发明授权-2019102374702-一种基于位置感知加权图的D2D通信频谱分配方法.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CN109982437B
(45)授权公告日2021.04.09
(21)申请号201910237470.2H04W72/08(2009.01)
(22)申请日2019.03.27H04W72/10(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CN109982437ACN105898876A,2016.08.24
CN108990160A,2018.12.11
(43)申请公布日2019.07.05KR101407815B1,2014.06.17
(66)本国优先权数据郑东.含D2D通信模式的异构网络无线资源
201811573550.72018.12.21CN管理技术研究.《中国优秀硕士学位论文全文数
(73)专利权人北京邮电大学据库信息科技辑》.2017,(第3期),
地址100876北京市海淀区西土城路10号zhengli.Location-AwareHypergraph
ColoringBasedSpectrumAllocationfor
(72)发明人郭彩丽李政张荷冯春燕D2DCommunication.《201815th
(74)专利代理机构北京永创新实专利事务所InternationalSymposiumonWireless
11121CommunicationSystems(ISWCS)》.2018,
代理人冀学军审查员徐意特

(51)Int.Cl.
H04W72/04(2009.01)权利要求书4页说明书11页附图4页
(54)发明名称
一种基于位置感知加权图的D2D通信频谱分
配方法
(57)摘要
本发明公开了一种基于位置感知加权图的
D2D通信频谱分配方法，属于无线通信领域。首先
构建蜂窝网络与D2D通信共享频谱的异构网络模
型，建立D2D接收用户的信干噪比SINR以及蜂窝
用户的SINR；然后利用蜂窝用户的SINR以及D2D
接收用户的SINR分别计算蜂窝链路和D2D链路的
单位带宽通信速率；利用蜂窝链路和D2D链路的
单位带宽通信速率计算系统容量，并将最大化系
统容量为优化目标，以蜂窝用户的中断概率小于
最大中断概率门限和D2D链路频谱分配约束为优
化条件，构建异构网络中的D2D资源分配优化模
型；构建位置感知加权图对D2D资源分配优化模
型进行优化，得到各个D2D通信对的资源分配方
案。本发明大幅提高了系统总容量，实现了对蜂
窝用户通信质量的保护。
CN109982437B
CN109982437B权利要求书1/4页

1.一种基于位置感知加权图的D2D通信频谱分配方法，其特征在于，具体步骤包括：
步骤一、构建蜂窝网络与D2D通信共享频谱的异构网络模型；
异构网络模型包括蜂窝基站BS、M个蜂窝下行用户以及N个D2D通信对；

设定第m个蜂窝用户为Cm，其中1≤m≤M；第n个D2D通信对为Dn，其中1≤n≤N；D2D通信对

Dn中的发射用户和接收用户分别用和表示；
步骤二、基于异构网络模型中存在的干扰，建立D2D接收用户的信干噪比SINR以及蜂窝
用户的SINR；

蜂窝用户Cm接收到的来自基站的第k个通信资源块RB上的信号SINR为：

PB表示基站的固定发射功率；为基站到蜂窝用户Cm的下行目标链路的信道增益；Dk

代表共享第k个RB的所有D2D通信对组成的集合；表示D2D通信对Dn中发射用户的发射功

率；为当多个链路共享RB时，D2D通信对Dn中发射用户到蜂窝用户Cm的干扰链路的信

道增益；N0代表加性高斯白噪声的功率谱密度；

D2D通信对Dn的接收用户在第k个RB上的接收信号的SINR为：

为D2D通信对Dn的发射用户到接收用户的D2D目标链路的信道增益；为

当多个链路共享RB时，基站到D2D通信对Dn的接收用户的干扰链路的信道增益；表示

D2D通信对Di中发射用户的发射功率；为当多个链路共享RB时，D2D通信对Di中发射用

户到接收用户的干扰链路的信道增益；
步骤三、利用蜂窝用户的SINR以及D2D接收用户的SINR分别计算蜂窝链路和D2D链路的
单位带宽通信速率；
蜂窝链路的单位带宽通信速率计算公式为：

D2D链路的单位带宽通信速率计算公式为：
步骤四、利用蜂窝链路和D2D链路的单位带宽通信速率计算系统容量，并将最大化系统
容量为优化目标，以蜂窝用户的中断概率小于最大中断概率门限和D2D链路频谱分配约束
为优化条件，构建异构网络中的D2D资源分配优化模型；
优化模型如下：

2
CN109982437B权利要求书2/4页

BN×K＝[bn,k]为D2D通信对的通信资源块RB的分配矩阵，bn,k为D2D通信对Dn对第k个RB的
选择参数；K为通信资