi,j为节点i与节点j间信道增益，且满足di,j为节点

i与节点j间的距离，α为路径损耗指数，h0为小尺度衰落且服从瑞利分布，h0～CN(0,1)；
D2D发送功率受限于平均功率为描述方便，令且满足：
E{μ(γ)}≤1(2)
其中定义为参考SINR，反映信道衰落和干扰，μ(γ)为归一化发

送功率，N0为噪声功率，且N0＝n0W，W为系统带宽；
1-2)为保障蜂窝链路的正常通信，D2D链路对蜂窝链路的干扰受限，即

则归一化发送功率μ(γ)满足：

其中，ρth表示基站端信干噪比的最低门限值；

1-3)受到自身设备的限制，D2D用户的发送功率不能超过最大值Pmax，即满足：

2)D2D服务请求方需要向D2D服务接受方支付一定的信用，每次D2D传输时，确定信用的
消耗值与获得值；信用的消耗与获得函数定义为：
2-1)信用的消耗值依赖于传输的数据量，定义信用消耗值f(d)为数据量d的函数

依据香农定义，D2D链路的最大传输速率为：

则时隙T内传输的数据量为d＝WTloge(1+μ(γ)γ)，信用消耗函数为：

2-2)不失一般性，假设信用的获得过程与信用的消耗过程是独立的，平稳且服从二项
分布，即

2
CN105916197B权利要求书2/3页

其中，η表示用户获得信用的强度，1-ρ表示获得信用的概率；
3)采用队列模型对信用的动态变化进行建模，基于渐进排队理论和反向队列技术分析
用户的信用需求；具体包括以下步骤：
3-1)采用队列模型描述信用的动态变化，用户的信用C[t]在连续两个周期内的变化如
下：

C[t+1]＝min{max{C[t]+Cin[t]-Cout[t],0},Cmax}(8)

其中，Cin[t]代表第t个时刻的信用获得，是队列的到达过程；Cout[t]代表第t个时刻的

信用输出，是队列的离开过程，同时规定C[t]不能超过某一个门限Cmax；
3-2)用户为了防止自己需要请求D2D协助时没有足够的信用，往往要保障自身的信用

值高于某一个设定的门限Cth，以避免突发事件，其中用户的信用控制需满足以下条件：

Pr{C[t]＜Cth}＜δ(9)
即信用中断发生的概率必须被