分配资源的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种分配资源的方法和装置，该方法包括：步骤S101：判定多个设备到设备D2D用户对两两之间的干扰状况；步骤S102：根据所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况为所述多个D2D用户对进行初次资源分配，使得所述多个D2D用户对中的每一个有且仅被分配了一种资源；以及步骤S103：在所述初次资源分配的基础上，对所述多个D2D用户对进行二次资源分配，使得所述多个D2D用户对中的每一个均被分配了至少一种资源。本发明提供的一种为多个D2D用户对分配资源的方法和装置，能够在规避D2D用户对之间存在干扰的前提下可能多地为D2D用户对分配资源，从而在D2D与系统资源复用场景下大大增加了系统的吞吐量。
【专利说明】分配资源的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信【技术领域】，具体涉及分配资源的方法和装置。
【背景技术】
[0002]设备到设备(D2D, Device-to-Device),是一种邻近的终端可以在近距离范围内通过直连链路进行数据传输，而不需要通过中心节点(即基站)进行数据转发的技术。D2D技术本身的短距离通信特点和直接通信方式使其具有如下优势:1.可实现较高的数据速率、较低的延迟和较低的功耗；2.利用网络中广泛分布的用户终端以及D2D通信链路的短距离特点，可以实现频谱资源的有效利用，获得资源空分复用增益；3.能够适应如无线对等网络(P2P，Peer-to-Peer)等业务的本地数据共享需求，提供具有灵活适应能力的数据服务；
4.能够利用网络中数量庞大且分布广泛的通信终端以拓展网络的覆盖范围。
[0003]为了最大化系统容量，D2D模式下一种典型的资源复用方式为:蜂窝系统与D2D通信共存，蜂窝用户仍使用蜂窝模式，所有D2D对则采取直连的方式通信，同时所有D2D链路复用整个频带。此外，D2D模式还是60GHz室内短距离无线通信中的经典场景。60GHz的室内通信一般采用IEEE802.15协议，IEEE802.15协议使用经典的纯TDMA (时分多址)的多址/时隙分配方式为各个终端分配时隙资源。
[0004]然而，在D2D与蜂窝系统资源复用方式下，当D2D用户对比例急剧增加时，尤其在数据传输高峰期，D2D用户之间的干扰将严重影响到系统的吞吐量。另外，60GHz室内短距离无线通信中使用D2D，未考虑D2D的资源复用，造成了系统资源的极大浪费。
【发明内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种为多个D2D用户对分配资源的方法和装置，以克服在D2D与系统资源复用场景下，D2D用户之间的干扰影响系统吞吐量的缺陷。
[0007](二)技术方案
[0008]针对上述技术问题，本发明提供了一种分配资源的方法，包括:
[0009]步骤SlOl:判定多个设备到设备D2D用户对两两之间的干扰状况；
[0010]步骤S102:根据所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况为所述多个D2D用户对进行初次资源分配，使得所述多个D2D用户对中的每一个有且仅被分配了一种资源；以及
[0011]步骤S103:在所述初次资源分配的基础上，对所述多个D2D用户对进行二次资源分配，使得所述多个D2D用户对中的每一个均被分配了至少一种资源。
[0012]进一步地,所述步骤SlOl包括:
[0013]根据所述多个D2D用户对的位置和天线配置判定所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况，其中，所述天线配置包括:所述D2D用户对中的发送方的波束宽度；所述根据所述多个D2D用户对的位置和天线配置判定所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况包括:
[0014]针对所述多个D2D用户对中的任意两个D2D用户对，[0015]如果第一 D2D用户对中的接收方的位置在由第二 D2D用户对中的发送方的所述波束宽度所确定的波束覆盖范围外，则判定所述第二 D2D用户对不干扰所述第一 D2D用户对；
[0016]否则，
[0017]如果所述第一 D2D用户对中的接收方与所述第二 D2D用户对中的发送方之间的距离大于预设的阈值半径，则判定所述第二 D2D用户对不干扰所述第一 D2D用户对；否则，则判定所述第二 D2D用户对干扰所述第一 D2D用户对。
[0018]进一步地,所述步骤S102包括:
[0019]根据所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况构建关系图，其中，所述关系图中的一个节点对应一个D2D用户对，如果两个D2D用户对之间被判定为存在干扰，则这两个D2D用户对所分别对应的节点之间有线连接；
[0020]根据资源的类型设定多种颜色；
