CN105636213B - 异构c-ran网络及该网络下的d2d通信模式选择与资源调度联合优化方法 - Google Patents

Abstract

异构C‑RAN网络及该网络下的D2D通信模式选择与资源调度联合优化方法，属于D2D通信网络资源分配领域。为解决D2D通信网络模式选择过程中用户之间的公平性问题，满足D2D用户对网络公平性的要求。可实现D2D通信模式选择的异构C‑RAN网络构建了共存的多层网络，D2D网络有蜂窝、专用和复用三种模式可供选择。在所述网络下的基于用户公平性的D2D通信模式选择与资源调度联合优化方法根据网络负载情况不同状态，轻度负载，中度负载和重度负载三种情况，给出了相应的模式选择和资源调度，保证D2D用户和蜂窝用户最小信干噪比以及D2D用户之间公平性情况下，最大化系统总的吞吐量。适用于D2D通信网络模式选择和资源调度。

Description

异构C-RAN网络及该网络下的D2D通信模式选择与资源调度联 合优化方法

技术领域

本发明涉及一种考虑用户公平性的异构C-RAN网络及该网络下的D2D通信模式选择与资源调度联合优化方法，属于D2D通信网络资源分配领域。

背景技术

随着移动多媒体用户数量的巨大增长，4G蜂窝技术已经满足不了移动用户对数据流量的巨大需求。有限的频谱资源和剧增的数据流量已成为制约通信网络的主要问题。D2D通信为解决这一问题提供了一个有效的解决途径。由于D2D通信是设备与设备之间近场的直接通信，而不需要经过基站转发，所以D2D通信具有很多优点。首先，由于D2D通信时短距离直接通信，所以D2D用户可以享受高的数据传输速率和低的传输时延；其次，D2D提高了频谱利用率和能量效率；同时，D2D通信还能够减轻网络终端之间的拥挤和减少网络负载量。模式选择在D2D通信中非常重要，它决定了两个D2D用户之间是否需要建立直接的D2D通信，并且建立通信后D2D用户是否需要和蜂窝用户复用相同的频谱资源或者是使用专用的频谱资源。目前研究较多的D2D通信的模式选择通常是限制在单个小区内的D2D通信，且以系统吞吐量是否最大化为模式选择的判断标准，这种方法忽略了整个D2D通信网络中用户之间的公平性，并不适用。任何时刻，用户的模式选择应该基于当前用户的瞬时速率和用户之间的公平性，如果调度者一直选择具有高速率的用户传递信息，那么低信噪比的用户对于数据流量的需求就会得不到满足。

因此，针对D2D用户通信时的公平性问题，考虑到网络实际的负载情况，本发明专利提出了一种低复杂度的基于D2D用户公平性的联合模式选择和资源调度算法。在最大化系统总吞吐量的同时，确保D2D用户之间的公平性以及D2D用户和蜂窝用户的信干噪比，从而确保了D2D用户和蜂窝用户的链路质量。

发明内容

本发明为了解决D2D通信网络模式选择过程中用户之间的公平性问题，满足D2D用户对网络公平性的要求，从而提供了一种可实现D2D通信模式选择的异构C-RAN网络及在该异构C-RAN网络下的基于用户公平性的D2D通信模式选择与资源调度联合优化方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案：

图1是本发明提出的异构C-RAN网络中D2D通信模式选择网络架构。可实现D2D通信模式选择的异构C-RAN网络，C-RAN网络的架构包括将用户需求业务与接入网连接在一起的核心网1(Core Network)、集中数字基带处理功能的基带单元池2(BBU pool)、多个用于数字-模拟变换后的射频收发的远端射频单元3(RRH)，其中所述基带单元池2与多个远端射频单元3通过光纤4(Fiber Links)连接；

在所述C-RAN网络下构建共存的多层网络：D2D网络5、家庭基站6(Femto cell)、微微小区7(Pico cell)和宏小区8(Macro cell)，形成异构C-RAN网络；

其中D2D网络有三种通信模式可供选择，分别是蜂窝模式5-1(Cellular Mode)、专用模式5-2(Dedicated Mode)和复用模式5-3(Reused Mode)，该异构C-RAN网络用于集中处理网络中的资源分配。

