蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法

摘要

本发明提出了一种蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法，其应用于蜂窝移动通信网络中，针对潜在的D2D通信业务，运用混合策略对蜂窝网络中的D2D通信进行有效地控制，通过一种分布式的信令交互方法使得混合策略逐渐达到最优，最大可能地提高混合策略下的网络性能。运用本发明方法，无论以正交方式给D2D通信分配频谱资源，还是以复用方式给D2D通信分配频谱资源，均可得到最优的混合策略。相比于传统的通信方法，该方法能有效提高网络吞吐率和系统频谱效率。本发明提出的方法是基站辅助控制的，具有很强的实际可操作性。

主权项

一种蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法，其特征在于，在移动通信蜂窝网络中，针对潜在的D2D通信业务，利用混合策略对蜂窝系统下的D2D通信进行有效地控制，并以特定方法逐步优化混合策略，获得混合策略下最大可能的频谱利用效率，该方法包括如下步骤：步骤1：基站周期性地广播选择不同通信模式的混合策略；步骤2：在潜在的D2D通信业务中，每个用户设备UE在通信模式选择过程被触发的时刻，分别获取基站当前广播的混合策略；步骤3：UE在获取混合策略后，依照当前阶段的混合策略信息选择通信模式；步骤4：UE采取所选择的通信模式进行数据传输，并确定下一次通信模式更新的时间，同时UE将自己当前通信模式下的收益信息上报给基站；步骤5：基站收到UE上报的收益信息之后，根据各个UE最新上报的收益信息，周期性地更新混合策略；重复以上步骤1至5，直到混合策略能收敛到最优的稳定状态，即此稳定的混合策略下系统性能达到最优；所述通信模式包括BS模式和D2D模式，其中，BS模式是指UE对通过基站中转进行信息交互的蜂窝通信模式，D2D模式是指UE对通过建立直通链路进行信息交互的模式；所述步骤5，具体为：基站接收到UE上报的信息之后，进行状态参数的更新，包括：BS模式下UE获得的平均吞吐率D2D模式下UE获得的平均吞吐率对所有UE来说的平均吞吐率采用BS模式和D2D模式下的UE数量百分比信息x_BS和x_D2D；根据${\mathrm{\Delta z}}_{BS}=ϵ·[{\bar{R}}_{BS}-\bar{R}]·x_{BS}$${\mathrm{\Delta z}}_{D2D}=ϵ·[{\bar{R}}_{D2D}-\bar{R}]·x_{D2D}$z′_BS＝z_BS+Δz_BSz′_D2D＝z_D2D+Δz_D2D这4个式子计算得到更新后的混合策略Z′＝[z′_BS,z′_D2D]，其中，ε为一常数，Δz_BS为UE选择BS模式的概率的变化量，Δz_D2D为UE选择D2D模式的概率的变化量，z′_BS表示在更新的混合策略下UE选择BS模式的概率，z′_D2D表示在更新的混合策略下UE选择D2D模式的概率，z_BS表示UE选择BS模式的概率，z_D2D表示UE选择D2D模式的概率。