[0021]对所述关系图中的每个节点分配所述多种颜色中的一种颜色，其中如果两个D2D用户对之间存在干扰，则这两个D2D用户对所分配到的颜色不同；
[0022]根据节点的颜色为对应该节点的D2D用户对进行初次资源分配。
[0023]进一步地,所述步骤S103包括:
[0024]步骤SI 13:选取所述关系图中的一个未被选取的节点；
[0025]步骤S123:将所述多种颜色中除该节点的所有相邻节点所具有的颜色之外的其他种颜色分配给该节点，并根据该分配结果更新所述关系图；
[0026]步骤S124:判断所述关系图中是否还有未被选取的节点，如果是，则返回步骤S113 ;否则，执行步骤S125 ；
[0027]步骤S125:根据节点的颜色为对应该节点的D2D用户对进行资源分配。
[0028]进一步地，
[0029]步骤S113包括:基于所述关系图中每个节点所对应的D2D用户对中的发送方和接收方之间的距离选取所述关系图中的一个未被选取的节点；
[0030]或者，
[0031]步骤S113包括:基于所述关系图中每个节点所对应的D2D用户对中的接收方的信号干扰噪声比的值选取所述关系图中的一个未被选取的节点。
[0032]作为本发明的另一方面，还提供了一种分配资源的装置，包括:
[0033]干扰判定单元:判定多个D2D用户对两两之间的干扰状况；
[0034]初次资源分配单元:根据所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况为所述多个D2D用户对进行初次资源分配，使得所述多个D2D用户对中的每一个有且仅被分配了一种资源；以及
[0035]二次资源分配单元:在所述初次资源分配的基础上，对所述多个D2D用户对进行二次资源分配，使得所述多个D2D用户对中的每一个均被分配了至少一种资源。
[0036]进一步地，
[0037]所述干扰判定单元:根据所述多个D2D用户对的位置和天线配置判定所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况，其中，所述天线配置包括:所述D2D用户对中的发送方的波束宽度；所述根据所述多个D2D用户对的位置和天线配置判定所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况包括:
[0038]针对所述多个D2D用户对中的任意两个D2D用户对，
[0039]如果第一 D2D用户对中的接收方的位置在由第二 D2D用户对中的发送方的所述波束宽度所确定的波束覆盖范围外，则判定所述第二 D2D用户对不干扰所述第一 D2D用户对；
[0040]否则，
[0041 ] 如果所述第一 D2D用户对中的接收方与所述第二 D2D用户对中的发送方之间的距离大于预设的阈值半径，则判定所述第二 D2D用户对不干扰所述第一 D2D用户对；否则，则判定所述第二 D2D用户对干扰所述第一 D2D用户对。
[0042]进一步地,所述初始分配单元包括:
[0043]关系图构建单元:根据所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况构建关系图，其中，所述关系图中的一个节点对应一个D2D用户对，如果两个D2D用户对之间被判定为存在干扰，则这两个D2D用户对所分别对应的节点之间有线连接；
[0044]设定单元:根据资源的类型设定多种颜色；以及
[0045]第一颜色分配单元:对所述关系图中的每个节点分配一种颜色，其中如果两个D2D用户对之间存在干扰,则这两个D2D用户对所分配到的颜色不同；
[0046]第一资源分配单元:根据节点的颜色为对应该节点的D2D用户对进行初次资源分配。
[0047]进一步地，所述二次资源分配单元包括:
[0048]选择单元:选取所述关系图中的一个未被选取的节点；
[0049]第二颜色分配单元:将所述多种颜色中除该节点的所有相邻节点所具有的颜色之外的其他种颜色分配给该节点，并根据该分配结果更新所述关系图；
[0050]判断单元:判断所述关系图中是否还有未被选取的节点，如果是，则触发选择单元；否则，触发第二资源分配单元；
[0051]第二资源分配单元:根据节点的颜色为对应该节点的D2D用户对进行资源分配。
[0052]进一步地，
[0053]所述选择单元:基于所述关系图中每个节点所对应的D2D用户对中的发送方和接收方之间的距离选取所述关系图中的一个未被选取的节点；
[0054]或者，
[0055]所述选择单元:基于所述关系图中每个节点所对应的D2D用户对中的接收方的信号干扰噪声比的值选取所述关系图中的一个未被选取的节点。
[0056](三)有益效果
[0057]本发明提供的一种为多个D2D用户对分配资源的方法和装置，根据多个D2D用户对两两之间的干扰状况为所述多个D2D用户对中的每一个进行初次资源分配，降低了 D2D用户之间的干扰对系统吞吐量的影响，对多个D2D用户对进行二次资源分配，使得多个D2D用户对中的每一个均被分配了至少一种资源，即实现了在规避D2D用户对之间存在干扰的前提下尽可能多地为D2D用户对分配了资源。由此可见，本发明提供的一种为多个D2D用户对分配资源的方法和装置，能够在规避D2D用户对之间存在干扰的前提下可能多地为D2D用户对分配资源，从而在D2D与系统资源复用场景下大大增加了系统的吞吐量。【专利附图】
