CN114071763A - 无线网络d2d资源分配方法、装置、基站及介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的无线网络D2D资源分配方法、装置、基站及介质，通过综合考虑D2D终端对与Eav以及与CUE之间的干扰信道增益、D2D终端对是否为初次进行资源分配的终端对等因素来选择D2D终端进行资源分配。通过获取待分配资源的多个D2D终端对的资源分配参数来计算每个D2D终端对的优先级系数，进而从中选择出优先级最高的三个作为候选终端对，计算每个候选终端对的CUE保密速率，选择出CUE保密速率最高的终端对作为目标终端对，并将待分配的资源分配给目标终端对。本方案通过计算D2D终端对的优先级系数和CUE保密速率来选取目标终端对，有效提高了信道资源利用率，增加了吞吐量，提高了用户体验。

Description

无线网络D2D资源分配方法、装置、基站及介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线网络设备到设备(Device toDevice，简称：D2D)资源分配方法、装置、基站及介质。

背景技术

随着现代通信技术的发展，网络通信出现了资源紧缺的问题，D2D通信的出现提高了传统网络通信的性能，提高了资源的利用率。D2D传输载体是电信运营商，不依赖网络传输基站，在社交应用中使得两个用户能够方便资源分享和信息交流，商户可以通过D2D通信进行有关产品的宣传和推广，可以将D2D通信技术与物联网相结合，实现真正意义上的互联互通无线通信网络，最后依靠两个相邻终端进行信息传输和无须基站传输这一特点，能够应用到应急通信当中。

现有技术中，D2D通信在复用蜂窝用户的资源时，在异构网络下，根据信道质量和对蜂窝终端的干扰情况进行资源分配。通信用户可以在复用过程中获取资源，当基站负载低时，基站分配正交频谱给D2D终端对，并且过程中不会受到干扰，速效较好；当基站负载高时，基站通过获取每一D2D终端对复用资源的速度增益和需求速率的满足情况，确定D2D终端对的调度优先级，然后选取前几个D2D终端对来分配资源。

综上所述，现有的D2D资源分配方法在进行资源分配时，只根据速度增益和需求速率的满足情况来选择D2D终端对进行资源分配，导致信道资源利用率较低，吞吐量较小，用户体验差。

发明内容

本发明实施例提供一种无线网络D2D资源分配方法、装置、基站及介质，用于解决现有技术中信道资源利用率较低，吞吐量较小，用户体验差的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种无线网络D2D资源分配方法，应用于基站，所述方法包括：

获取待分配资源的多个设备到设备D2D终端对的资源分配参数，所述D2D终端对包括D2D终端对的发送端和D2D终端对的接收端，所述资源分配参数包括每个D2D终端对的发送端在蜂窝终端CUE使用的频带K上的发射功率，每个D2D终端对的发送端与窃听终端Eav之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的共用频带指示，任一D2D终端对的共用频带指示用于指示所述D2D终端对的发送端是否与所述CUE共用所述频带K，白噪声，所述CUE与基站之间的信道增益，所述CUE与所述Eav之间的信道增益，所述CUE在频带K上的发射功率，调整系数；

根据所述资源分配参数，计算得到每个D2D终端对的优先级系数，所述优先级系数大小与优先级高低成正比；

根据每个D2D终端对的优先级系数，从多个D2D终端对中选择出优先级最高的三个作为候选终端对，并根据每个候选终端对的资源分配参数分别计算CUE保密速率，所述CUE保密速率用于指示所述CUE传输数据的保密性能；

根据每个候选终端对的CUE保密速率，选择出CUE保密速率最高的D2D终端对作为目标终端对，并将待分配的资源分配给所述目标终端对进行数据传输。

在一种具体的实施方式中，所述根据每个D2D终端对的优先级系数，从多个D2D终端对中选择出优先级最高的三个作为候选终端对，包括：

根据每个D2D终端对的优先级系数从大到小的顺序，依次将多个D2D终端对的优先级系数从大到小进行排序得到优先级系数数组；

从所述优先级系数数组中选择出排在最前的三个优先级系数对应的D2D终端对作为所述候选终端对。

在一种具体的实施方式中，所述根据所述资源分配参数，计算得到每个D2D终端对的优先级系数，包括：

针对每个D2D终端对n，采用公式：

计算得到所述D2D终端对n的优先级系数

其中，n为大于0小于N的正整数，N表示D2D终端对数量，α为大于0的数，表示调整系数，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在所述CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与所述Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益。

