CN116684976B - 一种d2d通信资源分配方法、装置及计算机设备 - Google Patents

一种d2d通信资源分配方法、装置及计算机设备 Download PDF

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Abstract

本发明属于无线通信领域，具体涉及一种D2D通信资源分配方法、装置及计算机设备，方法包括：从可用颜色集中任选颜色，将系统中的所有D2D用户对分为着色集和候选着色集；计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色上的功率上限值与功率下限值及其预期发射功率及其所能带来的速率增益；根据候选着色集构建双向干扰图；根据着色条件在双向干扰图中为颜色选择最佳着色顶点，并更新着色集和候选着色集，直至候选着色集为空集或候选着色集中无顶点满足着色条件；重复以上步骤直至可用颜色集中的所有颜色均被使用；本发明通过D2D用户与蜂窝用户以及D2D用户之间的资源共享扩展提高信道多重复用所带来的性能增益。

Description

一种D2D通信资源分配方法、装置及计算机设备
技术领域
本发明属于无线通信领域，具体涉及一种D2D通信资源分配方法、装置及计算机设备。
背景技术
传统的静态频谱分配策略为授权用户提供固定的频谱，并且该频谱为授权用户所独享，使得无线频谱资源往往低效使用。特别地，随着人工智能、物联网、5G、智慧城市等技术及应用的兴起，无线连接设备迎来爆发式增长，频谱需求急剧增加，加剧了频谱资源稀缺问题的严重性。
D2D(Device-to-Device)通信通过允许两个近距离相邻的设备重用蜂窝用户(Cellular User，CU)的频谱资源直接进行数据传输，而无需经过基站，不仅极大提高频谱资源利用率，缓解资源短缺问题；同时提高系统容量和用户体验，有效缓解基站的流量负荷。其主要通信模式有两种，分别是overlay和underlay。在overlay模式下，D2D用户可以使用与CU正交的专用资源以避免D2D用户与CU间的干扰，然而，多对D2D用户间仍然可能共享相同的资源，因此不同D2D用户间的干扰仍然存在，并且该模式实施的前提是蜂窝网络中要具有足够丰富的信道资源。而在underlay模式下，无论CU是否占用频谱，只要D2D用户引起的总干扰低于CU可容忍的干扰阈值，就允许D2D用户与CU同时传输。因此，与overlay模式相比，underlay模式可以更有效地利用有限的频谱资源。然而，在underlay模式下，D2D用户与CU的频谱资源共享在实际中可能带来严重的干扰问题，对系统性能产生严重影响。
因此，研究如何在有限的频谱资源条件下，对用户进行合理有效的资源分配，以提高频谱资源利用率，显得尤为重要。
发明内容
为了在满足CU和接入网络的D2D用户对的最低传输速率需求的同时，进一步提高信道多重复用所带来的性能增益，本发明提出一种D2D通信资源分配方法，具体包括以下步骤：
101、从可用颜色集C中任选颜色Cm，将系统中的所有D2D用户对分为着色集Sm和候选着色集
102、计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的功率上限值与功率下限值；
103、计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的预期发射功率及其所能带来的速率增益；
104、根据候选着色集构建双向干扰图Gm；
105、根据着色条件，在双向干扰图Gm中为颜色Cm选择最佳着色顶点并更新着色集Sm和候选着色集/>
106、重复步骤102到步骤105，直至候选着色集为空集或候选着色集/>中无顶点满足所述着色条件；
107、重复步骤101到步骤106，直至可用颜色集C中的所有颜色均被使用。
进一步的，步骤101从可用颜色集C中任选颜色Cm，将系统中的所有D2D用户对分为着色集Sm和候选着色集的过程包括：