【附图说明】
[0058]图1是本发明实施例的分配资源的方法的流程示意图；
[0059]图2是D2D模式传输场景的示意图；
[0060]图3是本发明优选实施例的分配资源的方法的步骤S103的流程示意图；
[0061]图4是本发明优选实施例的分配资源的方法的一个实例的示意图；
[0062]图5是D2D用户对的数量与系统容量的仿真图；以及
[0063]图6是D2D用户对的发送机波束宽度与系统容量的仿真图。
【具体实施方式】
[0064]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0065]图1是本发明实施例的分配资源的方法的流程示意图。参考图1，本发明实施例的分配资源的方法，包括:步骤SlOl:判定多个设备到设备D2D用户对两两之间的干扰状况；步骤S102:根据多个D2D用户对两两之间的干扰状况为多个D2D用户对进行初次资源分配，使得所述多个D2D用户对中的每一个有且仅被分配了一种资源；以及步骤S103:在初次资源分配的基础上，对多个D2D用户对进行二次资源分配，使得多个D2D用户对中的每一个均被分配了至少一种资源。
[0066]通过根据多个D2D用户对两两之间的干扰状况为多个D2D用户对中的每一个进行初次资源分配，实现了降低了 D2D用户之间的干扰对系统吞吐量的影响，通过对多个D2D用户对进行二次资源分配，使得多个D2D用户对中的每一个均被分配了至少一种资源，实现了在规避D2D用户对之间存在干扰的前提下尽可能多地为D2D用户对分配了资源。由此可见，本发明提供的一种为多个D2D用户对分配资源的方法和装置，能够在规避D2D用户对之间存在干扰的前提下可能多地为D2D用户对分配资源，从而在D2D与系统资源复用场景下大大增加了系统的吞吐量。
[0067]具体而言，步骤SlOl包括:
[0068]根据多个D2D用户对的位置和天线配置判定多个D2D用户对两两之间的干扰状况，其中，天线配置包括:D2D用户对中的发送方的波束宽度；
[0069]根据多个D2D用户对的位置和天线配置判定多个D2D用户对两两之间的干扰状况包括:针对多个D2D用户对中的任意两个D2D用户对，如果第一 D2D用户对中的接收方的位置在由第二 D2D用户对中的发送方的波束宽度所确定的波束覆盖范围外，则判定第二 D2D用户对不干扰第一 D2D用户对；否则，如果第一 D2D用户对中的接收方与第二 D2D用户对中的发送方之间的距离大于预设的阈值半径，则判定第二 D2D用户对不干扰第一 D2D用户对；否则，则判定第二 D2D用户对干扰第一 D2D用户对。
[0070]在下文中，结合图2，具体说明如何判断第一 D2D用户对中的接收方的位置是否在由第二 D2D用户对中的发送方的波束宽度所确定的波束覆盖范围内。如图2所示，第一 D2D用户对(C，D)中发射机为C，接收机为D。第二 D2D用户对(A，B)中的发射机为A，接收机为B0
[0071]若ZB⑶〉β，则接收机B在发射机C波束宽度Θ所确定的波束覆盖范围外。其中:
「0072]
【权利要求】
1.一种分配资源的方法，其特征在于，包括: 步骤SlOl:判定多个设备到设备D2D用户对两两之间的干扰状况； 步骤S102:根据所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况为所述多个D2D用户对进行初次资源分配，使得所述多个D2D用户对中的每一个有且仅被分配了一种资源；以及 步骤S103:在所述初次资源分配的基础上，对所述多个D2D用户对进行二次资源分配，使得所述多个D2D用户对中的每一个均被分配了至少一种资源。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤SlOl包括: 根据所述多个D2D用户对的位置和天线配置判定所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况，其中，所述天线配置包括:所述D2D用户对中的发送方的波束宽度；所述根据所述多个D2D用户对的位置和天线配置判定所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况包括:针对所述多个D2D用户对中的任意两个D2D用户对， 如果第一 D2D用户对中的接收方的位置在由第二 D2D用户对中的发送方的所述波束宽度所确定的波束覆盖范围外，则判定所述第二 D2D用户对不干扰所述第一 D2D用户对；否则， 如果所述第一 D2D用户对中的接收方与所述第二 D2D用户对中的发送方之间的距离大于预设的阈值半径，则判定所述第二 D2D用户对不干扰所述第一 D2D用户对；否则，则判定所述第二 D2D用户对干扰所述第一 D2D用户对。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S102包括: 根据所述多个D2D用.