1.一种基于蜂窝网络的D2D通信系统的信道资源分配方法,所述基于蜂窝网络的D2D通信系统包括蜂窝用户和D2D通信对,所述信道包括专用信道和蜂窝信道,所述专用信道用于分配给所述D2D通信对专用,所述蜂窝信道能够被所述蜂窝用户和所述D2D通信对所复用,其特征在于,该信道资源分配方法包括:基站接收所述D2D通信系统中的所有D2D通信对的发送端所发起的D2D通信请求;所述基站向所述D2D通信对的接收端发送业务通知信号;所述基站接收所述D2D通信对的接收端在接收到所述业务通知信号后所向基站返回的应答信号;所述基站通知所述D2D通信对的发送端向所述D2D通信对的接收端发送探测信号;所述基站接收所述所有D2D通信对的接收端在收到所述探测信号后所测量的所述D2D通信对对每个所述蜂窝用户的干扰值、D2D通信对的链路增益以及所述D2D通信对所接收到的链路噪声信息;以及所述基站根据所述所有D2D通信对对每个所述蜂窝用户的干扰值、D2D通信对的链路增益以及所述D2D通信对所接收到的链路噪声信息,以吞吐量最大化的算法对信道资源进行分配;所述基站以吞吐量最大化的目标对信道资源进行分配包括:获取最大吞吐量的D2D通信对和复用的蜂窝信道的组合,检查其干扰值,如果I k,m ≤I 0 ,则将第k对D2D通信对分配复用第m个蜂窝信道,之后重复以上步骤,直到min(I k,m )>I 0 ,剩余D2D通信对无法再复用任何一个所述蜂窝信道,则停止分配所述蜂窝信道,将没被分配所述蜂窝信道的D2D通信对做吞吐量排序,按照降序分配所述专用信道,其中,I k,m 代表第k对D2D通信对在使用第m个蜂窝信道时对所述基站的最小干扰值,I 0 代表第m个蜂窝信道时对所述基站的干扰值的门限;所述最小干扰值的算法为:I k,m =P k,m H k ,且 其中,I k,m 代表第k对D2D通信对在使用第m个蜂窝信道时对所述基站的最小干扰值,P k,m 代表第k对D2D通信对在使用第m个蜂窝信道时的发送端的发射功率,H k 代表第k对D2D通信对在使用第m个蜂窝信道时的发送端和所述基站之间的信道增益,T 0 代表D2D通信对能够通信的最小信干噪比,Z代表第k对D2D通信对在使用第m个蜂窝信道时的接收端所接收到的噪声,A m,k 代表第m个蜂窝信道对第K个D2D通信链路产生的干扰值,G k 代表第k对D2D通信对的接收端和发送端之间的信道增益。
2.如权利要求1所述的基于蜂窝网络的D2D通信系统的信道资源分配方法,其特征在于,所述吞吐量最大化的算法为 其中,k代表第k对D2D通信对,Ka代表能够分配到信道资源的D2D通信对的总数,N代表所述信道的总数,m代表第m个蜂窝信道,λ代表信道预分配变量,它的取值为0或1,C k,m =Blog 2 (1+SINR k,m ),其中,B代表第m个蜂窝信道的带宽,SINR k,m 代表所述D2D通信对的接收端的信干噪比。
3.如权利要求2所述的基于蜂窝网络的D2D通信系统的信道资源分配方法,其特征在于,所述D2D通信对的接收端的信干噪比SINR k,m 的算法为 其中,P k,m 代表第k对D2D通信对在使用第m个蜂窝信道时的发送端的发射功率,T 0 代表D2D通信对能够通信的最小信干噪比,Z代表第k对D2D通信对在使用第m个蜂窝信道时的接收端所接收到的噪声,A m,k 代表第m个蜂窝信道对第K个D2D通信链路产生的干扰值。
4.如权利要求2所述的基于蜂窝网络的D2D通信系统的信道资源分配方法,其特征在于,所述基站对Ka的求解包括:所述基站计算所述D2D通信对在使用每个蜂窝信道时对所述基站的最小干扰值;所述基站将该最小干扰值与基站接收信息的干扰门限进行比较,若该最小干扰值不超过门限,则将该D2D通信对接入该蜂窝信道的接入准入参数置为1,否则将该D2D通信对接入该蜂窝信道的接入准入参数置为0;所述基站统计所有所述接入准入参数均为0的D2D通信对的个数K r ,其中,该K r 个D2D通信对均不能够使用任何一个蜂窝信道;以及所述基站计算能够分配到信道资源的D2D通信对的总数Ka,当Kr>N-M时,Ka=K;当K r ≤N-M时,Ka=K-[K r -(N-M)],其中,M代表所述蜂窝信道的总数。
5.如权利要求2所述的基于蜂窝网络的D2D通信系统的信道资源分配方法,其特征在于,所述信道预分配变量λ的确定采用匈牙利算法。
6.如权利要求5所述的基于蜂窝网络的D2D通信系统的信道资源分配方法,其特征在于,所述基站以吞吐量最大化的目标对信道资源进行分配包括:当λ k,m θ k,m =1且1≤m≤M时,则第k个D2D通信对将被分配与第m个蜂窝信道复用,其中,θ k,m 代表第k个D2D通信对接入第m个蜂窝信道的接入准入参数;当λ k,m θ k,m =1且M+1≤m≤N时,则第k个D2D通信对将被分配所述专用信道;将无法复用所述蜂窝信道的D2D通信对进行吞吐量排序,按降序分配所述专用信道,其中,M代表所述蜂窝信道的总数。