【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信d2d通信，尤其涉及一种5g系统下基于复合用户集的d2d资源分配方法。
技术介绍
1、d2d(device-to-device)通信是5g系统的关键技术之一，通过复用蜂窝用户的信道资源，实现终端间的直连通信，从而进一步提高小区的频谱利用率，用户间的通信速率以及系统容量；而处于控制层面的小区基站不中继任何数据信息，只发送一些控制信息流，因此也减轻了小区基站的负荷；但d2d通信也会带来新的问题，比如影响蜂窝用户与基站间的正常通信，或者d2d本身受到蜂窝用户的干扰等。现有的研究往往聚焦于精准的功率控制来弱化干扰的影响，或从动态复用信道资源入手，或借助于comp多点协作传输技术。但功控及comp技术会提高5g系统的负荷，动态复用信道资源又增加了操作的复杂度。
2、有资料显示，d2d资源分配模式关系到能否获得上述益处、以及对蜂窝系统的影响，因而d2d资源分配是在蜂窝网中应用d2d通信的关键问题。d2d通信在蜂窝网中的资源分配模式有三种：上行频段共享、下行频段共享和专用模式。前两种是复用模式，即d2dunderlay部署在蜂窝网中；第三种是正交模式，即d2d overlay部署在蜂窝网中。
3、为此，本专利技术设计一种5g系统下基于用户复合集的d2d资源分配方法，从分析d2d用户的相对位置入手，根据其申请业务速率大小进行两两配对；根据d2d用户对蜂窝用户干扰，对蜂窝用户进行信号质量跟踪，选择其中最优的蜂窝用户与d2d用户对组建成用户复合集，处于同一用户复合集内的所有d2d用户对均可以复用其中的蜂
4、中国专利文献cn110839227b公开了一种“蜂窝系统密集分布用户组的d2d资源分配方法及装置”。所述方法包括基站通过接收用户终端上报的csi来获得d2d用户对的干扰信息，获得d2d用户对和蜂窝用户的分布情况；根据区域内分布情况构建用户组；基于划分的用户组确定其对应的可复用的蜂窝用户资源集合；基于d2d用户对与蜂窝用户的距离和跨层干扰的限制；选择合适的蜂窝用户资源进行资源预分配；基于跨层干扰的限制和共层干扰的影响，采用混合蛙跳算法进一步调整各用户组集内d2d用户对复用蜂窝用户资源的情况，在限制系统干扰的情况下多次迭代以实现最大化系统吞吐量。上述技术方案缺少对d2d通信中动态复用信道资源复杂度的优化。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决原有的技术方案缺少对d2d通信中动态复用信道资源复杂度的优化的技术问题，提供一种5g系统下基于复合用户集的d2d资源分配方法，从分析d2d用户的相对位置入手，根据其申请业务速率大小进行两两配对；根据d2d用户对蜂窝用户干扰，对蜂窝用户进行信号质量跟踪，选择其中最优的蜂窝用户与d2d用户对组建成用户复合集，处于同一用户复合集内的所有d2d用户对均可以复用其中的蜂窝用户的信道资源,这样可以在优化资源复用的前提下，同时弱化d2d用户对的干扰，最大化提高5g系统的频谱资源利用率和系统性能。
2、本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术包括以下步骤：s1分析d2d用户的相对位置并进行两两配对；
3、s2根据蜂窝用户占用资源块的数量，核算其高斯白噪声；
4、s3计算蜂窝用户来自小区基站的信号增益和d2d用户对的噪声干扰；
5、s4筛选d2d配对能够理想复用的蜂窝用户；
6、s5构建完整的复合用户集。
7、首先从间距和申请业务速率两个维度选取相互干扰尽可能比较小的两个d2d用户对进行配对，根据蜂窝用户占用资源块的数量，核算其高斯白噪声；分别根据蜂窝链路和d2d链路的路径损耗模型，计算每个蜂窝用户来自小区基站的信号增益，以及所有d2d用户对与每个蜂窝用户的噪声干扰，在此基础上，计算在各d2d用户配对干扰情形下，各蜂窝用户的信干比，根据最大化的原则选取与该d2d用户配对相适应的蜂窝用户，进而复用后者的信道资源；进一步地，根据信道干扰抑制的原则，尽可能地对信道资源复用进行优化，分配不同的资源块给配对中的两个d2d用户对,可以在提升5g系统吞吐量的前提下，最大可能提升5g系统频谱资源利用率。
8、作为优选，所述的步骤s1具体包括，从间距和申请业务速率两个维度选取相互干扰小的两个d2d用户对进行两两配对。
9、作为优选，所述的步骤s2根据蜂窝用户占用资源带宽的情况，结合蜂窝用户占用rb资源的数量，计算高斯白噪声功率谱密度，进而计算其高斯白噪声。
