我們在劃分 LTE Direct 頻段時將 cell 的範圍分為中央區與外圍區(如圖 21)，外圍區域再分為三等分。
若中央區的頻譜不⾜，可向外圍區借⽤剩餘的頻段。若外圍區頻譜不⾜，可將中⼼頻帶分為 A1、A2、
A3三等分(如圖 22)，當有需要時可將頻譜借給外圍區域。D2D UE 先使⽤與該區域正交的頻譜，再使
⽤ BS 有多餘的頻譜，這是因為若先使⽤該區 BS 頻譜會使得 BS UE 可使⽤的資源減少。利⽤正交頻 譜則可能在邊界區影響到其他 UE，若是該 cell 在邊界區有 Rrelay Station (RS) (cell 分為中⼼區域與邊 緣區，邊緣區分為六個⼩區，⼩區中⼼有 RS)，D2D UE 可利⽤ RS 來偵測是否靠近邊界的區域(RS 需 在該區域的中⼼)。D2D UE 若是在邊界區，則可分配較不易重疊的頻譜，或是降低邊緣區 D2D UE 的 功率以降低可能發⽣的⼲擾。以下為我們對 LTE Direct 動態頻率劃分與頻率重⽤⽅法的初步設計。
1. 由基地台偵測 UE 位置，找出潛在且能進⾏配對的 D2D UE，並對 D2D UE 進⾏配對。
2. (a) 依照基地台 UE 的需求來分配頻譜，基地台分為中央區(A)與外圍區，外圍區域再三等分(B、C、
D) (如圖 21)。在分配頻譜時，若有 UE 欲進⾏ D2D 傳輸但⽬前占⽤ BS 頻譜，則先不列⼊計算(視 為未佔⽤頻譜)。
圖 21：LTE Direct 頻段劃分
圖 22：中央頻段細分為 A1、A2、A3三等份
(b) 統計 BS UE 的使⽤情形，若中央 BS UE 頻譜不敷使⽤，則根據其它三區的頻譜使⽤率考慮借
⽤頻譜，先借⽤頻譜使⽤率較低的區域。
(c) 若邊緣區的頻譜不⾜則將中央區原本所使⽤的頻段分為 A1、A2、A3三等分(如圖 22)，邊緣區 則使⽤相對應的頻段(B、C、D)。若是全區不⾜，則根據頻譜使⽤率來分配頻段。實際計算時，會 先將全頻段的剩餘部份歸給中央區，再計算外圍區是否有頻譜不⾜的情形。由於中央區所能分給 邊緣區的頻段最多為原本中⼼頻段的三分之⼀，若外圍區所需頻譜量超過也只能以此為上限。
圖 23：頻譜分配計算式
(d) 在中⼼區計算出所有剩餘頻譜後則統計其它外圍區所需要的頻譜量。若”中央區所需使⽤的頻 譜量”加上”外圍區所需的頻譜量”⼤於”⽬前中央頻譜量”，則優先讓中央區的 UE 使⽤頻譜，外圍 所要求的頻段到最後才會分配，若有剩餘頻譜則再分給外圍不⾜的區域。因此頻譜不⾜的外圍區 只能使⽤原本⾃⼰的頻譜(若得到分配也會處於”頻譜不⾜”的狀態)。中央區則使⽤⾃⾝頻譜與外圍 區借來的頻譜。若”中央區所需頻譜數量”加上”外圍區所需頻譜數量”⼩於”⽬前中央區頻譜的數量”
則優先將頻譜分配給外圍區，中央區則使⽤剩餘頻譜。剩下的頻譜若是屬於外圍區的頻譜則全數 還給該外圍區。此⽅法在外圍區有多餘頻譜時，能間接借給其它外圍頻譜不⾜的區域。由於外圍 區直接將頻譜借⽤給其它外圍區會造成頻譜重疊並產⽣⼲擾，因此必須讓中央區使⽤外圍區多餘 的頻段。
3. 在分配所有 BS 的頻譜時，分配 BS UE 頻譜的⽅式為從左⾄右，分配 D2D UE 頻譜的⽅式為由右⾄
左(圖 24)。此⽅法的優點是盡可能避免 BS UE 與 D2D UE 所使⽤的頻譜重複使⽤。若 BS UE 與 D2D
UE使⽤到同⼀段頻譜，BS UE 會優先考慮使⽤ D2D UE 使⽤機率較低的頻段；反之 D2D UE 也會 優先使⽤ BS UE 使⽤機率較低的頻段。
圖 24：⼦載波排程⽅向
