[0042]步骤1-1:获取D2D对集D中所有D2D对j发送端与蜂窝用户集C中所有蜂窝用户i之 间的距离，记为Li, jRx，Rx表示D2D对j的发送端，j取值1~M，M为D2D对的总数，i取值1~N，N为 蜂窝用户的总数；
[0043] 步骤1-2:通过如下公式计算D2D对j复用蜂窝用户i的资源时，D2D对j发送端与蜂 窝用户i间的最小距离Lm;:
[0045] 其中，Canm和！4rain分别表不蜂窝用户i和D2D对j的最小SINR(信号与干扰加噪声 比，Signal to Interference plus Noise Ratio)需求，P^ajt和P^ax分别表示蜂窝用户和 D2D对的最大传输功率，α表示路径损耗指数，gl,B表示蜂窝用户i和基站间的信道增益，gj表 示D2D对j的信道增益，hj,B表示从D2D对j的发送端到基站的干扰链路信道增益，表示从 蜂窝用户i到D2D对j的接收端的干扰链路信道增益，表示信道的高斯加性白噪声功率，
[0046] 步骤1-3,判断是否存在蜂窝用户i使得Li^f 否成立，如果存在，将该蜂窝 用户i存入该D2D对j的可复用候选集Rj。
[0047]步骤2包括:删除D2D对集D所有可复用候选集Rj为空集的D2D对j。
[0048] 步骤3包括如下步骤：
[0049] 步骤3-1，判断D2D对j是否属于D2D对集D，D={1，......Μ}，是则转入步骤3-2，否 则结束整个流程；
[0050] 步骤3-2,判断蜂窝用户i是否属于D2D对j的可复用候选集Rp是则转入步骤3-3， 否则结束整个流程；
[0051] 步骤3-3,通过如下公式计算最优传输功率对(if,Pf
[0053]其中，if表示蜂窝用户i的最佳发送功率，表示D2D对j的最佳发送功率，<表 示蜂窝用户i的发送功率，Pf表示D2D对j的发送功率，
[0061 ] 步骤4包括：
[0062]对于蜂窝用户i，如果没有D2D对j复用其资源，其基于比例公平调度的权重值F1 为：
[0064]其中Ri是蜂窝用户i的瞬时传输速率，由蜂窝用户i在上一次调度反馈的CQI决定， [0065]当有D2D对j复用蜂窝用户i的资源时，蜂窝用户i基于比例公平调度的权重值变为 F'^，通过如下公式计算：
[0068]通过如下公式计算蜂窝用户i的比例公平权重值AF1, j:
[0070] 步骤5包括：
[0071]当蜂窝网络内只存在单D2D对时，通过如下公式求出D2D对j的最佳复用候选蜂窝 用户P为
[0072] i* = arg IiiinARj,
[0073]当蜂窝网络内有多个D2D对时，因为不同的D2D对可能与相同的蜂窝用户形成最佳 复用，此时资源分配的最优化问题转化为双方权重匹配问题，通过如下公式计算：
[0075]其中，C'是D2D对集的所有可复用候选蜂窝用户的联合集，S是蜂窝用户集合的所 有可复用候选D2D对集的联合集，表示D2D对j是否和蜂窝用户i配对，值为0表示没有配 对，1表示配对。
[0076]本发明的核心内容是建立在基于吞吐量最大的分配方案上，解决保护蜂窝系统公 平性的问题。先采取和基于吞吐量最大的分配方案相同的方法为D2D用户进行接入许可控 制并建立复用候选集，并为每个D2D对及其复用资源的蜂窝用户进行功率控制。再提出一个 比例公平指数，作为判断的权重值，用于从每个可接入网络的D2D对的候选集中，选出其公 平性被破坏最小的蜂窝用户，和该D2D对复用资源。
[0077] 有益效果：
[0078] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果是:本方案一方面能够保证蜂窝用户和 D2D用户的QoS要求，另一方面在为D2D用户选择合适的候选蜂窝用户时，以对蜂窝网络公平 调度资源的破坏程度最小为原则，尽量减小对蜂窝网络公平性的破坏。本方案虽在一定程 度上牺牲了 D2D通信系统的吞吐量，但能够有效保护蜂窝系统的公平性和吞吐量。
【附图说明】
