专利名称：一种蜂窝与d2d通信混合系统中d2d用户频谱接入方法
技术领域：
本发明涉及一种蜂窝与终端直通D2D (Device-to-Device)通信混合系统中D2D用户频谱接入方法，属于无线通信技术领域。
背景技术：
目前，基本的无线通信网络是基于基站BS (Base Station)小区覆盖的传统大规模无线通信网络，用户终端依靠基站进行通信，这种网络被称为蜂窝网络。而基于短距离无线通信技术的短距离通信网络则构成了另一种无线通信网络。在这种无线通信网络中，用户终端可通过直连或中继直接进行通信。传统的无线通信网络使用小区基站对系统中所有用户进行通信转接和控制，当信源与信宿相距很近时，通信仍然需要基站进行转接，这就造成资源利用率不高。为了能够提高系统的吞吐量，传统无线通信技术将会同短距离无线通信技术共同作用。参见图1，介绍一种可能的应用场景:用户可以选择蜂窝模式或者D2D模式来进行通信，从而提升网络的性能，而在这样一种D2D和蜂窝混合通信系统中，如何进行干扰避免以及资源分配是需要解决的新问题。在上述混合系统中，处于不同地理位置的D2D用户在复用上行蜂窝资源时，对基站接收信号所造成的干扰是不一样的，而不同的蜂窝用户CeUE (Cellular UserEquipment)所承受的干扰数值大小也是不同的，因此，本发明提出了一种利用地理位置上的差异来帮助D2D用户完成频谱接入的方法，以使系统容量得到提升的同时，还能够降低系统实现的复杂度。目前，现有技术之 一是在蜂窝和D2D通信混合系统中，基站划分特定资源方式接入D2D用户。在这种方案中，基站对系统中频谱资源进行划分，将系统中划出的一部分资源分配给相应的D2D用户，被分配到这些资源的D2D用户就利用这些资源进行直接通信，基站则对D2D通信进行控制(如进行功率的分配和资源的调度等等)。基站首先为系统中能够进行D2D通信的终端划分上行频率资源，然后根据系统中存在的所有能够进行D2D通信的终端进行分组。接着，再在每个组中选出一个终端作为该D2D用户组中的主控设备，然后，通过系统广播方式告知系统中的所有D2D用户的发送功率上限及其可以使用的资源。最后，由每组中的主控设备对其所管辖的组内D2D用户进行资源的二次划分，并实时向控制中心、即基站报告资源和D2D通信终端的状态变化的相关信息，以便由基站及时进行全局控制。该技术方案的优点是:由于基站划分专有资源给系统中的D2D用户，不会对其他通信设备(如系统中正常通信的蜂窝用户)造成干扰，因此基站的功率控制就相对简单；而且，在划分完频谱资源以后，再采用分布式D2D用户组进行资源的二次划分，也能够降低小区基站的负担。这种方式适用于系统中正常蜂窝通信业务不是很繁忙的时候。该技术方案的劣势是:正如前文所述，这种频谱分配方式需要小区基站将一部分特定频谱资源划分出来，以供D2D通信使用，这就造成下述三个缺陷:1、由于是从整个可用频谱中划分出一部分资源作为D2D通信专用，导致系统中的非D2D通信(如蜂窝语音通信)可利用资源变得紧张。2、当系统中蜂窝用户的业务比较繁忙时，尤其是对于像LTE (LongTerm Evolution)这类快速调度频谱资源的系统，想要从整个频谱中划分出一部分专用于D2D通信，就变得非常困难。3、考虑到D2D通信也并非完全连续不间断，那么划分出专用资源后，就有可能造成资源的浪费。另一种现有技术方案改进了前面所提出分配专用频谱供D2D用户通信使用的缺陷，它是蜂窝和D2D通信混合系统中D2D用户直接在蜂窝用户频谱资源上进行复用。