D2D用户(D2D user,DU)通信的模式主要有三种蜂窝模式8，专用模式9和复用模式10。图2为D2D通信中的蜂窝模式，该模式是指两个用户通信时通过传统的基站转发进行，这种模式下消耗的信道资源是最多的；图3为D2D通信中的专用模式，该模式是指两个DUs直接利用专用的不被蜂窝用户(cellular user,CU)占用的信道资源进行通信，与蜂窝通信相比该模式占用较少的信道资源且由于短距离通信还提高了系统的能量效率；图4为D2D通信中的复用模式，该模式是指两个DUs直接建立链路进行通信不需经过基站转发，且通信过程中复用正在被蜂窝用户使用的频谱资源，该通信模式能够提高频谱利用效率，但是也带来了信道之间的干扰问题。

在异构C-RAN网络下，D2D用户终端在建立通信之前必须从上述三种模式中选择一种通信模式进行通信。该过程可以描述为：首先D2D用户向RRH发送信号，请求与目的用户之间建立连接，BBU根据每个时隙内网络的负载情况以及用户之间的公平性利用资源分配算法给发送请求的D2D用户分配相关的资源，从而建立连接。这个过程动态决定了D2D链路是使用传统的蜂窝通信，还是专用的信道资源或者是复用蜂窝用户的资源，在保证D2D用户和蜂窝用户一定信噪比和D2D用户之间的公平性的情况下，能够提过系统总的频谱利用率。

本发明所述的一种异构C-RAN网络下的基于用户公平性的D2D通信模式选择与资源调度联合优化方法，其流程图如图5所示，通过以下步骤实现：

步骤一：用户DU1发送信号给RRH请求与用户DU2建立通信；

步骤二：RRH将信息通过光纤传递给基带单元池2(BBU pool),基带单元池2判断DU1和DU2是否在D2D通信的最大距离内，如果两用户不在D2D通信距离内，转到步骤三；否则转到步骤四；

步骤三：两用户之间建立传统的蜂窝通信，转到步骤十；

步骤四：两用户之间建立D2D通信，转到步骤五；

步骤五：基带单元池2获取当前网络的负载状态，如果网络中没有可用的空闲频谱，转到步骤六，否则转到步骤七；

步骤六：网络处于重度负载状态，D2D用户只能选择复用通信模式，即D2D用户复用蜂窝用户正在使用的频段进行通信；

步骤七：判断D2D对个数是否大于总的空闲频谱个数，若大于则转到步骤八，否则转到步骤九；

步骤八：网络为中度负载状态，D2D用户需要在蜂窝模式、专用模式和复用模式三种模式之间以比例公平函数的大小作为评判标准进行模式选择；

步骤九：网络为轻度负载状态，D2D用户以比例公平函数的大小作为评判标准只需在蜂窝模式和专用模式之间进行模式选择；

步骤十：D2D模式选择结束；

D2D通信模式选择的标准为用户k在第n个时隙比例公平函数，可通过下式获取：

其中r_k(n)表示瞬时速率，R_k(n-1)表示用户在n时隙之前的平均传输速率。比例公平算法的目标是最大化效用函数∑_ilogR_i，这是比例公平的准则。最大化∑_ilogR_i可以通过最大化实现。系统瞬时信道增益可通过下式获取

其中G表示路径损耗常数，α表示路径损耗因子，β_k,m,n为信道衰落因子，d_k,m,n为蜂窝用户m与D2D用户k之间的距离。

由于本发明研究的D2D模式选择的评判标准是以各个时隙下D2D用户在每种模式工作下的比例公平函数作为标准，因此接下来分别讨论每种模式下D2D用户比例公平函数的计算公式。假设网络中有M个蜂窝用户{C₁,C₂,…,C_M}，K对D2D用户{D₁,D₂,…,D_K}，且D2D对个数小于蜂窝用户的个数即K<M。假设每个CU被分配的都是正交信道，定义N_U和N_D分别是上行链路和下行链路空闲信道的个数。

1.蜂窝模式：如图2所示，蜂窝模式下通信的D2D需要经过基站转发，该模式为传统的蜂窝用户通信，用户会被分配专用的上下行链路进行通信。该模式下上行链路D2D对k的信噪比为

下行链路D2D对用户k的信噪比为

则D2D用户k上下行链路总的瞬时速率为

为了确保D2D对通信质量，无论上行链路还是下行链路D2D用户的信噪比都必须大于一个最小阈值ξ_min。本发明主要研究对D2D对的功率控制，因此假设eNB可以协调传输功率使得不小于