将系统中所有蜂窝用户占用的子信道资源表示为不同颜色，从而获得可用颜色集C，可用颜色集C中的任意一个颜色Cm表示一个子信道m；
根据D2D用户对是否被颜色Cm染色，将系统中的所有D2D用户对分为所述着色集Sm和候选着色集
进一步的，步骤102计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的功率上限值与功率下限值包括：
步骤102计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的功率上限值与功率下限值包括：
进一步的，计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的预期发射功率及其所能带来的速率增益包括：基于功率上限值与功率下限值，获得候选着色集/>中所有D2D用户对在颜色Cm上的预期发射功率及其所能带来的速率增益。
进一步的，步骤104根据候选着色集构建双向干扰图Gm包括：
基于预期发射功率，获得候选着色集中所有D2D用户对在子信道m上的最大可容忍干扰阈值；
基于最大可容忍干扰阈值与预期发射功率，计算出邻接矩阵，从而获得所述双向干扰图Gm。
进一步的，基于预期发射功率，获得候选着色集中所有D2D用户对在子信道m上的最大可容忍干扰阈值；
基于最大可容忍干扰阈值与预期发射功率，计算出邻接矩阵，从而获得所述双向干扰图Gm。
进一步的，步骤105根据着色条件，在双向干扰图Gm中为颜色Cm选择最佳着色顶点并更新着色集Sm和候选着色集/>包括：
着色条件为：候选着色集的所有D2D用户对中，将最佳着色顶点/>添加到着色集Sm后，最佳着色顶点/>在子信道m带来的速率增益最大且不为负数；
将最佳着色顶点加入所述着色集Sm，并将最佳着色顶点/>及其在双向干扰图Gm中的所有可达邻居点从候选着色集/>中删除，从而更新着色集Sm和候选着色集/>
本发明还提供一种D2D通信资源分配装置，用于实现一种D2D通信资源分配方法，包括计算单元、处理单元、逻辑单元，其中：
计算单元，用于计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的功率上限值与功率下限值；还用于计算候选着色集/>中所有D2D用户对在颜色Cm上的预期发射功率及其所能带来的速率增益；
处理单元，用于根据所述候选着色集构建双向干扰图Gm；还用于根据着色条件，在双向干扰图Gm中为颜色Cm选择最佳着色顶点/>并更新着色集Sm和候选着色集/>
逻辑单元，用于控制计算单元和处理单元的计算，直至候选着色集为空集或候选着色集/>中无顶点满足所述着色条件，直至可用颜色集C中的所有颜色均被使用。
本发明还提供一种计算机设备，包括处理器和存储器，处理器可读存储器上存储的计算机程序，当存储器中的计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行一种D2D通信资源分配方法。
本发明在满足CU和D2D用户的最低传输速率需求情况下，能够有效地提高二次接入网络的D2D用户的总传输速率；通过D2D用户与CU以及D2D用户之间的资源共享扩展，进一步提高了信道多重复用所带来的性能增益，不仅允许每对D2D用户重用多个CU子信道，并且一个CU子信道也可由多对D2D用户共享；相比于传统图着色算法，本发明能够增加D2D用户二次接入网络的机会，从而降低D2D用户的中断概率。
附图说明
图1为本发明所使用的衬底型单蜂窝小区上行链路传输场景图；
图2为本发明提供的一种D2D通信资源分配方法流程图；
图3为D2D用户的干扰情况分布示例；
图4为图3干扰场景对应的子信道分配双向干扰图模型；
图5为图3干扰场景对应的子信道分配无向干扰图模型；
图6为本发明实施例的一种D2D通信资源分配装置图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种D2D通信资源分配方法，具体包括以下步骤：
101、从可用颜色集C中任选颜色Cm，将系统中的所有D2D用户对分为着色集Sm和候选着色集