具体方法是:基站首先对蜂窝用户进行调度，使得蜂窝用户利用相应的频谱资源进行通信。接着，基站对系统中D2D用户实现频谱接入和功率控制，其目的是在不对蜂窝用户造成有害干扰的前提下，通过短距离D2D通信提升系统容量。此时，基站首先广播无线资源管理的上行资源映射信息，D2D用户通过接收并解调该广播信息，得到当前系统中蜂窝用户的资源分配信息；接着，通过监测蜂窝用户上行信号以及D2D用户之间交互的干扰信息，得到实际蜂窝用户的干扰，再预测下一次蜂窝通信在不同资源上的干扰情况，选择那些对于D2D用户通信干扰较弱的资源传输数据，完成D2D通信，提升整个系统的容量。
该技术方案的优点是:使D2D用户复用当前的蜂窝用户的资源，不需要基站专门划分频谱资源用于D2D通信，这就提升了系统的频谱利用率。能够适应一些业务量大或者发生快速调度情况的系统，并通过D2D用户复用当前蜂窝用户的资源，达到提升系统容量的目的。但是，该方案的劣势如下:由于D2D用户要复用当前蜂窝用户的频谱资源，故其发送功率必须受到一定的限制，不能造成对蜂窝用户的有害干扰。这需要基站进行功率控制或者D2D用户自身根据干扰测量的结果进行调节，因此会造成系统负荷变重，尤其是在D2D用户较多时。综上所述，采用蜂窝与D2D通信方式不仅需要解决频谱资源利用问题，还要解决技术方案实现的复杂度问题。因此，在蜂窝与D2D通信混合系统中，如何有效地利用频谱资源，同时降低系统的计算复杂度，是亟需解决的问题。综上所述，所存在的具体问题包括:1、通常，D2D通信复用蜂窝系统资源的前提是D2D通信不能够对蜂窝用户造成有害干扰。对于系统中的每个D2D用户而言，如果想要接入可用的频谱中，需要计算其接入频谱以后，对当前蜂窝用户是否造成有害干扰。然而，当D2D用户数量比较大时，庞大的计算量会给蜂窝系统造成很大的负担。2、传统的蜂窝与D2D通信混合系统缺少考虑系统的历史调度信息或系统历史行为信息，因此调度的策略具有一定局限性。3、由于D2D通信支持短距离的突发数据业务传输，并且在某些蜂窝通信系统中，蜂窝小区中通信业务变化也是比较频繁的，因此，若D2D用户接入频谱的方法不合理，就会使得正常的通信业务受到影响。4、在实际通信系统中，信号的传播损耗与空间中的传播距离有关。因此，对于一个复用上行资源的D2D用户而言，其到小区基站的距离直接影响了蜂窝用户受到的干扰大小，如果考虑到D2D用户的移动性，那么往往就需要根据D2D用户位置的变化，重新测量并计算系统干扰情况，这样就进一步增加了系统的负担。
因此，如何在复用当前蜂窝用户频谱资源的情况下，做到既能够减少系统的计算量，同时又能够充分利用频谱资源，并在不对蜂窝通信造成有害干扰的情况下，提高系统的鲁棒性，已经成为业内科技人员关注的焦点课题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种蜂窝与终端直通D2D通信混合系统中D2D用户频谱接入方法，以便能够实现复用当前蜂窝用户频谱资源的情况下，既减少系统的计算量，同时又充分利用频谱资源，并且，对蜂窝通信不造成有害干扰的前提下，提高系统的鲁棒性。