CN103415022A - 基站控制下的d2d频谱分配方法 - Google Patents
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Abstract
基站控制下的D2D频谱分配方法，属于无线通信技术领域。本发明在确定蜂窝用户对D2D用户的干扰条件下，由基站主动在对D2D用户的干扰低于干扰门限值的蜂窝用户中选择一个具有发射功率余量、且未被其它D2D用户共享的蜂窝用户的频谱分配给D2D用户共享。本发明能够有效减轻D2D用户共用蜂窝用户带来的相互干扰，保证两者的正常通信，进而提高了频谱效率，相比D2D用户自主决定频谱分配的方法，本发明通过基站主动管理D2D的通信，能更有效的保证蜂窝链路的通信质量，运营商和设备商都更易于接受。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，在传统的蜂窝小区上行通信中，引入D2D通信，从而提高频谱利用效率和小区覆盖范围。
背景技术
传统的蜂窝通信的数据传输都是通过基站完成，有利于干扰的控制。但是，如果两个相隔很近的用户，能够不用经过基站转发，而是能直接传输数据，那么其通信的效率就会显著提升。D2D（Device to Device）通信就是研究如何使两个用户能够直接通信。在传统的蜂窝通信中引入D2D通信子系统，可以提高用户传输速率，降低发送功率，提高网络容量，增强网络覆盖。
总的来说，D2D频谱资源分配有两种方式，一种是基站辅助下D2D频谱资源分配。Tao Peng在《Interference Avoidance Mechanisms in the Hybrid Cellular andDevice-to-Device Systems》中提出了这种分配方式，其特点是D2D用户的频谱分配由其自己完成，这种方式的缺点是基站无法知道D2D的频谱资源分配信息，从而无法控制D2D用户对蜂窝用户产生的干扰，也无法管理D2D通信。另外一种方式是基站控制下D2D频谱资源分配，其特点是基站完成D2D频谱资源的分配，这种分配方式的好处是基站可以对D2D的通信进行管理，可以控制D2D用户对蜂窝用户产生的干扰，进而这种方案使运营商更易于接受。
发明内容
为了解决如何在上行LTE通信系统中，基站如何为D2D用户分配频谱，消除由于D2D通信子系统的引入而产生的与蜂窝子系统之间的相互干扰的技术问题，本发明提供一种基站控制下的D2D频谱分配方法。该方法在基站的控制下为D2D用户分配可供D2D用户直接通信的频谱，不仅使得D2D用户对蜂窝用户产生的干扰可控，而且基站控制下的D2D通信也更容易让运营商接受。
本发明技术方案如下：
基站控制下的D2D频谱分配方法，实现基站为下述通信场景下的D2D用户分配可供D2D用户共享的某个蜂窝用户的频谱，使得D2D用户和共享的蜂窝用户之间不会产生相互干扰，从而保证蜂窝通信和D2D通信正常进行。
所述通信场景为：在一个采用LTE技术的基站天线所覆盖的小区范围内，存在多个蜂窝用户和多对D2D链路（如图1所示），上行蜂窝用户之间正交地使用频谱资源。
在上述通信场景下，基站为D2D用户分配可供D2D用户共享的某个蜂窝用户的频谱的过程，如图2所示，包括如下步骤：
步骤1：D2D用户通过下行链路从基站获取蜂窝用户的调度信息，得知不同蜂窝用户所在频带，然后D2D用户在调度的频带上测量不同蜂窝用户对自身的干扰大小，然后根据设定的干扰门限值，记录下其中对自身的干扰低于干扰门限值的蜂窝用户ID并发送给基站。
步骤2：蜂窝用户向基站上报自身的发射功率余量。
步骤3：基站根据步骤1D2D用户发回的信息和步骤2蜂窝用户发回的信息，在对D2D用户的干扰低于干扰门限值的蜂窝用户中择一个还具有发射功率余量、同时未被其它D2D用户共享的蜂窝用户的频谱分配给D2D用户共享。
步骤4：基站将步骤3所确定的频谱分配信息发送给D2D用户，D2D用户采用基站分配的共享频谱进行D2D通信，同时基站根据D2D用户对被D2D用户共享频谱的蜂窝用户的干扰大小，指示被D2D用户共享频谱的蜂窝用户是否增大发射功率以消除D2D用户对被D2D用户共享频谱的蜂窝用户的干扰。
上述方案中，其中步骤3基站为D2D洪湖分配频谱的具体方法为：基站在步骤1中D2D用户上报的蜂窝用户对D2D用户的干扰低于干扰门限值的蜂窝用户中选择还具有发射功率余量、同时未被其它D2D用户共享的蜂窝用户的频谱分配给D2D用户共享。其中，优选具有最大发射功率余量、同时未被其它D2D用户共享的蜂窝用户的频谱分配给D2D用户共享。