在一种具体的实施方式中，所述根据每个候选终端对的资源分配参数分别计算CUE保密速率，包括：

针对每个候选终端对n，采用公式：

计算得到所述候选终端对的CUE保密速率R_n；其中，所述P^c表示所述CUE在频带K上的发射功率，g^c表示所述CUE与所述基站之间的信道增益，g^e表示所述CUE与所述Eav之间的信道增益，N₀表示白噪声，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在所述CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与所述Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益，函数[x]⁺＝max{x,0}，表示取x与0之间的最大值。

第二方面，本发明提供一种无线网络D2D资源分配装置，包括：

获取模块，用于获取待分配资源的多个设备到设备D2D终端对的资源分配参数，所述D2D终端对包括D2D终端对的发送端和D2D终端对的接收端，所述资源分配参数包括每个D2D终端对的发送端在蜂窝终端CUE使用的频带K上的发射功率，每个D2D终端对的发送端与窃听终端Eav之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的共用频带指示，任一D2D终端对的共用频带指示用于指示所述D2D终端对的发送端是否与所述CUE共用所述频带K，白噪声，所述CUE与基站之间的信道增益，所述CUE与所述Eav之间的信道增益，所述CUE在频带K上的发射功率，调整系数；

计算模块，用于根据所述资源分配参数，计算得到每个D2D终端对的优先级系数，所述优先级系数大小与优先级高低成正比；

处理模块，用于根据每个D2D终端对的优先级系数，从多个D2D终端对中选择出优先级最高的三个作为候选终端对，并根据每个候选终端对的资源分配参数分别计算CUE保密速率，所述CUE保密速率用于指示所述CUE传输数据的保密性能；

选择模块，用于根据每个候选终端对的CUE保密速率，选择出CUE保密速率最高的D2D终端对作为目标终端对，并将待分配的资源分配给所述目标终端对进行数据传输。

在一种具体的实施方式中，所述处理模块，具体用于：

根据每个D2D终端对的优先级系数从大到小的顺序，依次将多个D2D终端对的优先级系数从大到小进行排序得到优先级系数数组；

从所述优先级系数数组中选择出排在最前的三个优先级系数对应的D2D终端对作为所述候选终端对。

在一种具体的实施方式中，所述计算模块，具体用于：

针对每个D2D终端对n，采用公式：

计算得到所述D2D终端对n的优先级系数

其中，n为大于0小于N的正整数，N表示D2D终端对数量，α为大于0的数，表示调整系数，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在所述CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与所述Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益。

在一种具体的实施方式中，所述处理模块，具体还用于：

针对每个候选终端对n，采用公式：

计算得到所述候选终端对的CUE保密速率R_n；其中，所述P^c表示所述CUE在频带K上的发射功率，g^c表示所述CUE与所述基站之间的信道增益，g^e表示所述CUE与所述Eav之间的信道增益，N₀表示白噪声，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在所述CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与所述Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益，函数[x]⁺＝max{x,0}，表示取x与0之间的最大值。

第三方面，本发明实施例提供一种基站，包括处理器、存储器、通信接口及存储在所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面任一项提供的无线网络D2D资源分配方法。

第四方面，本发明实施例提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时第一方面任一项提供的无线网络D2D资源分配方法。

