分数频率复用蜂窝小区的D2D用户功率控制及资源分配方法

摘要

本发明公开了一种分数频率复用蜂窝小区中的D2D通信系统复用蜂窝上行信道资源的功率控制及信道资源分配方法，包括：“FFR蜂窝小区内的D2D通信信道资源分配”和“FFR蜂窝小区内的D2D通信系统功率控制”。FFR蜂窝小区内的D2D通信信道资源分配包括：获取D2D通信双方相互距离以及蜂窝用户发射功率；得到可接入D2D用户所处区域，即D2D用户可接入区；得到被复用蜂窝所处区域，即可复用信道资源区。FFR蜂窝小区内的D2D通信系统功率控制包括：判断D2D用户所处D2D用户可接入区；判断D2D用户可复用信道资源区；获取可复用信道资源区内被复用蜂窝用户所处位置发射功率；得到D2D用户发射功率。

主权项

一种分数频率复用蜂窝小区的D2D用户功率控制及资源分配方法，其特征在于，包括：(1)D2D通信系统功率控制：假定通信信道增益包括基于路径损耗的大尺度衰落和服从指数分布小尺度衰落，根据通信信道增益计算蜂窝用户的中断概率，中断概率定义为接收端接收信号的信干噪比(SINR)小于某一预设门限的概率；根据预设的蜂窝通信SINR门限γ_cth以及中断概率门限ε_cth，得到D2D用户最高发射功率；(2)生成D2D用户可接入区与可复用信道资源区：(2.1)生成中心D2D用户可接入区与可复用信道资源区：根据本小区或相邻小区边缘蜂窝用户的最低发射功率，以及中心D2D用户的SINR门限、中断概率门限和最高发射功率，计算得到中心D2D用户发射端到本小区基站的距离d_ac的取值范围，记为集合D_ac；中心D2D用户可接入区为A_cent＝{d_ac|d_ac∈D_ac,d_ac≤R_th}，R_th为分数频率复用蜂窝小区的中心区域的半径；中心D2D用户可复用信道资源区为相邻小区边缘区域，记为B_cent，即中心D2D用户可复用信道资源为相邻小区任意未被本小区D2D用户复用的边缘蜂窝用户所使用的信道资源；(2.2)生成边缘D2D用户可接入区与可复用信道资源区：根据本小区中心蜂窝用户发射功率，以及边缘D2D用户的SINR门限、中断概率门限和最高发射功率，计算得到边缘D2D用户发射端到本小区基站的距离d_ae与可被复用蜂窝用户距离基站的距离d_k的关系式，即得到边缘D2D用户可接入区A_edge与可复用信道资源区B_edge的关系；用户根据自身需求预设d_ae取值范围，即边缘D2D用户可接入区A_edge，或者预设d_k取值范围，即边缘D2D用户可复用信道资源区B_edge，相应得到边缘D2D用户可复用信道资源区B_edge或者边缘D2D用户可接入区A_edge；(3)D2D通信信道资源分配：获取待接入D2D用户距离本小区基站距离d_d2d，判断d_d2d∈{A_cent∪A_edge}是否成立；如判断则待接入D2D用户无法复用蜂窝用户信道资源，系统为其分配专用上行或下行蜂窝信道资源与功率；如判断d_d2d∈{A_cent∪A_edge}，进一步判断d_d2d∈A_cent是否成立；判断d_d2d∈A_cent成立，则待接入D2D用户属于中心D2D用户，为其分配B_cent内未被本小区D2D用户复用的蜂窝用户信道资源；判断d_d2d∈A_edge成立，则待接入D2D用户属于边缘D2D用户，为其分配B_edge内未被本小区D2D用户复用的蜂窝用户信道资源。