上述方案中，其中步骤1和步骤2最好进行周期性更新，而且步骤1和步骤2最好同时进行。
本发明的有益效果是：
本发明提出了一种基站控制下的D2D频谱分配方法，该方法基于D2D用户和蜂窝用户的信息反馈，能够有效减轻D2D用户共用蜂窝用户带来的相互干扰，保证两者的正常通信，进而提高了频谱效率，相比D2D用户自主决定频谱分配的方法，本发明通过基站主动管理D2D的通信，能更有效的保证蜂窝链路的通信质量，运营商和设备商都更易于接受。
附图说明
图1是本发明提供的基站控制下的D2D频谱分配方法的通信场景示意图。图中UE1至UE4表示蜂窝用户；D2D1和D2D2表示两条D2D链路。
图2是本发明提供的基站控制下的D2D频谱分配方法的流程示意图。
具体实施方式
基站控制下的D2D频谱分配方法，实现基站为下述通信场景下的D2D用户分配可供D2D用户共享的某个蜂窝用户的频谱，使得D2D用户和共享的蜂窝用户之间不会产生相互干扰，从而保证蜂窝通信和D2D通信正常进行。
所述通信场景为：在一个采用LTE技术的基站天线所覆盖的小区范围内，存在多个蜂窝用户和多对D2D链路（如图1所示），上行蜂窝用户之间正交地使用频谱资源。
在上述通信场景下，基站为D2D用户分配可供D2D用户共享的某个蜂窝用户的频谱的过程，如图2所示，包括如下步骤：
步骤1：D2D用户通过下行链路从基站获取蜂窝用户的调度信息，得知不同蜂窝用户所在频带，然后D2D用户在调度的频带上测量不同蜂窝用户对自身的干扰大小，然后根据设定的干扰门限值，记录下其中对自身的干扰低于干扰门限值的蜂窝用户ID并发送给基站。
步骤2：蜂窝用户向基站上报自身的发射功率余量。
步骤3：基站根据步骤1D2D用户发回的信息和步骤2蜂窝用户发回的信息，在对D2D用户的干扰低于干扰门限值的蜂窝用户中择一个还具有发射功率余量、同时未被其它D2D用户共享的蜂窝用户的频谱分配给D2D用户共享。
步骤4：基站将步骤3所确定的频谱分配信息发送给D2D用户，D2D用户采用基站分配的共享频谱进行D2D通信，同时基站根据D2D用户对被D2D用户共享频谱的蜂窝用户的干扰大小，指示被D2D用户共享频谱的蜂窝用户是否增大发射功率以消除D2D用户对被D2D用户共享频谱的蜂窝用户的干扰。
上述方案中，其中步骤3基站为D2D洪湖分配频谱的具体方法为：基站在步骤1中D2D用户上报的蜂窝用户对D2D用户的干扰低于干扰门限值的蜂窝用户中选择还具有发射功率余量、同时未被其它D2D用户共享的蜂窝用户的频谱分配给D2D用户共享。其中，优选具有最大发射功率余量、同时未被其它D2D用户共享的蜂窝用户的频谱分配给D2D用户共享。上述方案中，其中步骤1和步骤2最好进行周期性更新，而且步骤1和步骤2最好同时进行。
Claims (2)
1.基站控制下的D2D频谱分配方法，实现基站为下述通信场景下的D2D用户分配可供D2D用户共享的某个蜂窝用户的频谱，使得D2D用户和共享的蜂窝用户之间不会产生相互干扰，从而保证蜂窝通信和D2D通信正常进行；
所述通信场景为：在一个采用LTE技术的基站天线所覆盖的小区范围内，存在多个蜂窝用户和多对D2D链路，上行蜂窝用户之间正交地使用频谱资源；
在上述通信场景下，基站为D2D用户分配可供D2D用户共享的某个蜂窝用户的频谱的过程包括如下步骤：
步骤1：D2D用户通过下行链路从基站获取蜂窝用户的调度信息，得知不同蜂窝用户所在频带，然后D2D用户在调度的频带上测量不同蜂窝用户对自身的干扰大小，然后根据设定的干扰门限值，记录下其中对自身的干扰低于干扰门限值的蜂窝用户ID并发送给基站；
步骤2：蜂窝用户向基站上报自身的发射功率余量；
步骤3：基站根据步骤1D2D用户发回的信息和步骤2蜂窝用户发回的信息，在对D2D用户的干扰低于干扰门限值的蜂窝用户中选择一个还具有发射功率余量、同时未被其它D2D用户共享的蜂窝用户的频谱分配给D2D用户共享；
步骤4：基站将步骤3所确定的频谱分配信息发送给D2D用户，D2D用户采用基站分配的共享频谱进行D2D通信，同时基站根据D2D用户对被D2D用户共享频谱的蜂窝用户的干扰大小，指示被D2D用户共享频谱的蜂窝用户是否增大发射功率以消除D2D用户对被D2D用户共享频谱的蜂窝用户的干扰。
2.根据权利要求1所述的基站控制下的D2D频谱分配方法，其特征在于，步骤3中基站在对D2D用户的干扰低于干扰门限值的蜂窝用户中选择具有最大发射功率余量、同时未被其它D2D用户共享的蜂窝用户的频谱分配给D2D用户共享。
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