2.专用模式：图3所示为专用模式，该模式下D2D对之间通信，不需经过基站转发，所使用的专用频谱为上行链路或者下行链路可用频谱中的一种。这种模式是在网络中有足够多的空闲频谱以及两用户通信距离在D2D通信范围内时才考虑的。该模式下用户的信噪比可表示为：

用户的瞬时速率为：

3.复用模式：如图4所示，假设工作在复用模式下的D2D对复用蜂窝用户的上行链路，则蜂窝用户会对D2D用户接收端造成干扰，同时D2D用户会对基站造成干扰。该模式下D2D用户的信干噪比为：

该模式下蜂窝用户的信干噪比为：

D2D用户的瞬时速率为：

定义x＝{x⁽¹⁾,x⁽²⁾,x⁽³⁾}作为一个模式选择和信道分配的矩阵；x⁽¹⁾和x⁽²⁾是蜂窝模式和专用模式对应的K维矩阵，如果D2D对k工作在蜂窝模式或专用模式时或x⁽³⁾是复用模式下K×M维的信道分配矩阵；定义p＝{p⁽¹⁾,p⁽²⁾,p⁽³⁾,p^c}为系统中功率的矩阵；p^c为蜂窝用户的传输功率，若蜂窝用户m被D2D对k复用则蜂窝用户的功率为不被复用的蜂窝用户的功率为为D2D用户最大发射功率；为蜂窝用户最大发射功率，；和分别对应D2D用户第n个时隙在蜂窝模式、专用模式和复用模式下的信噪比(SNR)和信干噪比，ξ_min为网络中用户的最小信噪比；R_k,n-1为D2D用户在前n-1个时隙的平均传输速率。

在保证D2D用户之间公平性，D2D用户和蜂窝用户SINR的条件下，通过联合模式选择，资源调度和功率控制使系统总比例公平函数Q最大。因此系统带有公平性的联合模式选择和资源调度问题规划如下：

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的可实现D2D通信模式选择的异构C-RAN网络构建了共存的多层网络；其中D2D网络有三种通信模式可供选择，分别是蜂窝模式、专用模式和复用模式，该异构C-RAN网络用于集中处理网络中的资源分配。在所述异构C-RAN网络下的基于用户公平性的D2D通信模式选择与资源调度联合优化方法根据网络负载情况不同状态，具体分为轻度负载，中度负载和重度负载三种情况，同时考虑网络负载情况和比例公平的因素，给出了相应的模式选择和资源调度方法，在保证D2D用户和蜂窝用户最小信干噪比以及D2D用户之间公平性情况下，最大化系统总的吞吐量。本发明适用于D2D通信网络模式选择和资源调度。

本发明解决了传统D2D通信的模式选择以系统吞吐量是否最大化为模式选择判断标准忽略了整个D2D通信网络中用户之间的公平性的问题。

本发明在设计在D2D用户进行模式选择和资源调度时，为了提高同种业务D2D用户之间的获取吞吐量的公平性，提出了基于比例公平算法的的联合模式选择和资源调度算法。本发明所研究的带有公平性的联合模式选择和资源调度优化问题是一个0,1整数规划问题，属于NP-hard问题，在多项式时间内不能直接求出最优解，因此本发明根据实际网络负载情况，提出了一些低复杂度的算法得出一个次优解，满足了D2D用户对网络公平性的要求。

附图说明

图1是本发明所述的异构C-RAN网络中D2D通信模式选择的系统网络架构；

图2是本发明所述的D2D通信蜂窝模式网络架构；

图3是本发明所述的D2D通信专用模式网络架构；

图4是本发明所述的D2D通信复用模式网络架构；

图5是D2D通信联合模式选择和资源调度算法流程图；

图6是网络轻度负载状态下，D2D通信联合模式选择和资源调度算法流程图；

图7是网络重度负载状态下，D2D通信联合模式选择和资源调度算法流程图；

图8是网络中度负载状态下，D2D通信联合模式选择和资源调度算法流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图6说明本实施方式，本实施方式所述的是，当网络为轻度负载状态下，有充足的空闲上下行链路可供选择，因此只用考虑蜂窝模式和专用模式两种情况，又因为同一DUs在两种模式下对之前时隙内的平均传输速率是相同的，因此只需比较两种模式下DUs的瞬时速率即可。蜂窝模式下和专用模式下计算最大瞬时速率时，不存在信道间的干扰问题，因此当用户采用最大发射功率时，可使得获取的瞬时速率最大。具体算法可通过以下步骤实现：

