发明授权-2017108522840-一种基于功率控制的全双工D2D干扰管理方法.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CN107613556B
(45)授权公告日2020.03.17
(21)申请号201710852284.0H04W72/08(2009.01)
(22)申请日2017.09.19H04W52/26(2009.01)
(65)同一申请的已公布的文献号(56)对比文件
申请公布号CN107613556ACN105451322A,2016.03.30,
CN105611618A,2016.05.25,
(43)申请公布日2018.01.19CN104918207A,2015.09.16,
(73)专利权人西安交通大学CN106231620A,2016.12.14,
地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西CN106851771A,2017.06.13,
路28号CN107172576A,2017.09.15,
(72)发明人曲桦王璐赵季红栾智荣CN107172706A,2017.09.15,
US2013157676A1,2013.06.20,
(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任赵季红等.蜂窝网络中全双工D2D通信功率
0
公司6120控制.《电信科学》.2017,
代理人徐文权曲桦等.蜂窝网络下设备到设备通信中的联
(51)Int.Cl.合资源优化.《北京邮电大学学报》.2015,
H04W52/24(2009.01)审查员杨敏燕
H04W52/38(2009.01)
权利要求书4页说明书11页附图3页
(54)发明名称
一种基于功率控制的全双工D2D干扰管理方
法
(57)摘要
本发明公开了一种基于功率控制的全双工
D2D干扰管理方法，在单个蜂窝小区中，存在多个
FD-D2D用户和CU用户，并且单对FD-D2D用户复用
单个CU的上行信道资源的场景。考虑到因复用而
产生的同频干扰以及FD-D2D用户如何选择待复
用的CU问题，分布式进行功率控制和信道资源分
配，首先通过功率控制来管理FD-D2D用户的发射
功率以实现对复用的CU用户的干扰限制的同时，
最大化发射功率；通过贪婪搜索算法进行信道资
源分配，寻求满足所预定标准的信道资源进行复
用，实现系统的容量最大化。本发明能够提高全
双工D2D的抗干扰能力，并且进一步提高对QoS要
求较高的网络业务的吞吐量。
CN107613556B
CN107613556B权利要求书1/4页

1.一种基于功率控制的全双工D2D干扰管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)记录并得到CU用户和FD-D2D用户的信干噪比；
2)以FD-D2D对的链路速率总和为优化目标，保证CU用户和FD-D2D用户的服务质量，通
过最优功率分配算法构建功率分配模型；
3)将功率分配模型拆分为功率控制和信道资源分配，进行分布式求解；
3.1)功率控制：
3.1.1)将功率分配模型的非凸函数转化为凸函数，进行凸函数优化；
3.1.2)采用功率控制算法求解出功率分配模型的最优解，得到最优功率分配进行功率
控制；
3.2)信道资源分配：
功率控制后采用贪婪搜索信道分配算法，通过择优选择标准选出待复用的CU用户的上
行信道资源供FD-D2D用户复用，完成全双工D2D干扰管理；
所述步骤1)中CU用户和FD-D2D用户的信干噪比SINR表示为：

式中，表示FD-D2D对i中用户k的发射功率，表示CU用户j的发射功率；表示FD-

D2D对中两个用户之间的信道增益，表示FD-D2D对i中用户k与被复用CU用户之间的干

扰信道增益；表示FD-D2D对i中用户k与基站eNB之间的干扰信道增益；表示CU用户j

与基站eNB之间的信道增益；γk表示自干扰消除系数，且γk∈[0,1]；表示高斯白噪声的
功率；
所述步骤2)中功率分配模型为：

公式中，λi,j表示FD-D2D对是否复用了CU用户的信道资源，当λi,j＝1时，第i对FD-D2D复

2
CN107613556B权利要求书2/4页

用第j个CU用户的信道资源，其他情况下λi,j＝0；和分别表示FD-D2D对中用

户d1、用户d2满足需求的最小信干噪比；为CU用户的最小信干噪比；表示FD-D2D
用户的最大发射功率；
所述步骤3.1.1)包括以下步骤：
a)将FD-D2D用户最小功率约束条件的进行转换：

定义第i对FD-D2D用户复用CU用户j时，FD-D2D用户和CU用户的SINR分别为和

k＝1,2，i＝1,...,N，j＝1,...,M，则有：

方程中的常系数为：

利用公式(5)和公式(6)替换公式(3)得到其中表示

则功率分配模型转化为：

b)定义P'对应的下限，将转化为

3
CN107613556B权利要求书3/4页

其中，a1