发明授权-2018102863032-一种基于HARQ辅助NOMA的大规模D2D通信方法.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CN108600997B
(45)授权公告日2020.09.04
(21)申请号201810286303.2(56)对比文件
(22)申请日2018.04.03CN107006025A,2017.08.01
CN106688288A,2017.05.17
(65)同一申请的已公布的文献号CN106385300A,2017.02.08
申请公布号CN108600997ACN106162846A,2016.11.23
(43)申请公布日2018.09.28CN107567695A,2018.01.09
(73)专利权人暨南大学WO2016108665A1,2016.07.07
地址510632广东省广州市天河区黄埔大US2015341912A1,2015.11.26
道西601号JINGLUNWANG等.OutagePerformance
AnalysisforWireless.《IEEEAccess》.2018,
(72)发明人施政杨光华陈德举马少丹MdFazlulKader等.CooperativeHybrid
屈挺SpectrumSharing:ANOMA-basedApproach.
(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有《WirelessPersCommun》.2017,
限公司44245吴熹等.采用分布式编码的协作HARQ协议.
代理人陈燕娴《计算机工程与应用》.2015,
(51)Int.Cl.HaichuanDing等.OnthePerformanceof
H04W4/70(2018.01)HARQ-IROverNakagami-m.《IEEE
H04W52/24(2009.01)TRANSACTIONSONVEHICULARTECHNOLOGY》
H04W72/04(2009.01).2017,
H04L1/18(2006.01)审查员张亚莉

权利要求书4页说明书15页附图2页
(54)发明名称了17％。
一种基于HARQ辅助NOMA的大规模D2D通信方
法
(57)摘要
本发明公开了一种基于HARQ辅助NOMA的大
规模D2D通信方法，该方法首先利用随机几何方
法分析大规模D2D网络中叠加干扰对中断概率的
影响，然后利用中断概率与频谱效率之间的关
系，推导出频谱效率的具体表达式；最后基于这
些理论分析结果构建资源分配的优化问题：通过
合理设置不同D2D用户的信息传输速率甚至占用
相同时频资源D2D终端的分布密度来最大化频谱
效率(吞吐量或空间频谱利用率)并同时保证通
信的可靠性。仿真和数值结果显示，本发明所提
供的协作方式应用方案比非协作方式在中断概
率上降低了23％，此外，应用非正交多址接入技
CN108600997B
术比应用正交多址接入技术在频谱效率上提高
CN108600997B权利要求书1/4页

1.一种基于HARQ辅助NOMA的大规模D2D通信方法，其特征在于，所述的通信方法包括下
列步骤：
S1、设计非正交多址接入技术NOMA结合协作混合自动重发请求HARQ的应用方案，发送

设备首先根据混合自动重发请求将需要传输给两个D2D用户的信息s1和s2分别通过前向纠
错编码产生各自对应的码字，然后采用支持多用户同时传输的非正交多址接入技术通过叠
加编码向D2D用户发送信息其中β为功率分配因子；D2D用户分别解码信息，
任何一个D2D用户的解码发生失败，D2D用户都将反馈NACK信号至发送设备，要求发送端重
新发送信息，直至两个D2D用户都解码成功或者最大允许的传输次数K达到；
S2、将吞吐量η和空间频谱效率Δ表示成中断概率函数，其中吞吐量是衡量传输一条信
息的频谱效率，空间频谱效率Δ用于衡量整个网络的频谱效率且Δ＝λη，λ为占用相同时频
资源的D2D用户分布密度，根据更新过程理论，吞吐量η表示成

式中各符号的含义如下：

Ri：表示D2D用户i预设的信息传输速率，
表示D2D用户i在经过K次传输之后发生中断的概率，

表示两个D2D用户在κ次传输之后发生中断的概率；

S3、中断概率的分解，通过全概率公式，将中断概率和表示成

式中各符号的含义如下：
表示事件发生的概率；

用户1在经过l次传输后成功解码信号si的事件；

并集的补集，即用户1在K次传输后依然无法解码信息si；

经过k次传输后，用户2成功解码自身消息的事件；

并集的补集，也即用户2在经过K次传输后，无法恢复自身信息；

S4、利用随机几何进行中断概率的精确计算，通过二维齐次泊松点过程来准确模拟干

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CN108600997B权利要求书2/4页
扰D2D用户的分布，再利用随机几何中的理论来推导上述中断概率的具体表达式，如下：

式中各