10、作为优选，所述的步骤s3分别根据蜂窝链路和d2d链路的路径损耗模型，计算每个蜂窝用户来自小区基站的信号增益，以及所有d2d用户对与每个蜂窝用户的噪声干扰。
11、作为优选，所述的步骤s4计算在各d2d用户配对干扰情形下，各蜂窝用户的信干比，根据最大化的原则选取与该d2d用户配对相适应的蜂窝用户，进而复用后者的信道资源。
12、作为优选，所述的步骤s5根据信道干扰抑制的原则，对信道资源复用进行优化，分配不同的资源块给配对中的两个d2d用户对。
13、作为优选，所有复合用户集的构建后，若蜂窝用户占用不止一个资源块，则每个d2d分配不同的资源块，反之，进行任意分配。
14、作为优选，所有d2d用户对中选取距离最大的d2d用户对，在此基础上，选取两者业务申请速率差异最大的d2d用户对，把d2d间的干扰控制到最小。
15、作为优选，根据蜂窝链路和d2d链路的路径损耗情况，对各蜂窝用户的信干比进行实时跟踪，根据信号质量最大化的原则构建用户复合集。
16、本专利技术的有益效果是：能够根据d2d在蜂窝小区中的相对位置关系，进行最小化干扰的配对；根据蜂窝用户占用资源带宽的情况合理评估其所在信道的高斯白噪声；根据蜂窝链路和d2d链路的路径损耗情况，对各蜂窝用户的信干比进行实时跟踪，能够根据信号质量最大化的原则构建用户复合集，能够对d2d用户对的资源复用进行优化，为提升d2d用户对的业务性能提供质量保障。
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1.一种5G系统下基于复合用户集的D2D资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种5G系统下基于复合用户集的D2D资源分配方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括，从间距和申请业务速率两个维度选取相互干扰小的两个D2D用户对进行两两配对。
3.根据权利要求1所述的一种5G系统下基于复合用户集的D2D资源分配方法，其特征在于，所述步骤S2根据蜂窝用户占用资源带宽的情况，结合蜂窝用户占用RB资源的数量，计算高斯白噪声功率谱密度，进而计算其高斯白噪声。
4.根据权利要求1所述的一种5G系统下基于复合用户集的D2D资源分配方法，其特征在于，所述步骤S3分别根据蜂窝链路和D2D链路的路径损耗模型，计算每个蜂窝用户来自小区基站的信号增益，以及所有D2D用户对与每个蜂窝用户的噪声干扰。
5.根据权利要求1或4所述的一种5G系统下基于复合用户集的D2D资源分配方法，其特征在于，所述步骤S4计算在各D2D用户配对干扰情形下，各蜂窝用户的信干比，根据最大化的原则选取与该D2D用户配对相适应的蜂窝用户，进而复用后者的信道资源。<...
【技术特征摘要】
1.一种5g系统下基于复合用户集的d2d资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种5g系统下基于复合用户集的d2d资源分配方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括，从间距和申请业务速率两个维度选取相互干扰小的两个d2d用户对进行两两配对。
3.根据权利要求1所述的一种5g系统下基于复合用户集的d2d资源分配方法，其特征在于，所述步骤s2根据蜂窝用户占用资源带宽的情况，结合蜂窝用户占用rb资源的数量，计算高斯白噪声功率谱密度，进而计算其高斯白噪声。
4.根据权利要求1所述的一种5g系统下基于复合用户集的d2d资源分配方法，其特征在于，所述步骤s3分别根据蜂窝链路和d2d链路的路径损耗模型，计算每个蜂窝用户来自小区基站的信号增益，以及所有d2d用户对与每个蜂窝用户的噪声干扰。
5.根据权利要求1或4所述的一种5g系统下基于复合用户集的d2d资源分配方法，其特征在于，所述步骤s4计算在各d2d用户配对干扰情形下，各蜂窝用户的信干比，根据最大化的原...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖清华，林栋，
申请(专利权)人：华信咨询设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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