本发明实施例提供的无线网络D2D资源分配方法、装置、基站及介质，通过综合考虑D2D终端对的发送端与Eav之间的干扰信道增益、D2D终端对的接收端与CUE之间的干扰信道增益、D2D终端对是否为初次进行资源分配的终端对和CUE保密速率来选择D2D终端进行资源分配。通过获取待分配资源的多个D2D终端对的资源分配参数来计算每个D2D终端对的优先级系数，进而从多个D2D终端对中选择出优先级最高的三个作为候选终端对，计算每个候选终端对的CUE保密速率，选择出CUE保密速率最高的终端对作为目标终端对，并将待分配的资源分配给目标终端对。本方案通过计算D2D终端对的优先级系数和CUE保密速率来选取目标终端对，有效提高了信道资源利用率，增加了吞吐量，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的无线网络D2D资源分配方法的应用场景示意图；

图2为本发明提供的无线网络D2D资源分配方法实施例一的流程示意图；

图3为本发明提供的无线网络D2D资源分配方法实施例二的流程示意图；

图4为本发明提供的无线网络D2D资源分配装置实施例的结构示意图；

图5为本发明提供的一种基站的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在根据本实施例的启示下作出的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

当今社会现代通信技术已经渗透到社会的方方面面，并且一步步影响着人们的生活，于是各种网络服务业便应运而生，但性能低、资源紧缺问题也逐渐浮出水面，设备到设备(Device to Device，简称：D2D)通信技术，就是技术人员为了解决原有网络问题而开发出的一种新型通信技术。

D2D为两个对等的用户节点之间进行通信的一种方式，它使用户之间能够互相发送、接受信息和转换信息，同时用户能自由储存信息，在用户进行资源访问时，不需要借助任何其他手段就能直接获取到信息。D2D之所以能够出现，一方面是第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology，简称：5G)网络力量的崛起，另一方面则是原有通信技术即蜂窝网络不能够满足人们的需求。蜂窝网络经历了一代又一代的发展，从一开始模拟移动电话系统到最成熟的第四代移动通信技术(4th Generation MobileCommunication Technology，简称：4G)无线宽带系统，始终无法使用户之间相互通信，所以5G时代的到来使得蜂窝网络要改变原有发展方式，拓宽应用范围。

D2D通信不但能够提升传统无线网络的各种性能，还能在保证资源可控的情况下，解决日益严重的资源紧缺问题；它不同于蓝牙和无线局域网这类短距离传输信息，因为它的传输载体是电信运营商，信息传输稳定性有了保障。

由于D2D通信技术是侧重于通信，所以它的主要应用不外乎是投入本地市场和增强物联网与通信终端的结合。首先，它可以用来拉近用户之间的距离，在社交应用中就可以很好地发挥出其本身的作用，使得两个用户能够方便资源分享和信息交流，还能通过这类无须中间点的技术为用户匹配更多兴趣相同的人。其次，可以根据邻近特性直接进行数据传输，在分析邻近居民的消费喜好以后，为居民提供相关产品，运用于商业市场之后，商户通过D2D通信进行有关产品的宣传和推广，以此达到推广商品增加盈利的目的。接着便是运用于解决未来剧增的互联网用户对网络的庞大需求量，不出意外，几年以后会有越来越多的蜂窝网络用户接入具有物联网特征的机器通信终端，这些用户呈现出依赖物联网通信终端的特征，所以如果可以将D2D通信技术与物联网相结合，就能产生物联网增强D2D通信的应用，实现真正意义上的互联互通无线通信网络。最后，根据它依靠两个相邻终端进行信息传输和无须基站传输这一特点，能够应用到应急通信当中。

在D2D通信技术的运用过程中，每一位目的用户的地位都是同等的，也就是说D2D技术的作用可以大幅度减少基站的负载。同时，在使用本地、点对点通信的过程中，也不需要核心网络的接入，对于减轻核心网络负载起到很大的作用，便于提高网络通信的质量和速率。同时电池能耗降低，可以延长电池的可使用寿命。相对于其他的一些资源技术，D2D通信在基站的操控下进行运用，也可以适当地释放和增加一些空闲频谱。尤其是在进行小范围、相邻团体的互联网用户社交和办公业务等方面，它可以提升用户的使用体验，并且拓宽通信应用的范围、延长可使用领域链、提升网络空间的吞吐量，人群中信息互配也更加快捷，传速快，性能强。甚至在没有网络覆盖地区或者网络通信基础设施损坏的前提下，都可利用D2D直接接入蜂巢网络。相比于其他技术，它最明显的特点还在于距离短、信号质量强、低耗能损害和持续工作时间长。

