发明授权-2020100014495-一种在车联网中基于联盟博弈算法的D2D资源分配方法.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CN111083668B
(45)授权公告日2021.06.11
(21)申请号202010001449.5(56)对比文件
CN107682838A,2018.02.09
(22)申请日2020.01.02
CN107979846A,2018.05.01
(65)同一申请的已公布的文献号CN107426820A,2017.12.01
申请公布号CN111083668ACN104796991A,2015.07.22
(43)申请公布日2020.04.28CN110062017A,2019.07.26
(73)专利权人山东大学CN109769257A,2019.05.17
地址250199山东省济南市历城区山大南董亚男.基于凸优化理论的D2D通信系统公
路27号平性资源分配研究.《信息科技辑》.2019,
LINGYANGSONG.GAME-THEORETICRESOURCE
(72)发明人马丕明赵鹏马艳波ALLOCATIONMETHODSFORDEVICE-TO-DEVICE
(74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限COMMUNICATION.《IEEEXplore》.2014,
公司37219HaomingZhang.Buffer-AidedDevice-to-
代理人许德山DeviceCommunication:Opportunitiesand
Challenges.《IEEEXplore》.2015,
(51)Int.Cl.
H04W4/40(2018.01)XianghuiCao.OnOptimalDevice-to-
H04W4/70(2018.01)DeviceResourceAllocationforMinimizing
H04W16/10(2009.01)End-to-EndDelayinVANETs.《IEEE
H04W52/24(2009.01)TRANSACTIONSONVEHICULARTECHNOLOGY》
H04B17/309(2015.01).2016,
H04B17/391(2015.01)审查员董春阳

权利要求书7页说明书15页附图1页
(54)发明名称
一种在车联网中基于联盟博弈算法的D2D资
源分配方法
(57)摘要
一种在车联网中基于联盟博弈算法的D2D资
源分配方法，属于无线通信技术领域。该方法建
立了一种基于蜂窝网络的车联网D2D通信系统模
型，相邻车辆之间采用D2D技术进行通信，为了提
高频谱利用率，在保证蜂窝用户服务质量的要求
下，一个蜂窝用户的资源块可以被多个D2D用户
复用。该资源分配方法不但提出了一种联盟博弈
算法将D2D用户进行分组，同一分组的D2D用户复
用同一蜂窝用户的资源块，根据蜂窝用户对各个
D2D用户的干扰情况确定资源块分配方式，而且
针对D2D用户的高速移动性，提出了一种D2D用户
CN111083668B
鲁棒功率控制方法。
CN111083668B权利要求书1/7页

1.一种在车联网中基于联盟博弈算法的D2D资源分配方法，在以下系统中运行,系统包
括基站、蜂窝用户、D2D用户，考虑单个基站服务的十字路口场景，基站临近十字路口并且覆
盖范围为半径为500m的圆形区域，基站主要获取各个通信链路的信道状态信息、分配频谱
资源和功率控制，蜂窝用户为该系统的主用户，用集合表示为D2D用户是两

个临近的采用D2D技术进行通信的车辆用户，为次级用户，用集合表示为
为提高频谱利用率，D2D用户复用蜂窝用户上行链路的频谱资源块RB，在不影响蜂
窝用户服务质量的情况下，一个蜂窝用户的RB可被多个D2D用户同时复用，但一个D2D用户
只能同时复用一个蜂窝用户的RB；由于蜂窝用户移动速度较慢，在短时间内其信道状态信
息基本不变，而D2D用户移动速度较快，在短时间内其信道状态信息变化十分显著，针对两
种不同的用户采用两种不同的信道模型；用联盟博弈算法将D2D用户进行分组，每组的D2D
用户共同复用同一个频谱资源块，依蜂窝用户对D2D用户接收端的干扰情况确定每个分组
的频谱资源块复用方式；采用伯恩斯坦近似方法和分式规划处理方法将规划问题转换为凸
问题，最后采用基于分式规划的鲁棒功率控制方法求解最优的功率分配，该方法具体步骤
如下：
1)规划信道模型
蜂窝用户在短时间内位置基本不变，因此其与基站通信只考虑大尺度衰落，定义为
蜂窝用户n与基站之间的功率增益，

其中L表示电磁波信号在空间传播过程中由于障碍物引起的阴影衰落，服从均值为0方
差为的对数正态分布，即表示信号在蜂窝用户n与基站之间传播过

程中产生的路径损耗，dn表示蜂窝用户n与基站之间的距离，单位为米，z0表示蜂窝用户n与
基站之间的路径