[发明专利]蜂窝小区中基于MIMO预编码的D2D对用户调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其是涉及一种能够有效减少并抑制基站下行链路和D2D对通信链路同频干扰的D2D对用户调度方法。

背景技术

D2D(Device-to-Device)，即终端直通技术，是指是指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，而无需基建设备进行转发的方式。D2D技术最直观的两大特点是直通通信方式和短距离通信，直通通信方式可以减少处理时延，而短距离通信则可以节约终端功耗，从而能够减少干扰，提高频谱资源利用率。此外，通信终端的广泛分布和节点移动的灵活性可以扩展网络的覆盖范围，而工作在许可频段则可实现干扰控制。故D2D技术在解决宽带蜂窝移动通信系统中覆盖和容量等方面的局限性具有巨大优势，在IMT-Advanced演进中融合D2D技术，将显著改善网络结构、增强覆盖、提高系统容量。

D2D通信与蜂窝通信对无线资源的共享有正交和复用两种方式，正交模式下D2D通信与蜂窝通信不会产生干扰，但无线资源得不到充分利用，频谱资源利用率较低，而采用复用模式共享则必须要考虑减少或抑制由于复用而产生的干扰。

相比于传统的小区通信，引入D2D对通信后，增加的下行信道干扰主要有三类：D2D对的发射端用户对小区用户的干扰，基站对D2D对的接收端用户的干扰，以及D2D对的发射端用户对其他D2D对接收端用户的干扰。已有相关专利基于用户在小区中的位置来避免干扰，其方案是D2D对选择距离最远的小区用户复用其资源，但是为了减小基站对D2D对接收端用户的干扰，D2D对大多在小区边缘，降低了D2D对分布的灵活性，或者需要进行基站功率控制，减小了基站信号的覆盖范围。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种蜂窝小区中基于MIMO预编码的D2D对用户调度方法，该方法能够减少基站下行通信链路和D2D对通信链路干扰，同时在不减小基站信号覆盖范围的前提下，增加D2D对在小区内分布灵活性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种蜂窝小区中基于MIMO预编码的D2D对用户调度方法，包括以下步骤：

1)在调度周期开始阶段，按照预编码方式选择下行调度的空分用户组，该空分用户组中的用户个数不大于满复用时的用户个数-1；

2)根据当前时刻提出资源占用申请的D2D对发射端用户的位置信息确定D2D对备选集；

3)备选集中的D2D对发射端用户发射带有D2D对序号信息的测试信号；

4)根据接收到的测试信号的强度，将备选集中的D2D对进行分类，其中第一类为本调度周期内不允许调度的D2D对，第二类为本调度周期内允许调度的D2D对；

5)在第二类D2D对的接收端用户下行信道中选择与空分用户组下行信道正交性最好的，选定为干扰抑制信道，根据该干扰抑制信道的信道信息和空分用户组的下行信道信息初步得到预编码矩阵，然后删除干扰抑制信道的信道信息所对应的矢量，得到最终的预编码矩阵，对基站下行信道进行预编码处理；

6)基站广播第一类D2D对的序号信息，使其在本调度周期内不允许调度，然后测量第二类D2D对接收端用户接收的来自预编码处理后基站的信号强度P_BS′和来自其对应D2D对发射端用户的信号强度P_D2D，若P_BS′＜αP_D2D，则通知对应D2D对的发射端用户，允许该D2D对进行通信；其中α为接收端用户所能接收的来自基站的干扰程度。

步骤2)中D2D对备选集的确定标准为：(1)D2D对接收端用户和发射端用户的距离小于有效通信半径；(2)两个不同D2D对的发射端用户之间的距离大于通信干扰半径的两倍。有效通信半径定义为D2D接收端达到最低接收信号噪声功率比时D2D收发端之间的距离，通信干扰半径定义为D2D收发端距离为有效通信半径、并且目标接收端达到最低接收信号干扰功率比时D2D干扰发射端与目标接收端之间的距离。在具体的通信场景下，这两个距离阈值可以通过D2D发射功率、D2D链路路径损耗计算公式预先计算出来。提出以上2个D2D对通信条件的原则在于保证D2D对通信质量的同时规避不同D2D对之间的干扰，用户间的距离测量可通过GPS或基站定位等终端定位技术实现。

步骤4)中D2D对进行分类的具体方法为：