4. BS和 RS 根據分別得知與 UE 的距離，可透過交叉⽐對得到 UE ⼤致上的位置。舉例來說，同⼀個 cell中的 BS 和 RS，兩者距離 1000 公尺，中央區半徑範圍為 500 公尺，外圍區半徑範圍為 500 公 尺。若 UE 距離 BS 與 RS 均為 500 公尺，則可知 UE 位於中央區與外圍區的交界處。若距離 BS 1500
公尺，距離 RS 500 公尺，則可知 UE 正處於 cell 的邊緣部分。
圖 25：頻譜不同的交界處為邊界區域
5. 得知 D2D UE 的位置資訊後，開始分配 D2D UE 所使⽤的頻譜。D2D UE 優先使⽤正交的頻譜，假 定中央區所使⽤的頻段為 A(內部再細分為 A1、A2、A3)，外圍區分為 B、C、D。在中央區 D2D UE 與在邊緣區交界處，使⽤正交頻譜可能會產⽣⼲擾。舉例來說，在未進⾏動態調整頻譜時，中央區 的 D2D UE 可使⽤ B、C、D 正交頻譜，雖然 D2D 傳輸功率較低，但在與 B 區交界處使⽤ B 頻譜 可能會產⽣⼲擾，因此可優先在相鄰 B 邊界區分配 C、D 的頻譜給 D2D UE。以此類推，與 C 相鄰 的區域分配 B、D 頻譜給 D2D UE，與 D 相鄰的區域分配 B、C 頻譜給 D2D UE。⽽在外圍區的部 份，同個 cell 在外圍區的交界處，B 與 C 交界處就優先分配 D 頻譜，B 與 D 交界處就優先分配 C 頻譜，C 與 D 交界處就優先分配 B 頻譜，在外圍區與不同 cell 的交界處也是以此原則分配。若以 動態分配，則觀察兩邊區域所使⽤的頻譜，分配給交界處 D2D UE 的頻譜不能與此兩區域重疊。若 是給 D2D UE 的頻譜仍不夠，再考慮使⽤ BS UE 所剩餘的頻譜。最後才使⽤本區域 BS UE 的頻譜，
不過需要額外偵測使⽤此頻譜的 BS UE 位置，⾜夠遠才能分配給 D2D UE 使⽤。
6. 經過⼀段時間後，或當某區域頻譜不⾜，則再次進⾏動態頻譜分配。在動態頻率重⽤的環境下進⾏
D2D 傳輸，可視 UE 多寡來分配頻譜，增加頻譜使⽤效率，進⽽增加 throughput。本計劃針對 UE 較多的環境⽐較動態與靜態頻率重⽤的差別。
我們的⽅法能將中⼼區的頻譜外借，以提⾼ D2D 所能使⽤的頻譜；與 SFR 相⽐也較能讓外圍區的 BS UE 使⽤更多的頻譜。相較於[8,9]，我們的⽅法考慮單純使⽤正交頻譜所造成邊緣的⼲擾，並進⾏動態頻 率調整，能再進⼀步降低⼲擾並提升頻譜使⽤率。在[8]所提到的⽅法中，作者提出 D2D 在 FFR 環境 下所分配的頻譜為正交頻譜，若使⽤ BS UE 剩餘頻譜，會影響原本使⽤ BS 的 UE，使⽤正交頻譜能降 低該區的⼲擾以提⾼系統效能。然⽽在 FFR 的環境下，會有靜態頻率重⽤的缺點，若是使⽤ BS 的 UE 集中在 FFR 的中央區域，FFR 也無法重新進⾏頻譜分配，讓中央區使⽤外圍區閒置的頻段。[9]所提出 的⽅法還有另外⼀個缺點，在邊緣區使⽤ D2D 傳輸可能會造成⼲擾。舉例來說，D2D UE 若是在外圍 區，所使⽤的正交頻譜同時也包含中央區的頻譜，因此有可能對中央區使⽤ BS 的 UE 產⽣⼲擾。若是 要在動態頻率重⽤的環境下使⽤ D2D 傳輸，D2D UE 不能直接使⽤與該區正交的頻段，因為頻段會隨 著 UE 需求⽽變動。因此若直接分配給該區域正交的頻譜給 D2D 使⽤，該頻段可能會與該區的 BS UE 所使⽤的頻段重疊。因此，分配給 D2D 的頻段需要由 BS 控制以確保正交性。換⾔之 D2D UE 在會對 其它 UE 造成較⼤⼲擾的時候需要改變現有使⽤的頻譜。由於在 FFR 的情形下，若有許多 UE 集中在 某⼀區域，也無法調整頻譜以滿⾜使⽤者需求，因此期望能在動態頻率重⽤的環境中研究 D2D 的傳輸
⽅式。