发明授权-2017102695916-一种异构网络中D2D通信的高能量效率资源复用方法.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CN106998555B
(45)授权公告日2020.02.18
(21)申请号201710269591.6(56)对比文件
(22)申请日2017.04.24CN104768213A,2015.07.08,
CN106231620A,2016.12.14,
(65)同一申请的已公布的文献号CN106255133A,2016.12.21,
申请公布号CN106998555AUS2016088643A1,2016.03.24,
(43)申请公布日2017.08.01CN105813189A,2016.07.27,
(73)专利权人东南大学CN105472751A,2016.04.06,
地址211189江苏省南京市江宁区东南大TuongDucHoanget.al.Energy-
学路2号EfficientResourceAllocationforD2D
CommunicationsinCellularNetworks.《IEEE
(72)发明人衡伟胡津铭TransactionsonVehicularTechnology》
(74)专利代理机构南京众联专利代理有限公司.2015,
32206董姣姣.蜂窝网络下D2D中多维资源联合优
代理人叶涓涓化方案研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据
(51)Int.Cl.库信息科技辑2017年第02期》.2017,
H04W16/14(2009.01)审查员李玲

H04W72/04(2009.01)
H04W72/08(2009.01)权利要求书4页说明书8页附图3页
(54)发明名称
一种异构网络中D2D通信的高能量效率资源
复用方法
(57)摘要
本发明提供一种异构网络中D2D通信的高能
量效率资源复用方法，考虑下行链路中，在保证
CUs的通信服务质量(qualityofservice,QoS)
以及满足基站和D2D链路发射功率的前提下，建
立以最大化所有D2D链路能量效率为目标的资源
分配优化问题，基于凸优化和非线性分式优化理
论，提出一种最佳的D2D-CU匹配策略以及相应的
功率控制机制，达到最大化D2D通信能量效率的
目标。通过本发明方法，能够降低D2D与CUs之间
的跨层干扰，提高能量利用效率，达到绿色通信
的目的。在不同CU的QoS需求下，或是当小区用户
数量增加时，本发明方法性能均明显优于现有方
法。
CN106998555B
CN106998555B权利要求书1/4页

1.一种异构网络中D2D通信的高能量效率资源复用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，参数初始化，所述参数包括测量所得基站与小区用户CUi之间的信道增益hi、

D2D链路l复用CUi的RB时发送端与接收端之间的信道增益gl,i、在CUi的RB上基站与D2D链
路l的接收端以及D2D链路l的发送端到CUi之间的干扰信道增益基站以及D2D发

max
送端的最大发送功率Pl,CU的最小速率需求Rc；
步骤2，以最大化所有D2D链路能效为目标，在保证CUs的通信服务质量以及满足基站和
D2D链路发射功率的限制下，建立相应的资源分配优化问题模型；
步骤3，基于满足CUs的最小速率要求的前提，将优化问题模型进行进一步简化；
步骤4，基于非线性分式优化理论，将原分式的D2D能效最大的资源分配问题转化为等
效的减式优化问题；

步骤5，设定小区用户的RBs分配索引yl,i∈{0,1}，yl,i＝1表示第i个CU的RB被第l个D2D

链路复用，否则，yl,i＝0；利用凸优化理论中的透视函数性质，进行变量替换处理；

步骤6，基于Karush-Kuhn-Tucker条件，求解构建的优化问题，得到D2D发射功率pl,i以

及相应的RB分配索引yl,i；
步骤7，判断目前的D2D能效是否为最优值，若不是，利用梯度算法进行迭代更新，直至
收敛，得到最佳的分别对应网络获得最高能量效率时，最佳的D2D发

射功率以及最佳RB分配索引

步骤8，计算得到最佳资源分配下的基站下行发射功率以及D2D通信系统最佳的能效
值。
2.根据权利要求1所述的异构网络中D2D通信的高能量效率资源复用方法，其特征在
于，
所述步骤2中建立的资源分配优化问题模型如下：

2
CN106998555B权利要求书2/4页

其中，ηee为D2D链路能效，Ri表示第i个CU的传输速率，i＝1,2,…K，pl,i和pi分别表示占
用第i个CU的RB时D2D链路l的发射功率和基站对于第i个CU的发射功率，l＝1,2,…,L，
表示D2D链路l的发射端以及接收端的电路功率消耗。
3.根据权利要求2所述的异构网络中D2D通信的高能量效率资源复用方法，其特征在
于，
所述步骤3