102、计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的功率上限值与功率下限值；
103、计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的预期发射功率及其所能带来的速率增益；
104、根据候选着色集构建双向干扰图Gm；
105、根据着色条件，在双向干扰图Gm中为颜色Cm选择最佳着色顶点并更新着色集Sm和候选着色集/>
106、重复步骤102到步骤105，直至候选着色集为空集或候选着色集/>中无顶点满足所述着色条件；
107、重复步骤101到步骤106，直至可用颜色集C中的所有颜色均被使用。
如图1所示，本发明考虑的是衬底型单蜂窝小区上行链路传输场景，包含一个CU基站(Base Station,BS)、M个蜂窝用户和N对D2D用户，每一对D2D用户包含一个发射机和一个接收机，其最大收发距离为ds；所有可用信道皆由蜂窝用户占用，D2D用户对以underlay方式接入信道；定义蜂窝用户集合为CU＝{CU1,CU2,...,CUM}，D2D用户对集合为D＝{D1,D2,...,DN}，其中CUm表示第m个蜂窝用户，Dn表示第n个D2D用户对；定义Dn,t为Dn发射机，Dn,r为Dn接收机；定义Μ＝{1,2,...,M}为蜂窝用户索引集合，Ν＝{1,2,...,N}为D2D用户对索引集合；上行链路带宽分割为等宽的正交子信道，每个子信道仅由一个蜂窝用户占用(即第m个蜂窝用户CUm占用子信道m)；
将第m个蜂窝用户CUm到CU基站，以及第m个蜂窝用户CUm的发射机Dn,t到其接收机在子信道m上的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)分别表示为：
其中，pm表示CUm在子信道m上的发射功率，表示Dn,t在子信道m上的发射功率；Sm为着色集，在本发明中也表示共享子信道m的D2D用户对索引集合；σ2为接收机处单位带宽内的加性高斯白噪声功率；/>表示Dn,t对CUm在子信道m上的干扰功率；表示CUm对Dn,r在子信道m上的干扰功率；/>表示第n'个D2D用户对Dn',t对第n个D2D用户对Dn,t在子信道m上的干扰功率；gm,B表示CUm到CU基站在子信道m上的信道增益，/>表示Dn,t到Dn,r在子信道m上的信道增益，/>表示Dn,t到CU基站在子信道m上的信道增益，gm,n表示CUm到Dn,r在子信道m上的信道增益，/>表示Dn',t到Dn,t在子信道m上的信道增益。
图2为本发明提供的一种D2D通信资源分配方法流程图，如图2所示，该方法包括以下步骤：
S201：从可用颜色集C中任选颜色Cm，将系统中的所有D2D用户对分为着色集Sm和候选着色集在本实施例中一个用户被颜色Cm染色，意味着该用户占用该颜色对应的信道，本实施例中颜色集中的每一个颜色对应一个信道
需要说明的是，基于图着色理论，将D2D用户的信道重用问题等价为双向干扰图着色(Graph Coloring，GC)问题，图中每个顶点代表一对D2D用户，每种颜色表示蜂窝用户占用的子信道；可用的颜色数量等于系统中所有蜂窝用户占用的所有子信道数量，即可用颜色集C＝{C1,C2,...,CM}，其中颜色Cm代表子信道m；对于颜色Cm，将图中所有顶点分为两个对立的集合Sm和其中Sm包含使用颜色Cm着色的所有顶点索引，即共享子信道m的D2D用户对索引集合，/>表示候选顶点索引集，即包含所有未被Cm着色的候选顶点索引，Ν\Sm表示集合N中除了；因此，可将优化目标表示为：
其中，R(Sm)定义为Sm中所有D2D用户在子信道m上的速率之和，其值为：
上式中，表示D2D用户在相应子信道上的最佳发射功率分配矩阵；Rm表示CUm在子信道m上的传输速率，Rm,min表示CUm在子信道m上的最小传输速率，/>表示Dn在子信道m上的传输速率，/>表示Dn在子信道m上的最小传输速率；pm表示CUm的功率，/>表示CUm的峰值功率，/>表示Dn的功率，/>表示Dn的峰值功率；约束式(3a)确保所有蜂窝用户的最小速率需求，若CUm在子信道m上的初始传输速率低于Rm,min，则在子信道m上不允许任何D2D用户接入；约束式(3b)表明如果允许Dn接入子信道m，则Dn在子信道m上的传输速率应满足其最小速率需求以保证其传输质量；约束式(3c)、式(3d)分别表示CU和D2D用户的峰值功率约束。