在D2D通信在复用蜂窝用户的资源时，在异构网络下，根据信道质量和对蜂窝终端的干扰情况进行资源分配。通信用户可以在复用过程中获取资源，当基站负载低时，基站分配正交频谱给D2D终端对，并且过程中不会受到干扰，速效较好；当基站负载高时，基站通过获取每一D2D终端对复用资源的速度增益和需求速率的满足情况，确定D2D终端对的调度优先级，然后选取前几个D2D终端对来分配资源。如果D2D终端对初次参与资源分配时，仍然只根据速度增益和需求速率来确定是否可以得到资源，导致信道资源利用率较低，吞吐量较小，用户体验差。

针对现有技术中存在的问题，发明人在研究无线网络D2D资源分配过程中发现，可以通过综合考虑D2D终端对的发送端与Eav之间的干扰信道增益、D2D终端对的接收端与CUE之间的干扰信道增益、D2D终端对是否为初次进行资源分配的终端对和CUE保密速率来选择D2D终端进行资源分配。通过待分配资源的多个D2D终端对的资源分配参数来计算D2D终端对的优先级系数的CUE保密速率，进而选择出目标终端对来分配资源，有效提高了信道资源利用率，增加了吞吐量，提高了用户体验。

示例性的，图1为本发明提供的无线网络D2D资源分配方法的应用场景示意图。如图1所示，该应用场景可以包括：至少一个D2D终端对的发送端(图1示出了两个D2D终端对的发送端，分别为D2D终端对的发送端11、D2D终端对的发送端16)、至少一个D2D终端对的接收端(图1示出了两个D2D终端对的接收端，分别为D2D终端对的接收端12、D2D终端对的接收端17)、窃听终端(Eavesdrop，简称：Eav)13、蜂窝终端(Cellular User Equipment，简称：CUE)14、基站15。

示例性的，在图1所示的场景中，CUE14与基站15之间存在通信信道，D2D终端对的发送端11与D2D终端对的接收端12之间存在通信信道，D2D终端对的发送端16与D2D终端对的接收端17之间存在通信信道，CUE14与Eav13之间存在窃听信道，D2D终端对的发送端11与Eav13之间存在干扰信道，D2D终端对的发送端16与Eav13之间存在干扰信道，CUE14与D2D终端对的接收端12之间存在干扰信道，CUE14与D2D终端对的接收端16之间存在干扰信道。

D2D终端对的发送端11、D2D终端对的发送端16、D2D终端对的接收端12、D2D终端对的接收端17、Eav13和CUE14都会实时向基站发送参考信号，基站获取到参考信号就可以计算得到资源分配参数，进而选择出目标D2D终端对来分匹配资源。

需要说明的是，蜂窝终端可以是智能手机，也可以是平板电脑，也可以是其他使用蜂窝网络的智能终端，本发明实施例不对蜂窝终端的具体形态进行限定，可以根据实际需求确定。

需要说明的是，图1仅是本发明实施例提供的一种应用场景的示意图，本发明实施例不对图1中包括的各种设备的实际形态进行限定，也不对图1中设备之间的位置关系和交互方式进行限定，在方案的具体应用中，可以根据实际需求设定。

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要说明的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图2为本发明提供的无线网络D2D资源分配方法实施例一的流程示意图，如图2所示，该无线网络D2D资源分配方法具体包括以下步骤：

S201：获取待分配资源的多个D2D终端对的资源分配参数。

在本步骤中，D2D终端对包括D2D终端对的发送端和D2D终端对的接收端，资源分配参数包括每个D2D终端对的发送端在CUE使用的频带K上的发射功率，每个D2D终端对的发送端与Eav之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的接收端与CUE之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的共用频带指示，任一D2D终端对的共用频带指示用于指示D2D终端对的发送端是否与CUE共用频带K，白噪声，CUE与基站之间的信道增益，CUE与Eav之间的信道增益，CUE在频带K上的发射功率，调整系数。

