发明授权-2016111369875-一种基于全双工中继的D2D通信中的功率控制方法.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CN106535284B
(45)授权公告日2019.06.18
(21)申请号201611136987.5H04W52/24(2009.01)
(22)申请日2016.12.12H04W52/46(2009.01)
H04W76/14(2018.01)
(65)同一申请的已公布的文献号H04W88/04(2009.01)
申请公布号CN106535284A
(56)对比文件
(43)申请公布日2017.03.22CN103476140A,2013.12.25,
(73)专利权人西安电子科技大学CN102946609A,2013.02.27,
地址710071陕西省西安市雁塔区太白南CN103634812A,2014.03.12,
路2号US2014044036A1,2014.02.13,
(72)发明人杨鲲王茹赵力强卢小峰US2014171062A1,2014.06.19,
郝兰兰，赵力强，张耀元.D2D通信中高能效
(74)专利代理机构陕西电子工业专利中心的资源分配算法研究.《计算机应用与软件》
61205.2015,全文.
代理人程晓霞王品华
审查员周素菲
(51)Int.Cl.

H04W40/20(2009.01)
H04W40/22(2009.01)权利要求书3页说明书11页附图5页
(54)发明名称
一种基于全双工中继的D2D通信中的功率控
制方法
(57)摘要
本发明公开了一种基于全双工中继的D2D通
信中的功率控制方法，蜂窝网基站B分配给每条
D2D链路和蜂窝链路相互正交的时频资源；当终
端S和终端D希望采用D2D方式进行通信时，基站B
为该D2D链路选择一个合适的全双工解码转发中
继R，然后基站B在保证终端S和中继R的发射功率
不超过最大值的情况下，通过功率控制条件比较
基于全双工中继的D2D链路的最大能量效率和直
连D2D链路的最大能量效率，选择能效高的方式
进行通信；本发明有利于提高频谱利用率、扩大
D2D技术的适用范围、更大程度上卸载基站的负
担，还兼顾了传输速率和功率消耗之间的平衡，
使D2D链路的通信方式选择更加灵活，更符合实
际通信系统中绿色通信的要求。
CN106535284B
CN106535284B权利要求书1/3页

1.一种基于全双工中继的D2D通信中的功率控制方法，其中涉及到采用集中式控制的
蜂窝网基站B、D2D终端S、D2D中继R和D2D终端D，在单小区蜂窝网络中存在多个D2D中继；基
站B分配给每条D2D链路和传统的蜂窝链路相互正交的时频资源；D2D链路的建立、释放以及
功率的控制都由集中式的基站B负责；其特征在于，中继R工作于全双工模式，并且采用解码
转发协议对接收到的信息进行处理，具体步骤包括：
步骤1：D2D终端向基站发送通信请求，当终端S需要传输信息给终端D，终端S通过蜂窝
网控制信道向蜂窝网基站B发送“与终端D进行D2D通信”的请求；
步骤2：基站为D2D通信终端选择中继，基站B收到来自于终端S的请求后，根据终端S和
终端D的具体位置，为终端S和终端D之间的通信选择一个中继R；
步骤3：中继特征：中继R工作于全双工模式，且采用解码转发协议对接收到的信息进行
处理；
步骤4：基站发送获得信道状态请求，基站B通过蜂窝网控制信道向中继R、终端D发送
“获得链路S→R、R→D、S→D的信道状态，以及中继R处的自干扰消除能力”指令；
步骤5：终端D和中继R向基站反馈信道状态，中继R、终端D收到基站B发来的指令以后，

中继R将估测到的两个信道状态信息反馈给基站B，分别为链路S→R的信道状态信息hSR、中

继R处的自干扰的消除能力hLI；终端D将估测到的两个信道状态信息反馈给基站B，分别为链

路R→D的信道状态信息hRD、链路S→D的信道状态信息hSD；

步骤6：基站获得所需信噪比，基站B通过公式计算终端S与中继R的信道噪声比

ηSR，通过公式计算中继R处的自干扰消除能力与噪声的比值ηLI，通过公式

计算中继R与终端D、终端S与终端D的信道噪声比ηRD、ηSD；式中，终端S、中

继R、终端D的加性高斯白噪声功率均为σ2；

步骤7：基站建立功率控制条件，基站B在保证终端S处的发射功率pS和中继R处的发射功

率pR不超过最大值的情况下，通过最大化基于全双工中继的D2D链路的能量效率，建立基于
全双工中继的D2D通信的联合功率控制条件；通过最大化直连D2D链路的能量效率，建立直
连D2D通信的功率控制条件；
步骤8：基站获得最优的功率控制，基站B根据基于全双工中继的D2D通信的联合功率控
制条件，求解基于全双工中继的D2D链路的最大能量效率和最优发射功率
基站B根据直连D2D通信的功率控制