S202：计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的功率上限值与功率下限值。
为确定D2D用户对在特定子信道上的最佳发射功率，以最大化集合Sm和速率R(Sm)，接下来，主要从以下三个方面对D2D用户的发射功率进行约束：
(1)对CU的保护：Dn在子信道m上的发射功率/>应满足如下关系式：
其中，Tm为CUm在子信道m上的最大可容忍干扰阈值，由式(1)以及约束式(3a)计算其值为：
其中，表示Dn',t对CUm在子信道m上的干扰功率。
(2)对已共享CU子信道的D2D用户的保护：为确保Dn'在子信道m上的传输质量，即满足约束式(3b)，则对于/>Dn在子信道m上的发射功率/>还应满足关系式：
其中，为Dn'在子信道m上的最大可容忍干扰阈值，由式(2)和约束式(3b)可计算得：
对于由约束式(3d)、式(5)、式(7)可计算Dn接入子信道m的功率上限值为：
(3)对期待重用蜂窝用户子信道的D2D用户的性能提升：为保证Dn接入子信道m之后的传输质量，Dn在子信道m上的发射功率/>还应满足条件/>因此，可计算/>的功率下限值/>为：
其中，为Dn在子信道m上的接收功率阈值，由式(2)和约束式(3b)可计算其值为：
S203：计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的预期发射功率及其所能带来的速率增益。
对于为确保Dn重用子信道m后Sm的和速率最大化，同时满足约束式(3a)、式(3b)和式(3d)，设置预期发射功率/>的值为：
因此，Dn重用子信道m后所能带来的速率增益为：
其中，vn表示顶点集中的第n个顶点。
S204：根据候选着色集构建双向干扰图Gm。
根据式(12)所确定的发射功率，对于颜色Cm，可用双向干扰图Gm＝(V,E)来表示顶点之间共享该子信道时的潜在干扰关系，其中V＝{v1,v2,...,vN}表示顶点集，E表示边集，V中的每个顶点代表一个D2D用户对，即顶点vN∈V表示Dn，E中的每条有向边表示两个顶点共享同一子信道时的潜在干扰关系；
若en,n'∈E，则an,n'＝1，否则an,n'＝0，因此，双向干扰图Gm可由邻接矩阵Am＝[an,n']N×N表示，an,n'的值可计算为：
其中，为Dn'在子信道m处的最大可容忍干扰阈值，由式(3)、约束式(3b)可计算其值为：
S205：根据着色条件，在双向干扰图Gm中为颜色Cm选择最佳着色顶点并更新着色集Sm和候选着色集/>
着色条件为：将添加到集合Sm后，/>能够最大程度地增加Sm和速率，即最佳着色顶点需要满足/>并且将/>加入Sm后，其能够增加Sm和速率或对Sm和速率不会产生负向影响，即满足不等式/>
S206：重复步骤202到步骤205，直至候选着色集为空集或候选着色集/>中无顶点满足着色条件。
在用颜色Cm给最佳着色顶点着色后(即将子信道m分配给Dn*)，不仅需更新Dn*的发射功率/>还需将/>加入集合Sm，然后从/>中删除/>及其在图Gm中的所有可达邻居点，即/>其中/>为/>在图Gm中的可达邻居点集合，然后重复S204和S205，直至/>为空集或Gm中无顶点满足所述着色条件，则颜色Cm的着色过程结束。
S207：重复步骤201到步骤206，直至可用颜色集C中的所有颜色均被使用。
当可用颜色集C＝{C1,C2,...,CM}中的所有颜色均被使用完后，整个算法结束。
为更好地说明双向干扰图在所提资源分配方面的优越性，图3显示了一种包含3对D2D用户的干扰情况，其中实线箭头代表一对D2D用户收发对，虚线箭头表示从一个D2D发射机到与其同一信道的另一个D2D接收机的干扰，虚线圆代表以D2D接收机为中心的不可容忍干扰范围。