当需要进行资源分配时，基站会获取参考信号，进而根据参考信号计算得到每个D2D终端对的发送端在CUE使用的频带K上的发射功率，每个D2D终端对的发送端与Eav之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的接收端与CUE之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的共用频带指示，CUE与基站之间的信道增益，CUE与Eav之间的信道增益，CUE在频带K上的发射功率。白噪声是自然界中存在的，为固定值，通过工作人员将白噪声的值设置在基站中，基站可直接获取。调整系数是在基站获取资源分配参数之前，由工作人员设置在基站中的，基站可直接获取。

需要说明的是，参考信号是终端设备实时发送的，基站可以随时根据需要进行获取。

需要说明的是，调整系数是在基站获取资源分配参数之前，由工作人员设置在基站中的，设置两个调整系数，其中一个调整系数要大于另一个调整系数。本发明实施例不对调整系数的大小进行具体限定，可根据实际情况进行设置。

S202：根据资源分配参数，计算得到每个D2D终端对的优先级系数。

在本步骤中，基站在获取到资源分配参数后，就可以根据公式计算每个D2D终端对的优先级系数，优先级系数大小与优先级高低成正比，进而就可以从中选出三个优先级最高的D2D终端对。

具体的，针对每个D2D终端对n，采用公式：

计算得到D2D终端对n的优先级系数

其中，n为大于0小于N的正整数，N表示D2D终端对数量，α为大于0的数，表示调整系数，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与所述Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与CUE之间的干扰信道增益。

需要说明的是，当D2D终端对为初次进行资源分配的终端对时，服务器选择的α为工作人员设置在服务器中的两个调整系数中较大的调整系数；当D2D终端对不是初次进行资源分配的终端对时，服务器选择的α为工作人员设置在服务器中的两个调整系数中较小的调整系数。这样设置使得基站在选择D2D终端对进行资源分配时更加倾向于选择初次进行资源分配的终端对。

需要说明的是，信道增益与距离有关系，D2D终端对与Eav的距离越小，D2D终端对的发送端与Eav之间的干扰信道增益越大，D2D终端对与CUE的距离越小，D2D终端对的接收端与CUE之间的干扰信道增益越大。基站在选择D2D终端对进行资源分配时更加倾向于选择D2D终端对与Eav的距离小于D2D终端对与CUE的距离的终端对。

S203：根据每个D2D终端对的优先级系数，从多个D2D终端对中选择出优先级最高的三个作为候选终端对，并根据每个候选终端对的资源分配参数分别计算CUE保密速率。

在本步骤中，基站在计算得到每个D2D终端对的优先级系数后，按照每个D2D终端对的优先级系数从大到小的顺序，次将多个D2D终端对的优先级系数从大到小进行排序得到优先级系数数组，再从中选择出排在最前的三个优先级系数对应的D2D终端对作为候选终端对。进而可以根据每个候选终端对的资源分配参数分别计算CUE保密速率，从而基站就可以根据每个候选终端对的CUE保密速率确定目标终端对。

S204：根据每个候选终端对的CUE保密速率，选择出CUE保密速率最高的D2D终端对作为目标终端对，并将待分配的资源分配给所述目标终端对进行数据传输。

在本步骤中，基站根据每个候选终端对的资源分配参数分别计算CUE保密速率后，选择出CUE保密速率最高的D2D终端对作为目标终端对，并将待分配的资源分配给目标终端对进行数据传输。

需要说明的是，CUE保密速率代表了CUE传输数据的保密性能，CUE保密速率越大表示CUE传输数据的保密性能越好，因此基站在选择D2D终端对进行资源分配时更加倾向于D2D终端对的CUE保密速率大的D2D终端对。