为了达到上述目的，本发明提供了一种蜂窝与终端直通D2D (Device-to-Device)通信混合系统中D2D用户频谱接入方法，其特征在于:所述方法是基站采用基于该系统中的历史统计信息和区域划分来实现D2D用户频谱接入；该方法包括下列操作步骤:(I)根据系统内各个区域中D2D用户平均干扰功率和密度大小的历史统计信息，基站生成蜂窝与D2D通信混合系统中D2D用户区域特征列表；(2)根据系统中蜂窝用户的干扰余量及其占用的资源信息，基站生成蜂窝与D2D通信混合系统中蜂窝用户干扰余量及其资源列表；(3)基站将得到的蜂窝用户的信息与各个区域中D2D用户的相关信息进行对比，获得该系统中适于D2D用户复用资源的地理区域及其相应的无线资源，从而按照D2D接入准则初始划分D2D用户地理范围，生成D2D用户频率复用区域列表；(4)在保证蜂窝用户正常通信的同时，基站直接根据不同区域进行D2D用户频谱的接入，并根据系统中的用户变化对D2D用户区域特征列表和D2D用户频率复用区域列表进行相应更新。 本发明为实现蜂窝和D2D通信混合系统中D2D用户复用蜂窝资源传输并减少计算量，与现有的最好技术相比较，具有下述优点和效果:(I)基站的计算量少，运行负担轻:由于对于D2D用户的接入是按照地理位置直接进行接入，因此不需要针对每个D2D用户都遍历系统中的蜂窝用户，计算该D2D用户对系统中蜂窝用户造成的干扰，从而显著减少了计算量。(2)延迟低，D2D用户直接接入的速度快:对于D2D用户频率复用区域列表中的每个区域而言，如果相应区域中的D2D用户数没有超过该区域最大允许接入的D2D用户数，就不需要进行任何列表更新或计算操作，只需直接接入即可；而且，即使相应区域中的D2D用户数超过了该区域最大允许接入的D2D用户数，也只需完成列表的部分更新后，再进行接入，因此延迟较低。(3)蜂窝资源得到充分利用:本发明的接入方法不同于类似竞争接入等技术方案，该系统中同样的蜂窝资源可同时让多个D2D用户进行复用，而能够实现复用的D2D用户数是取决于D2D用户频率复用区域列表中的每个区域最大允许接入的D2D用户数。(4)不需要更多复杂的信令交互，系统负载轻:在进行生成列表和接入操作时，基站只需获知该系统中的用户地理位置及其对应的参考信号信息。(5)充分利用基站的历史统计信息:利用基站的历史统计信息，可以使D2D用户直接完成蜂窝用户资源的接入，从而避免了大量计算操作，同时实时更新维护列表，也能够使得D2D用户在复用系统蜂窝用户资源的同时，不对蜂窝用户造成有害干扰，还减少了计算量，而这些功效都具有降低时延的效果。
图1是蜂窝网络+D2D通信的应用场景示意图。图2是基于地理位置划分的蜂窝与D2D通信混合系统的应用场景示意图。图3是本发明蜂窝与D2D通信混合系统中D2D用户频谱接入方法操作步骤流程图。图4是本发明方法的操作步骤1:D2D用户区域特征列表生成流程图。图5是本发明方法的操作步骤2:蜂窝用户干扰余量及其资源列表的生成流程图。图6是本发明方法的操 作步骤3的流程图。图7是D2D用户区域特征列表的更新过程示意图。图8是D2D用户频率复用区域列表的生成图。图9是D2D用户接入及列表更新流程。图10是D2D用户复用蜂窝用户频谱示例图(以区域Al和区域BI为例)。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。先对本发明方法的应用场景进行说明:蜂窝传输采用频分双工FDD (FrequencyDivision Duplexing)或时分双工 TDD (Time Division Duplexing)系统。虽然本发明 D2D用户复用蜂窝用户的上行链路频谱资源是以LTE蜂窝小区系统为例进行阐述的，但是，该方法也适用于其他类型的蜂窝小区系统。参见图2，介绍本发明蜂窝与D2D通信混合系统中D2D用户频谱接入方法，该方法是基站采用基于该系统中的历史统计信息和区域划分来实现D2D用户频谱的接入。