[发明专利]一种适用于多载波通信系统下设备间通信的资源共享方法

权利要求书

1.一种适用于多载波通信系统下设备间通信的资源共享方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：

1) 基站覆盖范围内存在N个处于上行通信的CUE和L个DUE对，分别用下与标识；将第n个CUE拥有的子载波集合记为且基站与该CUE在上维持通信速率不低于的上行通信链路；小区内总的频段资源共可划分为M个子载波，且CUE之间采用正交方式复用子载波，即；所有DUE对向基站提出建立本地连接请求，并请求基站分配相应的子载波用于本地通信，且DUE对之间也采用正交方式复用已被CUE占用的子载波；

2) 第n个CUE与第个DUE对的发送DUE在共享的子载波上的最大发送功率分别记为与；采用离散二元变量表示第个DUE对复用第m个子载波指示量，若第个DUE对复用第m个子载波，则，否则，；将第n个CUE在第m个子载波上的传输信道归一化信道系数记为；当第个DUE对共享第m个子载波时()，将发送DUE到接收DUE的传输信道归一化信道系数记为，将发送DUE在该子载波上到基站的干扰信道归一化信道系数记为，将CUE到DUE对的接收DUE的干扰信道归一化信道系数记为；

3) 当基站收到来自DUE对建立直接通信请求时，基站根据获得上述四类信道信息，计算出子载波在CUE和DUE对之间的共享结果及它们在相应子载波上的发送功率，并通过控制信道将上述结果发送给CUE和DUE对；DUE对在已分配的子载波上按照上述计算获得的特定功率发送本地数据，而CUE则根据基站的通知的计算结果调整自身发送功率以适应DUE对复用它的频率资源状态，保持一个预先设定的最低上行速率不变；采用本专利发明的适用于多载波通信系统下设备间通信的资源共享方法不仅保证了CUE上行通信速率，还可以最大化所有DUE对的频率利用率之和。

2.根据权利要求1所述的适用于多载波通信系统下设备间通信的资源共享方法，其特征在于：所述步骤3)中基站利用联合子载波分配与功率控制算法可获得所有CUE与DUE对之间的子载波共享方案以及相应的功率控制结果，该算法的计算方法如下：

步骤1：初始化，为第n个CUE在第m个子载波上的传输速率；引入为循环计数变量并初始化；引入CUE在相应子载波上的速率向量为循环执行过程中的中间变量，且；初始化，为依据获得的初始速率向量；将记为循环执行过程中的中间变量，且令，一个极小的正数，用于判定循环是否结束；

步骤2：当时，继续执行步骤3-7，否则循环结束并输出最优解；

步骤3：依据调用下述联合子载波分配与功率控制算法，计算获得最优解（），并根据该结果计算目标函数，其中；

联合子载波分配与功率控制算法执行步骤如下：

按照子载波序列m从1递增至M依次执行下列步骤301-302，即对于任意第m个子载波，执行下列步骤：

步骤301：根据下述方法获得最优功率：

若，则；

若，则；

步骤302：依据获得的选择频率利用率最大的DUE对复用该子载波m，即

，

至此，可以获得CUE和DUE对在子载波m上的最优发送功率及子载波分配结果；

步骤4：计算偏导数向量，该向量中每个元素按照如下公式计算获得：

，

其中；

步骤5：更新，其中为随着增长单调递减的步长；

步骤6：，其中表示将向量投影至空间，的表达式如下所示：

；

步骤7：，跳至步骤2继续执行循环。