[0079] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述 和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0080] 图1是PF算法的流程图。
[0081 ] 图2a为D2D复用许可控制流程图。
[0082]图2b为删除不能接入网络的D2D的流程图。
[0083]图2c为D2D和可复用候选用户的功率控制的流程图。
[0084]图3为本发明的流程图。
[0085] 图4是本发明实施例1的参数设置。
[0086] 图5是本发明实施例1所用仿真系统的主循环流程。
[0087]图6a，图6b是本发明实施例1的仿真结果图。
[0088] 图7a，图7b，图7c，图7d，图7e是本发明实例2的仿真结果图。
【具体实施方式】
[0089] 下面结合附图对本发明作具体说明。应该指出，所描述的实施例仅是为了说明的 目的，而不是对本发明范围的限制。
[0090] 为了进一步说明本发明的方案，如图3所示，本发明的步骤阐述如下所示：
[0091] 步骤1，对蜂窝网络中的每个D2D对j进行复用许可控制，为每个D2D对j建立可复用 资源的蜂窝用户候选集；
[0092]步骤2,删除不能接入蜂窝网络的D2D对j;
[0093]步骤3，对每个D2D对j和其蜂窝用户候选集中的蜂窝用户进行功率控制；
[0094]步骤4,计算每个D2D对j对应的蜂窝用户候选集中的蜂窝用户i的比例公平权重值 AFij;
[0095]步骤5,以比例公平权重值最小为最优的原则，为每个D2D对j选择最佳蜂窝用户用 于分配复用资源。
[0096] 如图2a所示，步骤1包括如下步骤：
[0097]步骤1-1:获取D2D对集D中所有D2D对j发送端与蜂窝用户集C中所有蜂窝用户i之 间的距离，记为Li, jRx，Rx表示D2D对j的发送端，j取值1~M，M为D2D对的总数，i取值1~N，N为 蜂窝用户的总数；
[0098] 步骤1-2:通过如下公式计算D2D对j复用蜂窝用户i的资源时，D2D对j发送端与蜂 窝用户i间的最小距离
[0100]其中，ξ'"和<_分别表示蜂窝用户i和D2D对j的最小SINR(信号与干扰加噪声 比，Signal to Interference plus Noise Ratio)需求，P1Lt.和I^ax.分别表示蜂窝用户和 D2D对的最大传输功率，α表示路径损耗指数，gl,B表示蜂窝用户i和基站间的信道增益，表 示D2D对j的信道增益，hj,B表示从D2D对j的发送端到基站的干扰链路信道增益，表示从 蜂窝用户i到D2D对j的接收端的干扰链路信道增益，表示信道的高斯加性白噪声功率，
[0101] 步骤1-3,判断是否存在蜂窝用户i使得
是否成立，如果存在，将该蜂窝 用户i存入该D2D对j的可复用候选集Rj。
[0102] 如图2b所示，步骤2包括如下步骤：
[0103] 步骤2-1:判断D2D对j是否属于D2D对集D，D= {1，......Μ}，是则转入步骤2-2，否 则结束整个流程；
[0104] 步骤2-2:判断可复用候选集是否成立，如果是转入步骤2-3,否则转入步骤 2-4;
[0105] 步骤2-3:删除不能接入网络的D2D对j，转入步骤2-4;
[0106] 步骤2-4:执行j+Ι后转入步骤2-1，直到j+Ι大于M。
[0107] 如图2c所示，步骤3包括如下步骤：
[0108] 步骤3-1，判断D2D对j是否属于D2D对集D，D={1，......Μ}，是则转入步骤3-2，否 则结束整个流程；
[0109] 步骤3-2,判断蜂窝用户i是否属于D2D对j的可复用候选集Rj，是则转入步骤3-3， 否则结束整个流程；
[0110] 步骤3-3，通过如下公式计算最优传输功率对?? :
[0112]其中，P11 τ表示蜂窝用户i的最佳发送功率，Pf表示D2D对j的最佳发送功率，P[表示 蜂窝用户i的发送功率，4表示D2D对j的发送功率，
[0120] 步骤4包括：
[0121] 对于蜂窝用户i，如果没有D2D对j复用其资源，其基于比例公平调度