[发明专利]一种密集场景下5G通信系统终端接入数量的优化方法

说明书

本发明公开了一种密集场景下5G通信系统终端接入数量的优化方法，系统中的终端包括蜂窝网络终端(CUE)和D2D移动终端(DUE)，方法包括：(1)初始化基本参数，包括小区的通信半径、路径损耗因子等；(2)根据网络中CUE以及D2D用户对的数目，初始化代表资源分配方案的着色矩阵；(3)将新的DUE接入网络，更新计算新接入用户后DUE的信号干扰噪声比，确定所选择的颜色顺序；(4)判断新的DUE是否满足接入网络的要求，若不满足则选取下一个D2D对，转入步骤(3)；(5)对新接入的DUE着色分组；(6)待所有DUE分组完成后，结束方法。本发明能实现5G通信系统的资源优化分配，计算出系统最大可接入D2D终端数量，有效提升系统内D2D用户接入数量。

技术领域

本发明涉及5G通信领域，具体涉及一种密集场景下5G通信系统终端接入数量的优化方法。

背景技术

随着移动通信技术的迅猛发展，现如今的社会发展更加信息化与智能化，其中在无线通信领域，5G通信技术也更加完善成熟。由于用户对于语音和数据服务的需求日益增加，无线通信网络需要不断采取新技术提高频率利用率，提升网络的吞吐量。传统的无线蜂窝网络在通信时需要基站转接，资源利用效率较低，而作为5G关键技术的端到端通信(D2D)可以有效提升蜂窝网络的资源利用率，其允许相邻终端设备无需通过中心基站转发，可直接复用小区内蜂窝通信的信道资源进行直连通信。在D2D通信中，D2D移动终端(DUE)可以与蜂窝网移动终端(CUE)共享链路资源，有效提高了系统容量。随着D2D终端接入数目的递增，系统容量不断提升，但不可避免会引发干扰问题，CUE与DUE之间会产生相互干扰，所以现有的资源分配方案大多适用于D2D用户规模较小的场景。

基于上述挑战，我们需要在用户密集场景下，合理分配信道资源，优化可接入的D2D终端数量。本发明旨在满足蜂窝用户和D2D用户基本通信质量要求的情况下，合理分配网络资源，有效增加系统接入的D2D终端数量。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对系统资源分配问题，提供一种密集场景下5G通信系统终端接入数量的优化方法及设备，当D2D用户分布密集时，合理分配信道资源，有效增加系统可接入的D2D终端数量。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种密集场景下5G通信系统终端接入数量的优化方法，系统中的终端包括蜂窝网络终端(CUE)和D2D移动终端(DUE)，一对DUE包括D2D发射移动终端(DTUE)和D2D接收移动终端(DRUE)，其中有M个CUE和N对DUE共享下行链路资源，M和N为大于0的整数，所述方法包括以下步骤：

(1)初始化系统参数，所述参数包括小区的通信半径、路径损耗因子、D2D通信所允许的最大距离、移动终端数目及各终端间的距离；

(2)根据网络中蜂窝用户的数目以及D2D用户对的数目，将所有D2D用户对作为需要着色的顶点集，将所有CUE作为可选颜色集，初始化着色矩阵H，所述着色矩阵为代表资源分配方案的M×N阶矩阵；

(3)将新的DUE接入网络，计算新接入的DUE在不同分组下的信号干扰噪比，选出信干噪比最大的一个分组，将DUE接入该分组；

(4)判断新的DUE是否满足接入网络的要求，具体包括：将新的DUE接入网络后CUE是否满足信干噪比的要求，以及接入网络后DUE是否满足信干噪比的要求，若其中有一个判断结果为否则选取下一个D2D对，转入步骤(3)；

(5)为新接入网络的满足条件的DUE进行着色分组；

(6)待所有欲接入网络的DUE分组完成后，结束。

所述步骤(3)中新接入网络的D2D用户对接收终端DRUE_j信号干扰噪声比的计算公式为：