步骤A1：判断D2D用户对数k是否小于总的对数K，若小于转到步骤A2，否则算法结束；

步骤A2：蜂窝模式下最大速率可通过下式获得：

步骤A3：蜂窝模式下最大速率可通过下式获得：

步骤A4：比较蜂窝模式下和专用模式下最大传输速率大小，若蜂窝模式下大则转到步骤A5，否则步骤；

步骤A5：选择蜂窝模式通信，则被占用的上下行链路信道个数分别加1，通过下式获取该模式下的比例公平函数转到步骤A10；

步骤A6：选择专用模式通信，该模式下首先判断上行链路空闲信道个数是否大于下行链路空闲信道个数，若大于转到步骤A7，否则转到步骤A8

步骤A7：被占用的上行链路信道个数加1，转到步骤A9；

步骤A8：被占用的下行链路信道个数加1，转到步骤A9；

步骤A9：通过下式获取该模式下的D2D用户的瞬时比例公平函数

步骤A10：获取前k个用户比例公平函数的总和；

步骤A11：D2D对数加1转到步骤A1。

具体实施方式二：结合图7说明本实施方式，本实施方式所述的是重度网络负载状态下，没有空闲频谱使用，D2D用户只能选择复用模式，通过以下步骤实现：

步骤B1：将D2D用户按照比例公平函数值的大小做降序排列，比例公平函数越大优先级越高；

步骤B2：由于D2D用户的平均传输速率已知，因此选出比例公平函数最大的值可通过瞬时速率最大实现；在保证D2D用户和蜂窝用户一定SINR的情况下，优先级最高的D2D用户可从所有的可复用频谱中选出瞬时速率的资源进行复用，最大瞬时速率可通过下式计算：

步骤B3：将步骤B2中已分配的D2D对从D2D对集中剔除，同时将其复用的频谱资源从可复用的频谱资源集中剔除；

步骤B4：该模式下的比例公平函数可通过下式获得：

步骤B5：重复步骤B2和步骤B3，直到所有的D2D对被分配到相应的频谱资源；

步骤B6：对所有D2D用户的比例公平函数求和，算法结束。

具体实施方式三：结合图8说明本实施方式，本实施方式所述的是在网络为中度负载状态，D2D用户需要在蜂窝模式、专用模式和复用模式三种模式之间以比例公平函数的大小作为评判标准进行模式选择。该网络状态下由于D2D对数大于可利用空闲频谱的个数，因此D2D用户需要从三种模式中进行选择。由于D2D工作在复用模式下会对蜂窝用户造成干扰，因此在有空闲频谱的情况下，D2D用户会优先选择蜂窝模式或者专用模式进行通信。中度网络负载情况下的D2D联合模式选择和资源调度算法可通过以下步骤实现：

步骤C1：将D2D用户按照比例公平函数值的大小做降序排列，比例公平函数越大优先级越高；

步骤C2：优先级高的D2D用户按照具体实施方式一在蜂窝模式和专用模式之间进行选择，直到所有空闲频谱用完；

步骤C3：剩余的D2D用户选择复用模式，算法按照具体实施算法三进行，直到所有的D2D用户分配到相应的频谱资源；

步骤C4：对所有D2D用户的比例公平函数求和，算法结束。

步骤C1：将D2D用户按照比例公平函数值的大小做降序排列，比例公平函数越大优先级越高；

步骤C2：优先级高的D2D用户按照具体实施方式一在蜂窝模式和专用模式之间进行选择，直到所有空闲频谱用完；

步骤C3：剩余的D2D用户选择复用模式，算法按照具体实施算法三进行，直到所有的D2D用户分配到相应的频谱资源；

步骤C4：对所有D2D用户的比例公平函数求和，算法结束。

Claims (4)