图4为图3干扰场景所对应的子信道分配双向干扰图模型；图5为图3干扰场景所对应的子信道分配无向干扰图模型。将图3中的D1、D2、D3分别表示为顶点v1、v2、v3，可分别构造D1，D2，D3共享子信道m时对应的双向干扰图模型和无向干扰图模型，如图4和图5所示。由于D2，r在D1,t的干扰范围内，则在图5中，顶点v1与v2之间存在一条无向边，以表明D1与D2共享子信道m时的干扰关系，而在图4中，存在一条从顶点v1指向v2的有向边，以表示当D1与D2共享子信道m时，D1对D2存在不可忽略的干扰。假设顶点v1、v2和v3在子信道m上带来的速率增益满足则基于双向干扰图着色的D2D通信资源分配方法执行过程具体包括以下步骤：
首先，初始化候选顶点集
然后，找到在子信道m上能够带来最大速率增益的顶点v1，将颜色Cm分配给顶点v1后，将v1及其所有邻居节点从双向干扰图中删除，可得
Sm＝{v1}；
重复上述步骤，直到或双向干扰图中无任何顶点满足着色条件时，Cm的着色过程结束；
最后，可得所提基于双向干扰图着色的D2D通信资源分配方法的着色结果Sm＝{v1,v3}。
同理，将传统GC算法应用于无向干扰图模型，其最终着色结果为Sm＝{v1}。可以看出，在着色方面，与无向图相比，双向图能够明确干扰方向，有助于为资源分配提供更准确的决策，一方面，能够增加SU接入网络的机会，另一方面，有助于提高信道资源利用率。
如图6所示，本实施例还提供一种D2D通信资源分配装置，包括：
处理单元601，用于从可用颜色集C中任选颜色Cm，将系统中的所有D2D用户对分为着色集Sm和候选着色集
计算单元602，用于计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的功率上限值与功率下限值；
计算单元602，还用于计算候选着色集中所有D2D用户对在颜色Cm上的预期发射功率及其所能带来的速率增益；
处理单元601，还用于根据候选着色集构建双向干扰图Gm；
处理单元601，还用于根据着色条件，在双向干扰图Gm中为颜色Cm选择最佳着色顶点并更新着色集Sm和候选着色集/>
逻辑单元603，用于重复步骤2到步骤5，直至候选着色集为空集或候选着色集中无顶点满足着色条件；
逻辑单元603，还用于重复步骤1到步骤6，直至可用颜色集C中的所有颜色均被使用。
为描述的方便和简洁，上述描述的基于双向干扰图着色的一种D2D通信资源分配系统的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，使得该计算机执行上述实施例所述的一种D2D通信资源分配方法。
上述实施例可以全部或部分通过软件、硬件、固件或者任意组合实现。当使用软件程序实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式出现，计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。
应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方法的目的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方法的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种D2D通信资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
101、从可用颜色集C中任选颜色Cm，将系统中的所有D2D用户对分为着色集Sm和候选着色集Sm；
102、计算候选着色集Sm中所有D2D用户对在颜色Cm上的功率上限值与功率下限值；具体包括以下步骤：
基于对已占用子信道m的蜂窝用户的保护、对已共享子信道m的D2D用户对的保护和D2D用户对在子信道m上的峰值功率约束，计算出所述候选着色集Sm中所有D2D用户对在所述颜色Cm上的功率上限值；