该方法包括下列操作步骤:步骤1，根据系统内各个区域中D2D用户平均干扰功率和密度大小的历史统计信息，基站生成蜂窝与D2D通信混合系统中D2D用户区域特征列表，以便后期根据系统中蜂窝用户可忍受的干扰来划分D2D用户的接入区域。参见图4，介绍该步骤I的下列操作内容:(11)基站首先根据实际情况并按照设定形状和面积的单位区域(如设定大小的正方形区域)对该系统的整个小区、即其通信覆盖的整个范围进行初始划分，将该小区划分成多个小块。该单位区域是该小区中不可再分的区域(例如图2所示，整个蜂窝通信覆盖范围被固定大小的正方形的单位区域分成了很多小块)。(12)基站通过接收D2D用户的小区定位信号或全球定位系统GPS (GlobalPositioning System)信号获得该小区中的D2D用户地理位置信息；同时，统计小区中所有D2D用户的标识ID (IDentity),以确定该系统中的D2D用户数量。(13)基站通过接收所有D2D用户发送的参考信号RS (reference signal),检测出处于不同地理位置的D2D用户对基站造成的干扰功率大小。
(14)经过设定时间Td2d的采集与统计，基站获知该小区中每个单位区域D2D用户对其的平均干扰功率，以及在每个单位区域中D2D用户的平均密度数值；该设定时间Td2d的时长是可调整数值，并可按照系统实际需要进行配置的。(15)根据上述统计信息，基站将其中D2D用户的平均干扰功率及其平均密度数值相同的单位区域进行合并，形成新的区域。需要说明的是，该新的区域可能是不连续的，但只要在该区域中D2D用户的平均干扰功率和平均密度数值相同即可。(16)基站先按照D2D用户的平均干扰功率从大到小对合并的区域进行降序排列；对于D2D用户的平均干扰功率相同而密度不同的区域，则按照D2D用户平均密度的大小降序排列，从而构建一个D2D用户在各个区域对基站平均干扰功率、D2D用户平均密度以及D2D用户地理位置的D2D用户特征列表。需要说明的是:该D2D用户特征列表中，只有区域面积为可配置变量，其他各项均为依据原来系统历史信息所测出的常数值。图2所示是一个在混合系统中对D2D用户进行区域划分的场景，图中CeUEl和CeUE2表示系统中蜂窝用户I和蜂窝用户2,而处于系统中不同区域的D2D用户将复用系统中蜂窝用户的上行资源。在该步骤I进行初始化操作的过程中，基站只负责进行蜂窝区域划分、D2D用户地理位置统计和D2D用户的平均干扰功率检测等。图中的箭头表示D2D用户对基站上行接收造成的干扰，按照区域中D2D用户的平均干扰功率和密度的不同，可得到多个D2D用户的位置区域，全部D2D用户位置区域将覆盖整个蜂窝通信覆盖范围。这里以其中的三个区域为例进行说明(如图2所示)，分别用区域A、区域B、区域C表示，其中区域B为两个不连续的区域。为叙述方便起见，假设三个区域中产生的平均干扰功率大小排序为IA>IB>I。，同时经过统计得到这三个区域中D2D用户的平均密度满足IA>IB>I。，排序结果如下表I所列。如Ia表示基站端受到的区域A的D2D用户平均干扰功率大小，变量Da存储区域中D2D用户的平均密度，地理位置变量La存储区域A的地理坐标位置，区域面积Sa变量存储区域A的面积大小。 表1.D2D用户区域特征列表.σ 区域D2D用户D2D用户 D2D用户区域
序号代号平均千扰功率平均密度地理位置面积「 I AIaDaLaSa---------------
2B__Is__Dg__Ls__Sb
3C__Ic__Dc__Lc__Sc................*.