本实施例提供的无线网络D2D资源分配方法，通过获取待分配资源的多个D2D终端对的资源分配参数，进而计算每个D2D终端对的优先级系数，再按照每个D2D终端对的优先级系数从大到小的顺序，将多个D2D终端对的优先级系数从大到小进行排序得到优先级系数数组，从数组中选择去哪三个优先级系数对应的D2D终端对作为候选终端对。进而再根据D2D终端对的资源分配参数，计算每个候选终端对的CUE保密速率，再将CUE保密速率最高的D2D终端对作为目标终端对，将将待分配的资源分配给目标终端对进行数据传输。相较于现有技术只考虑D2D终端对复用资源的速度增益和需求速率的满足情况，本方案考虑了D2D终端对的发送端与Eav之间的干扰信道增益、D2D终端对的接收端与CUE之间的干扰信道增益、D2D终端对是否为初次进行资源分配的终端对和CUE保密速率，提高了信道资源利用率和用户体验，增加了吞吐量。

在上述实施例的基础上，图3为本发明提供的无线网络D2D资源分配方法实施例二的流程示意图。如图3所示，在本实施例中，上述实施例一中步骤S203可以通过如下步骤实现：

S301：根据每个D2D终端对的优先级系数从大到小的顺序，依次将多个D2D终端对的优先级系数从大到小进行排序得到优先级系数数组；

在本步骤中，基站在计算得到每个D2D终端对的优先级系数后，就可以按照每个D2D终端对的优先级系数从大到小的顺序，依次将多个D2D终端对的优先级系数从大到小进行排序得到优先级系数数组。进而基站可以从中选取三个优先级系数对应的D2D终端对作为候选终端对。

可选的，基站在计算得到每个D2D终端对的优先级系数后，由于优先级系数大小与优先级高低成正比，基站就可以确定出每个D2D终端对的优先级，进而按照优先级从高到低的顺序，将多个D2D终端对的优先级从高到低进行排序得到优先级数组，进而基站可以从中选取排在最前的三个优先级对应的D2D终端对作为候选终端对。

S302：从优先级系数数组中选择出排在最前的三个优先级系数对应的D2D终端对作为候选终端对。

在本步骤中，基站得到优先级系数数组后，将排在最前的三个优先级系数对应的D2D终端对作为候选终端对，由于优先级系数大小与优先级高低成正比，选出的候选终端对的优先级也是排在前三的。进而基站就可以计算每个候选终端对的CUE保密速率。

可选的，当基站得到的是优先级数组时，就可以直接从中选取排在最前的三个优先级对应的D2D终端对作为候选终端对，进而可以计算每个候选终端对的CUE保密速率。

S303：根据每个候选终端对的资源分配参数分别计算CUE保密速率。

在本步骤中，基站确定出候选终端对后，就可以根据资源分配参数分别计算每个候选终端对的CUE保密速率，CUE保密速率表示CUE传输数据的保密性能。

具体的，针对每个候选终端对n，采用公式：

计算得到候选终端对的CUE保密速率R_n；其中，P^c表示CUE在频带K上的发射功率，g^c表示CUE与基站之间的信道增益，g^e表示CUE与Eav之间的信道增益，N₀表示白噪声，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与CUE之间的干扰信道增益，函数[x]⁺＝max{x,0}，表示取x与0之间的最大值。

需要说明的是，D2D终端对与CUE的距离越大，D2D终端对的接收端与CUE之间的干扰信道增益越小，D2D终端对的CUE保密速率越大；D2D终端对与Eav的距离越小，D2D终端对的接收端与Eav之间的干扰信道增益越大，D2D终端对的CUE保密速率越大。

本实施例提供的无线网络D2D资源分配方法，考虑到D2D终端对的优先级和CUE保密速率，选取优先级最高的D2D终端对作为候选终端对，再计算每个候选终端对的CUE保密速率，将CUE保密速率最高的D2D终端对作为目标终端对，提高了信道资源利用率和用户体验，增加了吞吐量。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

