发明授权-2019100497159-多模多对D2D通信方法及系统.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CN109587827B
(45)授权公告日2021.08.03
(21)申请号201910049715.9(56)对比文件
CN1072
(22)申请日2019.01.1822930A,2017.09.29
CN109151775A,2019.01.04
(65)同一申请的已公布的文献号CN103596120A,2014.02.19
申请公布号CN109587827ACN103781016A,2014.05.07
(43)申请公布日2019.04.05US2017367133A1,2017.12.21
(73)专利权人哈尔滨工业大学US2015110020A1,2015.04.23
地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西刘子扬.“基于认知的蜂窝与D2D混合网络研
大直街92号究”.《信息科技辑》.2014,参见正文第1-3章.
杨义鹏.“D2D通信系统的工作模式的选择分
(72)发明人陈晓华刘喜庆析”.《中国新通信》.2018,全文.
(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事BeiMa“.Jointpowerallocationand
务所23109modeselectionforD2Dcommunications
代理人高倩withimperfectCSI”.《IEEE》.2015,全文.
XiaodongXu.“AnalyticalModelingof
(51)Int.Cl.
H04W76/14(2018.01)ModeSelectionforMovingD2D-Enabled
H04W4/70(2018.01)CellularNetworks”.《IEEE》.2016,
H04B17/382(2015.01)审查员牛威

权利要求书5页说明书24页附图4页
(54)发明名称
多模多对D2D通信方法及系统
(57)摘要
本发明提供一种可以获得最优的D2D模式选
择方案，并优化小区和容量的多模多对D2D通信
方法及系统，属于无线通信技术领域。本发明的
多模多对D2D通信方法，包括：在一个蜂窝小区
中，基站实时地检测每个用户终端的信道容量，
以和容量作为目标函数，根据小区内信道的状
况，基站控制D2D通信对占用专用信道或复用蜂
窝用户的上行链路，并控制D2D通信对选择直连
模式、中继模式或者本地路由模式中的一种进行
通信。本发明根据剩余信道情况和三种D2D通信
的模式，为小区内D2D通信对提供最优的模式选
择方案，使D2D通信对以最佳的方式复用蜂窝网
络用户的上行链路，从而可以使系统的和容量最
大。
CN109587827B
CN109587827B权利要求书1/5页

1.一种多模多对D2D通信方法，其特征在于，所述方法包括：
在一个蜂窝小区中，基站实时地检测每个用户终端的信道容量，以和容量作为目标函
数，根据小区内信道的状况，基站控制D2D通信对占用专用信道或复用蜂窝用户的上行链
路，并控制D2D通信对选择直连模式、中继模式或者本地路由模式中的一种进行通信；
所述根据小区内信道的状况，基站控制D2D通信对占用专用信道或复用蜂窝用户的上
行链路，并控制D2D通信对选择直连模式、中继模式或者本地路由模式中的一种进行通信，
包括：
当检测到空闲信道，基站控制D2D通信对占用专用信道或复用蜂窝用户的上行链路，控
制每个D2D通信对选择直连模式、中继模式或者本地路由模式中的一种进行通信；
当检测到所有信道均被占用且D2D通信对存在相临近的中继节点，基站控制D2D通信对
复用蜂窝用户的上行链路，并控制每个D2D通信对选择直连模式或者中继模式中的一种进
行通信；
当检测到所有信道均被占用且D2D通信对没有相临近的中继节点，基站控制D2D通信对
复用蜂窝用户的上行链路，并控制每个D2D通信对选择直连模式进行通信；
所述方法具体包括：
基站收集每个用户终端的信道容量，根据收集到的信道容量，构建出系统的模式选择
矢量和对应的容量矢量；所述模式选择矢量为所有D2D通信对关于直连模式、中继模式和本
地路由模式的选择状态的矢量；
将小区的和容量建模为目标函数，并确定模式选择矢量的系数矩阵，根据小区内剩余
信道的状况，蜂窝用户的数量以及D2D通信对的数量构建目标函数的约束条件；
利用线性规划的方法，调控模式选择矢量中元素的取值，在约束条件下，使目标函数最
大，进而获得最优的模式选择矩阵，并根据该模式选择矩阵，基站控制D2D通信对配对并进
行通信；
当检测到空闲信道，模式选择矢量Y(1)，表示为：

其中，k＝1,…,K，K表示D2D通信对的数量；当时，表示第k个D2D通信对选择了本
地路由模式，并占用了专用信道，否则当时，表示第k个D2D通信对选择了直
连模式，