步骤2，根据系统中蜂窝用户的干扰余量及其占用的资源信息，基站生成蜂窝与D2D通信混合系统中蜂窝用户干扰余量及其资源列表。首先，本发明中，蜂窝用户干扰余量是蜂窝用户与基站进行上行通信时，蜂窝用户以最大功率发送信号给基站，同时保证最低数据传输速率时，基站能够承受的最大信号干扰。由于要让D2D用户复用蜂窝用户的资源，因此需要生成蜂窝用户干扰余量及其资源列表，以便复用时直接查找。因此，该步骤2包括下列操作内容(参见图5):
(21)基站通过接收蜂窝用户的上行参考信号计算出每个蜂窝用户上行能够承受的干扰余量大小，并进行存储。(22)基站对所有蜂窝用户按照干扰余量数值大小进行降序排列，得到蜂窝用户干扰余量及其资源列表。如下表2所示，蜂窝用户干扰余量及其资源列表包括:蜂窝用户ID、对应干扰余量数值和所分配的蜂窝资源的信息。例如，IDe2表示蜂窝用户2 (CeUE2)对应的蜂窝用户ID，Mc2表不蜂窝用户2 (CeUE2)对应的干扰余量,资源C2则位于表格最后一列。该列表按照干扰余量数值从大到小降序排列。注意:在某些情况下，如一个蜂窝用户被分配到多个不连续的资源，那么此时其使用的资源指的是这些不连续资源的总和。表2.蜂窝用户干扰余量、资源列表
权利要求
1.一种蜂窝与终端直通D2D通信混合系统中D2D用户频谱接入方法，其特征在于:所述方法是基站采用基于该系统中的历史统计信息和区域划分来实现D2D用户频谱的接入；该方法包括下列操作步骤: (1)根据系统内各个区域中D2D用户平均干扰功率和密度大小的历史统计信息，基站生成蜂窝与D2D通信混合系统中D2D用户区域特征列表； (2)根据系统中蜂窝用户的干扰余量及其占用的资源信息，基站生成蜂窝与D2D通信混合系统中蜂窝用户干扰余量及其资源列表； (3)基站将得到的蜂窝用户的信息与各个区域中D2D用户的相关信息进行对比，获得该系统中适于D2D用户复用资源的地理区域及其相应的无线资源，从而按照D2D接入准则初始划分D2D用户地理范围，生成D2D用户频率复用区域列表； (4)在保证蜂窝用户正常通信的同时，基站直接根据不同区域进行D2D用户频谱的接入，并根据系统中的用户变化对D2D用户区域特征列表和D2D用户频率复用区域列表进行相应更新。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:本发明方法适用于如下场景: 蜂窝传输采用频分双工FDD或时分双工TDD系统；D2D用户复用蜂窝用户的上行链路频谱资源的LTE蜂窝小区系统或其他类型的蜂窝小区系统。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(I)包括下列操作内容: (11)基站首先根据系统中实际情况，并按照设定形状和面积的单位区域对该系统的整个小区、即其通信覆盖的整个 范围进行初始划分，将该小区划分成多个小块；所述单位区域是该小区中不可再分的区域； (12)基站通过接收D2D用户的小区定位信号或全球定位系统GPS信号获得该小区中的D2D用户地理位置信息；同时，统计小区中所有D2D用户的标识ID，以确定该系统中的D2D用户数量； (13)基站通过接收所有D2D用户发送的参考信号RS，检测出处于不同地理位置的D2D用户对基站造成的干扰功率大小； (14)经过设定时间Td2d的采集与统计，基站获知该小区中每个单位区域D2D用户对其的平均干扰功率，以及在每个单位区域中D2D用户的平均密度数值；该设定时间Td2d的时长是按照系统实际需要进行配置的可调整数值； (15)根据上述统计信息，基站将其中D2D用户的平均干扰功率及其平均密度数值相同的单位区域进行合并，形成新的区域；需要说明的是，该新的区域可能是不连续的，但只要在该区域中D2D用户的平均干扰功率和平均密度数值相同即可； (16)基站先按照D2D用户的平