户对两两之间的干扰状况构建关系图，其中，所述关系图中的一个节点对应一个D2D用户对，如果两个D2D用户对之间被判定为存在干扰，则这两个D2D用户对所分别对应的节点之间有线连接； 根据资源的类型设定多种颜色； 对所述关系图中的每个节点分配所述多种颜色中的一种颜色，其中如果两个D2D用户对之间存在干扰，则这两个D2D用户对所分配到的颜色不同； 根据节点的颜色为对应该节点的D2D用户对进行初次资源分配。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S103包括: 步骤S113:选取所述关系图中的一个未被选取的节点； 步骤S123:将所述多种颜色中除该节点的所有相邻节点所具有的颜色之外的其他种颜色分配给该节点，并根据该分配结果更新所述关系图； 步骤S124:判断所述关系图中是否还有未被选取的节点，如果是，则返回步骤S113 ;否贝U，执行步骤S125 ； 步骤S125:根据节点的颜色为对应该节点的D2D用户对进行资源分配。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于， 步骤SI 13包括:基于所述关系图中每个节点所对应的D2D用户对中的发送方和接收方之间的距离选取所述关系图中的一个未被选取的节点； 或者， 步骤S113包括:基于所述关系图中每个节点所对应的D2D用户对中的接收方的信号干扰噪声比的值选取所述关系图中的一个未被选取的节点。
6.一种分配资源的装置，其特征在于，包括:干扰判定单元:判定多个D2D用户对两两之间的干扰状况； 初次资源分配单元:根据所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况为所述多个D2D用户对进行初次资源分配，使得所述多个D2D用户对中的每一个有且仅被分配了一种资源；以及 二次资源分配单元:在所述初次资源分配的基础上，对所述多个D2D用户对进行二次资源分配，使得所述多个D2D用户对中的每一个均被分配了至少一种资源。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于， 所述干扰判定单元:根据所述多个D2D用户对的位置和天线配置判定所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况，其中，所述天线配置包括:所述D2D用户对中的发送方的波束宽度；所述根据所述多个D2D用户对的位置和天线配置判定所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况包括: 针对所述多个D2D用户对中的任意两个D2D用户对， 如果第一 D2D用户对中的接收方的位置在由第二 D2D用户对中的发送方的所述波束宽度所确定的波束覆盖范围外，则判定所述第二 D2D用户对不干扰所述第一 D2D用户对；否则， 如果所述第一 D2D用户 对中的接收方与所述第二 D2D用户对中的发送方之间的距离大于预设的阈值半径，则判定所述第二 D2D用户对不干扰所述第一 D2D用户对；否则，则判定所述第二 D2D用户对干扰所述第一 D2D用户对。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述初始分配单元包括: 关系图构建单元:根据所述多个D2D用户对两两之间的干扰状况构建关系图，其中，所述关系图中的一个节点对应一个D2D用户对，如果两个D2D用户对之间被判定为存在干扰，则这两个D2D用户对所分别对应的节点之间有线连接； 设定单元:根据资源的类型设定多种颜色； 第一颜色分配单元:对所述关系图中的每个节点分配一种颜色，其中如果两个D2D用户对之间存在干扰，则这两个D2D用户对所分配到的颜色不同； 第一资源分配单元:根据节点的颜色为对应该节点的D2D用户对进行初次资源分配。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述二次资源分配单元包括: 选择单元:选取所述关系图中的一个未被选取的节点； 第二颜色分配单元:将所述多种颜色中除该节点的所有相邻节点所具有的颜色之外的其他种颜色分配给该节点，并根据该分配结果更新所述关系图； 判断单元:判断所述关系图中是否还有未被选取的节点，如果是，则触发选择单元；否贝U，触发第二资源分配单元； 第二资源分配单元:根据节点的颜色为对应该节点的D2D用户对进行资源分配。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于， 所述选择单元:基于所述关系图中每个节点所对应的D2D用户对中的发送方和接收方之间的距离选取所述关系图中的一个未被选取的节点； 或者， 所述选择单元:基于所述关系图中每个节点所对应的D2D用户对中的接收方的信号干扰噪声比的值选取所述关系图中的一个未被选取的节点。
【文档编号】H04W72/08GK103475992SQ201310376956
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】崔琪楣, 陶小峰, 韩江, 杨程程, 瑞曼 申请人:北京邮电大学