1.异构C-RAN网络下的基于用户公平性的D2D通信模式选择与资源调度联合优化方法，所述异构C-RAN网络可实现D2D通信模式选择，

C-RAN网络的架构包括将用户需求业务与接入网连接在一起的核心网(1)、集中数字基带处理功能的基带单元池(2)、多个用于数字-模拟变换后的射频收发的远端射频单元(3)，其中所述基带单元池(2)与多个远端射频单元(3)通过光纤(4)连接；

在所述C-RAN网络下构建共存的多层网络：D2D网络(5)、家庭基站(6)、微微小区(7)和宏小区(8)，形成异构C-RAN网络；

其中D2D网络有三种通信模式可供选择，分别是蜂窝模式(5-1)、专用模式(5-2)和复用模式(5-3)，该异构C-RAN网络用于集中处理网络中的资源分配；

定义异构C-RAN网络中有M个蜂窝用户{C₁,C₂,…,C_M}，K对D2D用户{D₁,D₂,…,D_K}，且D2D对个数小于蜂窝用户的个数即K＜M；假设每个蜂窝用户被分配的都是正交信道，定义N_U和N_D分别是上行链路和下行链路空闲信道的个数；

其特征在于，

在确保D2D网络中所有D2D用户和蜂窝用户信干燥比(SINR)的情况下，通过联合模式选择、资源分配和功率控制最大化D2D网络中总的比例公平函数Q以提高D2D用户之间的公平性，构建如下目标函数：

定义x＝{x⁽¹⁾,x⁽²⁾,x⁽³⁾}作为一个模式选择和信道分配的矩阵；x⁽¹⁾和x⁽²⁾是蜂窝模式和专用模式对应的K维矩阵，如果D2D对k工作在蜂窝模式或专用模式时或x⁽³⁾是复用模式下K×M维的信道分配矩阵；定义p＝{p⁽¹⁾,p⁽²⁾,p⁽³⁾,p^c}为系统中功率的矩阵；p^c为蜂窝用户的传输功率，若蜂窝用户m被D2D对k复用则蜂窝用户的功率为不被复用的蜂窝用户的功率为 为D2D用户最大发射功率；为蜂窝用户最大发射功率；和分别对应D2D用户第n个时隙在蜂窝模式、专用模式和复用模式下的信噪比(SNR)和信干噪比，ξ_min为网络中用户的最小信噪比；R_k,n-1为D2D用户在前n-1个时隙的平均传输速率；

根据实际网络负载情况，求出目标函数的一个次优解，其求解过程为：

步骤一：用户DU1发送信号给RRH请求与用户DU2建立通信；

步骤二：RRH将信息通过光纤传递给基带单元池2(BBUpool),基带单元池2判断DU1和DU2是否在D2D通信的最大距离内，如果两用户不在D2D通信距离内，转到步骤三；否则转到步骤四；