图4为本发明提供的无线网络D2D资源分配装置实施例的结构示意图。如图4所示，该无线网络D2D资源分配装置实施例40包括：

获取模块41，用于获取待分配资源的多个设备到设备D2D终端对的资源分配参数，所述D2D终端对包括D2D终端对的发送端和D2D终端对的接收端，所述资源分配参数包括每个D2D终端对的发送端在蜂窝终端CUE使用的频带K上的发射功率，每个D2D终端对的发送端与窃听终端Eav之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的共用频带指示，任一D2D终端对的共用频带指示用于指示所述D2D终端对的发送端是否与所述CUE共用所述频带K，白噪声，所述CUE与基站之间的信道增益，所述CUE与所述Eav之间的信道增益，所述CUE在频带K上的发射功率，调整系数；

计算模块42，用于根据所述资源分配参数，计算得到每个D2D终端对的优先级系数，所述优先级系数大小与优先级高低成正比；

处理模块43，用于根据每个D2D终端对的优先级系数，从多个D2D终端对中选择出优先级最高的三个作为候选终端对，并根据每个候选终端对的资源分配参数分别计算CUE保密速率，所述CUE保密速率用于指示所述CUE传输数据的保密性能；

选择模块44，用于根据每个候选终端对的CUE保密速率，选择出CUE保密速率最高的D2D终端对作为目标终端对，并将待分配的资源分配给所述目标终端对进行数据传输。

进一步地，所述处理模块43，具体用于：

根据每个D2D终端对的优先级系数从大到小的顺序，依次将多个D2D终端对的优先级系数从大到小进行排序得到优先级系数数组；

从所述优先级系数数组中选择出排在最前的三个优先级系数对应的D2D终端对作为所述候选终端对。

进一步地，所述计算模块42，具体用于：

针对每个D2D终端对n，采用公式：

计算得到所述D2D终端对n的优先级系数

其中，n为大于0小于N的正整数，N表示D2D终端对数量，α为大于0的数，表示调整系数，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在所述CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与所述Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益。

进一步地，所述处理模块43，具体还用于：

针对每个候选终端对n，采用公式：

计算得到所述候选终端对的CUE保密速率R_n；其中，所述P^c表示所述CUE在频带K上的发射功率，g^c表示所述CUE与所述基站之间的信道增益，g^e表示所述CUE与所述Eav之间的信道增益，N₀表示白噪声，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在所述CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与所述Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益，函数[x]⁺＝max{x,0}，表示取x与0之间的最大值。

本实施例提供的数据可视化的处理装置，用于执行前述任一方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

图5为本发明提供的一种基站的结构示意图。如图5所示，该基站50包括：

处理器51，存储器52，通信接口53及存储在所述存储器上的计算机程序；

所述存储器52用于存储所述处理器51的计算机程序；

其中，所述处理器51配置为经由执行所述计算机程序来执行前述任一方法实施例中的的技术方案。

可选的，存储器52既可以是独立的，也可以跟处理器51集成在一起。

可选的，当所述存储器52是独立于处理器51之外的器件时，所述基站50还可以包括：

总线，用于将上述器件连接起来。

该基站用于执行前述任一方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例提供的技术方案。

本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现前述任一方法实施例提供的技术方案。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种无线网络D2D资源分配方法，其特征在于，应用于基站，所述方法包括：

获取待分配资源的多个设备到设备D2D终端对的资源分配参数，所述D2D终端对包括D2D终端对的发送端和D2D终端对的接收端，所述资源分配参数包括每个D2D终端对的发送端在蜂窝终端CUE使用的频带K上的发射功率，每个D2D终端对的发送端与窃听终端Eav之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的共用频带指示，任一D2D终端对的共用频带指示用于指示所述D2D终端对的发送端是否与所述CUE共用所述频带K，白噪声，所述CUE与基站之间的信道增益，所述CUE与所述Eav之间的信道增益，所述CUE在频带K上的发射功率，调整系数；

根据所述资源分配参数，计算得到每个D2D终端对的优先级系数，所述优先级系数大小与优先级高低成正比；

根据每个D2D终端对的优先级系数，从多个D2D终端对中选择出优先级最高的三个作为候选终端对，并根据每个候选终端对的资源分配参数分别计算CUE保密速率，所述CUE保密速率用于指示所述CUE传输数据的保密性能；

