[发明专利]基于IMT-A标准的后续演进嵌入式D2D实现方法

权利要求书

1.一种基于IMT-A标准的后续演进嵌入式D2D实现方法，包括如下步骤：

（1）基站定期与各用户建立联系获得用户与基站间信道状态信息，并通过全球定位系统GPS得到用户位置信息，形成邻近用户列表；

（2）在传输帧的下行时期，用户获得上行资源分配信息并在传输帧的上行时期，用户按照上行资源分配信息感知邻近用户，获得邻近用户功率等级列表并上传到基站；

（3）基站结合邻近用户列表、用户与基站间信道状态信息以及用户上传的邻近用户功率等级列表，形成全网信道增益列表，该全网信道增益列表，是指基站端获知每个用户的位置信息、每个用户到基站的信道状态信息，以及用户之间的平均信道增益；

（4）基站根据全网信道增益列表，按照满足终端直通D2D传输所需的最小用户服务质量QoS需求的准则，形成终端直通D2D潜在簇，该潜在簇是指以发射用户为中心，包括与其能建立终端直通D2D连接的用户集合；

（5）终端用户通过控制信道与基站建立连接，并发送业务请求；

（6）基站根据全网信道增益列表和用户服务质量QoS需求，以及终端直通D2D潜在簇信息，结合频率、功率以及空间资源的联合优化分配方法，从非正交资源复用模式、正交资源复用模式以及标准蜂窝模式中选择最优的传输模式；

（7）基站根据模式选择的结果为终端用户分配时间、频率、功率以及空间资源；

（8）经过模式选择和资源分配后，终端用户与目标用户建立通信，并根据选择的最优传输模式确定通信方式以及系统传输帧，若选择非正交资源复用模式或正交资源复用模式，则终端用户在传输期中与目标用户进行终端直通D2D通信，若选择标准蜂窝模式，则终端用户在传输期中与目标用户进行标准蜂窝通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（1）所述的基站通过全球定位系统GPS得到用户位置信息形成邻近用户列表，按如下步骤进行：

（1a）用户通过全球定位系统GPS得到自己的位置信息并上传基站；

（1b）基站整理各用户上传的位置信息计算出用户与邻近用户的距离d，并根据信道衰落模型，计算出用户和邻近用户的理论信道增益： 

g=d^-α

其中，d为用户间的距离，α为信道衰落指数；

（1c）基站将这些邻近用户的身份标识和理论信道增益一一对应，形成邻近用户列表;

（1d）用户定期更新并上传自己位置信息，使基站更新邻近用户列表。

3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（2）所述的在传输帧的下行时期，用户获得上行资源分配信息并在传输帧的上行时期，用户按照上行资源分配信息感知邻近用户，获得邻近用户功率等级列表并上传基站，按如下步骤进行：

（2a）在传输帧的下行时期，用户侦听物理下行控制信道PDCCH，获得上行资源分配信息并存储；

（2b）在传输帧的上行时期，用户按照上行资源分配信息感知邻近用户，获得邻近用户的身份信息以及接收信号功率信息；

（2c）用户对接收的信号功率量化，按功率大小划分等级，形成一张包含邻近用户标识、功率等级的邻近用户功率等级列表；

（2d）用户上传邻近用户功率等级列表给基站；

（2e）用户重复步骤（2a）-（2d）定期更新列表并上传给基站。

4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（3）所述的基站结合邻近用户列表、用户与基站间信道状态信息以及用户上传的邻近用户功率等级列表形成全网信道增益列表，按如下步骤进行：

（3a）基站结合邻近用户列表、用户与基站间信道状态信息以及用户上传的邻近用户功率等级列表综合分析，获取用户的身份标识，用户与邻近用户之间的相邻关系，以及用户与邻近用户之间的平均信道增益；

（3b）基站以用户身份标识为索引，检索出用户位置信息及用户与基站间信道状态信息，并形成用户信息表，用户信息表中第一项为用户身份标识，第二项为用户与基站间信道状态信息，第三项为用户位置信息，末项为添加的邻近用户表指引项，将用户信息表中的邻近用户表指引项指向用户的邻近用户表，邻近用户表包含用户与邻近用户之间的相邻关系，及用户与邻近用户之间的平均信道增益，用户信息表和邻近用户表共同构成全网信道增益列表。 

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤（4）中最小用户服务质量QoS需求的准则，是指在最大发射功率的限制下，保证D2D传输的信号干扰噪声比SINR不低于基站设定的门限。