基于对期待重用子信道m的D2D用户对的性能提升，计算出所述候选着色集Sm中所有D2D用户对在所述颜色Cm上的功率下限值；
103、计算候选着色集Sm中所有D2D用户对在颜色Cm上的预期发射功率及其所能带来的速率增益；
104、根据候选着色集Sm，构建双向干扰图Gm；具体包括：
基于预期发射功率，获得候选着色集Sm中所有D2D用户对在子信道m上的最大可容忍干扰阈值；
基于最大可容忍干扰阈值与预期发射功率，计算出邻接矩阵，从而获得所述双向干扰图Gm；
105、根据着色条件，在双向干扰图Gm中为颜色Cm选择最佳着色顶点vn*，并更新着色集Sm和候选着色集Sm；
106、重复步骤102到步骤105，直至候选着色集Sm为空集或候选着色集Sm中无顶点满足所述着色条件；
107、重复步骤101到步骤106，直至可用颜色集C中的所有颜色均被使用。
2.根据权利要求1所述的一种D2D通信资源分配方法，其特征在于，步骤101从可用颜色集C中任选颜色Cm，将系统中的所有D2D用户对分为着色集Sm和候选着色集Sm的过程包括：
将系统中所有蜂窝用户占用的子信道资源表示为不同颜色，从而获得可用颜色集C，可用颜色集C中的任意一个颜色Cm表示一个子信道m；
根据D2D用户对是否被颜色Cm染色，将系统中的所有D2D用户对分为所述着色集Sm和候选着色集Sm。
3.根据权利要求1所述的一种D2D通信资源分配方法，其特征在于，计算候选着色集Sm中所有D2D用户对在颜色Cm上的预期发射功率及其所能带来的速率增益包括：基于功率上限值与功率下限值，获得候选着色集Sm中所有D2D用户对在颜色Cm上的预期发射功率及其所能带来的速率增益。
4.根据权利要求1所述的一种D2D通信资源分配方法，其特征在于，步骤105根据着色条件，在双向干扰图Gm中为颜色Cm选择最佳着色顶点vn*，并更新着色集Sm和候选着色集Sm包括：
着色条件为：候选着色集Sm的所有D2D用户对中，将最佳着色顶点vn*添加到着色集Sm后，最佳着色顶点vn*在子信道m带来的速率增益最大且不为负数；
将最佳着色顶点vn*加入所述着色集Sm，并将最佳着色顶点vn*及其在双向干扰图Gm中的所有可达邻居点从候选着色集Sm中删除，从而更新着色集Sm和候选着色集Sm。
5.一种D2D通信资源分配装置，其特征在于，用于实现权利要求1所述的一种D2D通信资源分配方法，包括计算单元、处理单元、逻辑单元，其中：
计算单元，用于计算候选着色集Sm中所有D2D用户对在颜色Cm上的功率上限值与功率下限值，具体包括：
基于对已占用子信道m的蜂窝用户的保护、对已共享子信道m的D2D用户对的保护和D2D用户对在子信道m上的峰值功率约束，计算出所述候选着色集Sm中所有D2D用户对在所述颜色Cm上的功率上限值；
基于对期待重用子信道m的D2D用户对的性能提升，计算出所述候选着色集Sm中所有D2D用户对在所述颜色Cm上的功率下限值；
还用于计算候选着色集Sm中所有D2D用户对在颜色Cm上的预期发射功率及其所能带来的速率增益；
处理单元，用于根据所述候选着色集Sm，构建双向干扰图Gm，具体包括：
基于预期发射功率，获得候选着色集Sm中所有D2D用户对在子信道m上的最大可容忍干扰阈值；
基于最大可容忍干扰阈值与预期发射功率，计算出邻接矩阵，从而获得所述双向干扰图Gm；
还用于根据着色条件，在双向干扰图Gm中为颜色Cm选择最佳着色顶点vn*，并更新着色集Sm和候选着色集Sm；
逻辑单元，用于控制计算单元和处理单元的计算，直至候选着色集Sm为空集或候选着色集Sm中无顶点满足所述着色条件，直至可用颜色集C中的所有颜色均被使用。
6.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，处理器可读存储器上存储的计算机程序，当存储器中的计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行权利要求1～4中所述的任意一种D2D通信资源分配方法。
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