根据每个候选终端对的CUE保密速率，选择出CUE保密速率最高的D2D终端对作为目标终端对，并将待分配的资源分配给所述目标终端对进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个D2D终端对的优先级系数，从多个D2D终端对中选择出优先级最高的三个作为候选终端对，包括：

根据每个D2D终端对的优先级系数从大到小的顺序，依次将多个D2D终端对的优先级系数从大到小进行排序得到优先级系数数组；

从所述优先级系数数组中选择出排在最前的三个优先级系数对应的D2D终端对作为所述候选终端对。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述资源分配参数，计算得到每个D2D终端对的优先级系数，包括：

针对每个D2D终端对n，采用公式：

计算得到所述D2D终端对n的优先级系数

其中，n为大于0小于N的正整数，N表示D2D终端对数量，α为大于0的数，表示调整系数，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在所述CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与所述Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据每个候选终端对的资源分配参数分别计算CUE保密速率，包括：

针对每个候选终端对n，采用公式：

计算得到所述候选终端对的CUE保密速率R_n；其中，所述P^c表示所述CUE在频带K上的发射功率，g^c表示所述CUE与所述基站之间的信道增益，g^e表示所述CUE与所述Eav之间的信道增益，N₀表示白噪声，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在所述CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与所述Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益，函数[x]⁺＝max{x,0}，表示取x与0之间的最大值。

5.一种无线网络D2D资源分配装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取待分配资源的多个设备到设备D2D终端对的资源分配参数，所述D2D终端对包括D2D终端对的发送端和D2D终端对的接收端，所述资源分配参数包括每个D2D终端对的发送端在蜂窝终端CUE使用的频带K上的发射功率，每个D2D终端对的发送端与窃听终端Eav之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益，每个D2D终端对的共用频带指示，任一D2D终端对的共用频带指示用于指示所述D2D终端对的发送端是否与所述CUE共用所述频带K，白噪声，所述CUE与基站之间的信道增益，所述CUE与所述Eav之间的信道增益，所述CUE在频带K上的发射功率，调整系数；

计算模块，用于根据所述资源分配参数，计算得到每个D2D终端对的优先级系数，所述优先级系数大小与优先级高低成正比；

处理模块，用于根据每个D2D终端对的优先级系数，从多个D2D终端对中选择出优先级最高的三个作为候选终端对，并根据每个候选终端对的资源分配参数分别计算CUE保密速率，所述CUE保密速率用于指示所述CUE传输数据的保密性能；

选择模块，用于根据每个候选终端对的CUE保密速率，选择出CUE保密速率最高的D2D终端对作为目标终端对，并将待分配的资源分配给所述目标终端对进行数据传输。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：

根据每个D2D终端对的优先级系数从大到小的顺序，依次将多个D2D终端对的优先级系数从大到小进行排序得到优先级系数数组；

从所述优先级系数数组中选择出排在最前的三个优先级系数对应的D2D终端对作为所述候选终端对。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于：

针对每个D2D终端对n，采用公式：

计算得到所述D2D终端对n的优先级系数

其中，n为大于0小于N的正整数，N表示D2D终端对数量，α为大于0的数，表示调整系数，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在所述CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与所述Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益。

8.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体还用于：

针对每个候选终端对n，采用公式：

计算得到所述候选终端对的CUE保密速率R_n；其中，所述P^c表示所述CUE在频带K上的发射功率，g^c表示所述CUE与所述基站之间的信道增益，g^e表示所述CUE与所述Eav之间的信道增益，N₀表示白噪声，P_n表示第n个D2D终端对的发送端在所述CUE使用的频带K上的发射功率，

表示第n个D2D终端对的发送端与所述Eav之间的干扰信道增益，

表示第n个D2D终端对的共用频带指示，

表示第n个D2D终端对的接收端与所述CUE之间的干扰信道增益，函数[x]⁺＝max{x,0}，表示取x与0之间的最大值。

9.一种基站，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口及存储在所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述权利要求1至4任一项所述的无线网络D2D资源分配方法。

10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的无线网络D2D资源分配方法。

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