发明授权-201610465818X-结合子载波分配和功率控制的多D2D通信对资源分配方法.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CN106162855B
(45)授权公告日2019.04.26
(21)申请号201610465818.XCN102083138A,2011.06.01,
(22)申请日2016.06.23CN103889061A,2014.06.25,
CN104854935A,2015.08.19,
(65)同一申请的已公布的文献号CN103024913A,2013.04.03,
申请公布号CN106162855AUS2013083684A1,2013.04.04,
(43)申请公布日2016.11.23XiaoluWu等.Jointresourceallocation
(73)专利权人长沙学院andpowercontrolforcellularand
地址410003湖南省长沙市开福区洪山路device-to-devicemulticastbasedon
98号长沙学院科技处cognitiveradio.《IETCommunications》
.2014,第8卷
(72)发明人李方敏栾悉道张勇YongLiu等.Device-to-Device
(74)专利代理机构武汉臻诚专利代理事务所CommunicationinLTE-ACellularNetworks:
(普通合伙)42233Standardization,Architecture,and
代理人郝新慧Challenge.《2014IEEE79thVehicular
(51)Int.Cl.TechnologyConference(VTCSpring)》.2014,
H04W52/38(2009.01)杨文慧.LTE系统中基于干扰受限的D2D通信
H04W72/04(2009.01)资源分配方案.《信息科技辑》.2015,
(56)对比文件审查员宋雪莹
CN103957518A,2014.07.30,权利要求书4页说明书11页附图4页
(54)发明名称
结合子载波分配和功率控制的多D2D通信对
资源分配方法
(57)摘要
本发明公开了一种结合子载波分配和功率
控制的多D2D通信对资源分配方法，包括：根据网
络有效增益限制、蜂窝用户的可达速率限制以及
D2D最大发送功率限制等约束条件，构建以D2D与
蜂窝和频谱效率最大化为目标的优化问题；计算
D2D通信对k在蜂窝用户子载波m上的最优发射功
率；采用循环搜索，筛选出最大的和频谱效率值，
及其所对应的D2D通信对和子载波资源的复用组
合；判断子载波资源能否满足蜂窝用户QoS需求、
D2D用户最大发送功率阈值等约束条件。本发明
在保证网络有效增益需求、蜂窝用户QoS需求的
同时，限制蜂窝用户与D2D用户之间的相互干扰，
能大大提升整个混合网络的总频率效率性能，并
且运算复杂度低，适合于多个D2D通信对与多个
CN106162855B
蜂窝用户共存的混合网络。
CN106162855B权利要求书1/4页

1.一种结合子载波分配和功率控制的多D2D通信对资源分配方法，其特征在于，包括下
列步骤：
(1)获取D2D网络中通信对k复用蜂窝用户m的子载波资源，并且以网络有效增益限制、
蜂窝用户的可达速率限制以及D2D网络的最大发送功率限制为约束条件，构建以D2D网络与
蜂窝网络的和频谱效率最大化为目标的优化模型：本步骤中构建的上述优化模型是通过以
下公式来表示的：

其中，k表示D2D网络中的通信对序号，m表示被通信对k所复用子载波资源的蜂窝用户
序号，s.t.表示约束符号；s.t.符号后面的式子表示为约束式；为D2D网络中通

信对k复用蜂窝用户的子载波资源m后产生的D2D用户频谱效率；为D2D网络与蜂

窝网络的和频谱效率；为蜂窝网络中通信对k复用蜂窝用户的子载波资源m后产

生的蜂窝用户频谱效率；符号max表示求最大值符号；为D2D网络中通信对k复用
蜂窝用户m的子载波资源带来的网络正增益；为D2D网络中通信对k复用蜂窝用
户m的子载波资源带来的网络负增益；为蜂窝用户m的最小可达速率阈值；为D2D
网络中通信对的最大发送功率阈值；
D2D网络中通信对k复用蜂窝用户的子载波资源m后产生的D2D用户频谱效率
以及蜂窝网络中通信对k复用蜂窝用户的子载波资源m后产生的蜂窝用户频谱

效率分别为：

其中分别表示蜂窝用户m到基站的链路信道增益、D2D网络中
通信对k的链路信道增益、蜂窝用户m到D2D网络中通信对k接收端的干扰链路信道增益、D2D
网络中通信对k发送端到基站的干扰链路信道增益；为模型中的高斯白噪声；为蜂窝

用户m的最大发送功率；为D2D网络中通信对k在蜂窝用户m的子载波资源上的发射功
率，且满足如下条件：

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