步骤三：两用户之间建立传统的蜂窝通信，转到步骤十；

步骤四：两用户之间建立D2D通信，转到步骤五；

步骤五：基带单元池2获取当前网络的负载状态，如果网络中没有可用的空闲频谱，转到步骤六，否则转到步骤七；

步骤六：网络处于重度负载状态，D2D用户只能选择复用通信模式，即D2D用户复用蜂窝用户正在使用的频段进行通信；

步骤七：判断D2D对个数是否大于总的空闲频谱个数，若大于则转到步骤八，否则转到步骤九；

步骤八：网络为中度负载状态，D2D用户需要在蜂窝模式、专用模式和复用模式三种模式之间以比例公平函数的大小作为评判标准进行模式选择；

步骤九：网络为轻度负载状态，D2D用户以比例公平函数的大小作为评判标准只需在蜂窝模式和专用模式之间进行模式选择；

步骤十：D2D模式选择结束；

前述步骤提到的比例公平函数作为D2D通信模式选择的标准，用户k在第n个时隙比例公平函数通过下式获取：

其中r_k(n)表示瞬时速率，R_k(n-1)表示用户在n时隙之前的平均传输速率；

瞬时信道增益可通过下式获取

其中G表示路径损耗常数，α表示路径损耗因子，β_k,m,n为信道衰落因子，d_k,m,n为蜂窝用户m与D2D用户k之间的距离；

蜂窝模式、专用模式和复用模式三种模式下均利用瞬时信道增益h_k,m,n来计算瞬时速率r_k(n)，通过r_k(n)即可获取比例公平函数的值；

蜂窝模式、专用模式和复用模式三种模式中的瞬时速率r_k(n)的计算过程分别为：

蜂窝模式：

蜂窝模式下通信的D2D需要经过基站转发，该模式为传统的蜂窝用户通信，用户会被分配专用的上下行链路进行通信；该模式下上行链路D2D对k的信噪比为

下行链路D2D对用户k的信噪比为

则D2D用户k上下行链路总的瞬时速率为

专用模式：

专用模式下D2D对之间通信不需经过基站转发，所使用的专用频谱为上行链路或者下行链路可用频谱中的一种，专用模式是在网络中有足够多的空闲频谱以及两用户通信距离在D2D通信范围内时才考虑的，该模式下用户的信噪比可表示为：

用户的瞬时速率为：

复用模式：

假设工作在复用模式下的D2D对复用蜂窝用户的上行链路，则蜂窝用户会对D2D用户接收端造成干扰，同时D2D用户会对基站造成干扰，该模式下D2D用户的信干噪比为：

该模式下蜂窝用户的信干噪比为：

D2D用户的瞬时速率为：

2.根据权利要求1所述的基于用户公平性的D2D通信模式选择与资源调度联合优化方法，其特征在于：当网络为轻度负载状态下，D2D用户以比例公平函数的大小作为评判标准只需在蜂窝模式和专用模式之间进行模式选择，具体过程为：

步骤A1：判断D2D用户对数k是否小于总的对数K，若小于转到步骤A2，否则算法结束；

步骤A2：蜂窝模式下最大速率可通过下式获得：

步骤A3：蜂窝模式下最大速率可通过下式获得：

步骤A4：比较蜂窝模式下和专用模式下最大传输速率大小，若蜂窝模式下大则转到步骤A5，否则步骤；

步骤A5：选择蜂窝模式通信，则被占用的上下行链路信道个数分别加1，通过下式获取该模式下的比例公平函数转到步骤A10；

步骤A6：选择专用模式通信，该模式下首先判断上行链路空闲信道个数是否大于下行链路空闲信道个数，若大于转到步骤A7，否则转到步骤A8

步骤A7：被占用的上行链路信道个数加1，转到步骤A9；

步骤A8：被占用的下行链路信道个数加1，转到步骤A9；

步骤A9：通过下式获取该模式下的D2D用户的瞬时比例公平函数

步骤A10：获取前k个用户比例公平函数的总和；

步骤A11：D2D对数加1转到步骤A1。

3.根据权利要求1或2所述的基于用户公平性的D2D通信模式选择与资源调度联合优化方法，其特征在于：在网络处于重度负载状态，D2D用户只能选择复用模式，通过以下步骤实现：

步骤B1：将D2D用户按照比例公平函数值的大小做降序排列，比例公平函数越大优先级越高；

步骤B2：由于D2D用户的平均传输速率已知，因此选出比例公平函数最大的值可通过瞬时速率最大实现；在保证D2D用户和蜂窝用户一定SINR的情况下，优先级最高的D2D用户可从所有的可复用频谱中选出瞬时速率的资源进行复用，最大瞬时速率可通过下式计算：

步骤B3：将步骤B2中已分配的D2D对从D2D对集中剔除，同时将其复用的频谱资源从可复用的频谱资源集中剔除；

步骤B4：该模式下的比例公平函数可通过下式获得：

步骤B5：重复步骤B2和步骤B3，直到所有的D2D对被分配到相应的频谱资源；

步骤B6：对所有D2D用户的比例公平函数求和，算法结束。

4.根据权利要求3所述的基于用户公平性的D2D通信模式选择与资源调度联合优化方法，其特征在于：在网络为中度负载状态，D2D用户需要在蜂窝模式、专用模式和复用模式三种模式之间以比例公平函数的大小作为评判标准进行模式选择，具体过程为：

步骤C1：将D2D用户按照比例公平函数值的大小做降序排列，比例公平函数越大优先级越高；

步骤C2：优先级高的D2D用户按照具体实施方式一在蜂窝模式和专用模式之间进行选择，直到所有空闲频谱用完；

步骤C3：剩余的D2D用户选择复用模式，算法按照具体实施算法三进行，直到所有的D2D用户分配到相应的频谱资源；

步骤C4：对所有D2D用户的比例公平函数求和，算法结束。