均干扰功率从大到小对合并的区域进行降序排列；对于D2D用户的平均干扰功率相同而密度不同的区域，则按照D2D用户平均密度的大小降序排列，从而构建一个D2D用户在各个区域对基站平均干扰功率、D2D用户平均密度以及D2D用户地理位置的D2D用户特征列表；需要说明的是:该D2D用户特征列表中，只有区域面积为可配置变量，其他各项均为依据原来系统历史信息所测出的常数值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)包括下列操作内容: (21)基站通过接收蜂窝用户的上行参考信号计算出每个蜂窝用户上行能够承受的干扰余量大小，并进行存储；(22)基站对所有蜂窝用户按照干扰余量数值大小进行降序排列，得到蜂窝用户干扰余量及其资源列表。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蜂窝用户干扰余量是蜂窝用户与基站进行上行通信时，蜂窝用户以最大功率发送信号给基站，同时保证最低数据传输速率时，基站能够承受的最大信号干扰； 所述蜂窝用户干扰余量及其资源列表包括:蜂窝用户ID、对应的干扰余量数值和所分配的蜂窝资源信息；该列表按照干扰余量数值从大到小排列；且当某个蜂窝用户被分配到多个资源是不连续时，其所使用的资源是这些不连续资源的总和。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括下列操作内容: (31)分别设置D2D用户区域特征列表和蜂窝用户干扰余量及其资源列表中的两个计数变量的初始值:i=l和j=l后，先从前述步骤中得到的D2D用户区域特征列表中选出第i项中的五个参数:区域代号 、D2D用户平均干扰功率、D2D用户平均密度、D2D用户地理位置和区域面积，再从蜂窝用户干扰余量及其资源列表中选出第j项的蜂窝用户ID、干扰余量和蜂窝资源； (32)计算和判断所选出的蜂窝用户干扰余量是否满足下述第I个条件: Mcj ^ SiXDiX Ii,式中，Mcj为蜂窝用户干扰余量及其资源列表中第j项的蜂窝用户干扰余量值，下标Cj表示第j个蜂窝用户，SpDi和Ii分别为D2D用户区域特征列表中第i项区域的D2D用户平均干扰功率、D2D用户平均密度和该区域的区域面积；如果满足，则执行后续步骤(33);如果不满足，就意味着第i项区域中D2D用户对第j项蜂窝用户的干扰已超过干扰余量数值，该系统应该缩小第i项区域的区域面积，以使D2D用户复用第j项蜂窝用户频谱时，不会超过第j项蜂窝用户的干扰余量数值； 采用的缩小办法是:逐个删除第i项区域中的单位区域，以减小第i项区域的区域面积，直到满足第I个条件的不等式为止；接着，基站更新D2D用户区域特征列表，使得第i项区域更新为缩小后的区域，同时将删除的单位区域进行合并，作为新的第i+Ι项加入该列表中，同时，将原第i+Ι项及其后的各个区域都依次顺延；然后执行步骤(36)。
(33)判断i是否为D2D用户区域特征列表中的最后一项，如果是，则跳转执行步骤(37);如果不是，则执行后续步骤(34)； (34)从D2D用户区域特征列表中选出第i+Ι项中的下述参数:区域代号、D2D用户平均干扰功率、D2D用户平均密度、D2D用户地理位置和区域面积，再判断该第i+Ι项区域的蜂窝用户干扰余量是否满足下述第二个条件: McjXSiXDiXI^SwXDwXIw ;式中，Si+1、Di+1和Ii+1分别为D2D用户区域特征列表中第i+Ι项区域的D2D用户平均干扰功率、D2D用户平均密度和该区域的区域面积；其中只有区域面积为可配置变量，其他各个参数均为原来依据系统历史信息所测出的常数值；如果满足，则执行后续步骤(35);否则，即不满足上述条件，则跳转执行步骤(36)； (35)基站按照步骤(32)的方法缩小区域面积，但这次缩小面积的对象是第i+Ι项区域，即同样采用逐个删除第i+Ι项区域中的单位区域，以减小第i+Ι项区域的区域面积，直到第二个不等式刚好从成立变为不成立为止；接着，基站更新D2D用户区域特征列表，将原来第i项的区域和当前缩小后的第i+Ι项区域构成更新后的第i项区域，同时将被删除的单位区域合并作为新的第i+Ι项后，再加入列表中；然后跳转执行步骤(37)；(36)基站把第i项和第i+Ι项合并作为第i项，然后，原来第i+Ι项以后的区域项目编号则都自动减I后，返回执行步骤(34)； (37)检测蜂窝用户列表，判断第j项的蜂窝用户是否为该列表的最后一项，如果是，则执行步骤(38);否则，将两个列表的计数变量分别递增加1，即i=i+l和j=j+l，返回执行步骤(33)； (38)将前述步骤得到的第i项区域的区域代号和第j项蜂窝用户的资源相互对应组合，构成[区域代号，D2D用户复用资源]的形式，并将其作为新的一项添加到D2D用户频率复用区域列表的最后项;若第i项区域是由两个以上的区域合并而成的，则新添加的该项应包含多个[区域代号，D2D用户复用资源]条目，每个条目的区域列表分别是合并的那些区域的区域代号。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)包括下列操作内容: (41)由前述步骤可知，对于任意一个D2D用户频率复用区域列表中的某个区域X，其最大允许的D2D用户数Nmax应满足下述公式=Nmax=SXD ;式中，X为某个区域代号，S和D分别为区域X的区域面积和D2D用户的平均密度；故对于另一区域A2中的D2D用户复用资源Cl，该区域A2上最大允许D2D用户数Nmx=Sa2XDa ； (42)D2D用户发送通信请求和参考信号，此时，基站根据D2D用户频率复用区域列表直接指示各个区域中的D2D用户复用相应的蜂窝用户资源； (43)基站对每个区域中D2D用户数量进行实时统计，一旦所统计的区域中的D2D用户数量等于该区域中的最大允许D2D用户数时，就不再接入D2D用户到相应的蜂窝用户资源上； (44)当相应区域出现的D2D用户数量超过该区域的最大允许D2D用户数时，系统还需重新缩小D2D用户区域特征列表中的对应区域，同时更新D2D用户区域特征列表中该区域后的所有区域； (45)基站按照步骤(3)的方法重新对上述这些区域分配相应的资源，且该步骤的操作只需从超过最大允许D2D用户数的区域的那一项开始更新即可； (46)基站周期检测小区中蜂窝用户是否发生变化，通过检测蜂窝用户的参考信号，得到基站对于系统中各个蜂窝用户的接收功率；如果发生变化，则更新当前的蜂窝用户列表，并按照步骤3重新对各个区域分配蜂窝用户资源；如果没有发生变化，则继续执行相应的接入操作。
全文摘要
一种蜂窝与D2D通信混合系统中D2D用户频谱接入方法，基站的操作步骤是(1)根据系统内各区域中D2D用户平均干扰功率和密度大小的历史统计信息，生成D2D用户区域特征列表；(2)生成该系统中的蜂窝用户干扰余量及其资源列表；(3)将蜂窝用户信息与各区域中D2D用户信息进行对比，获得该系统中适于D2D用户复用资源的地理区域及其相应的无线资源，再按照D2D用户接入准则初始划分D2D用户地理范围，生成D2D用户频率复用区域列表；(4)在保证蜂窝用户正常通信的同时，直接根据不同区域完成D2D用户的频谱接入，并根据系统中的用户变化对D2D用户区域特征列表和D2D用户频率复用区域列表进行相应更新。本发明计算量少，频谱资源利用率高，鲁棒性强。
文档编号H04W28/16GK103220724SQ20131014811
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月25日 优先权日2013年4月25日
发明者漆渊, 杨阳, 彭涛, 刘子扬 申请人:北京邮电大学