一种确定D2D中继节点的方法、基站与流程

本发明涉及设备到设备(d2d，device-to-device)中继技术，具体涉及一种确定d2d中继节点的方法、基站。
背景技术：
：在通信领域中，d2d通信技术是指近距离范围内终端间可以直接进行数据的传输，不需要基站转发的技术。d2d通信的直连通信方式具有高数据速率、低传输延迟和低功耗等优势。在某些应用场景下，如图1所示的d2d网络与传统蜂窝网共存的混合网络中，对于d2d终端来说，除了可以采用终端之间的直连通信方式，还可以采用d2d中继通信方式，即信源终端与信宿终端之间除了可以直接进行数据的传输，还可以通过至少一个其他节点对数据进行中转及放大实现信源终端与信宿终端之间的d2d中继通信。称能够实现对数据进行中转功能的节点为中继节点。该中继节点具体可以为终端。目前通过以下两种机制对中继终端进行选择：其中一种方式是允许信源(发送端)从邻近的终端中随机选择一个中继终端通过该中继终端将数据转发至信宿(接收端)；另外一种方式是允许选择两个及以上的邻近终端作为中继终端并规定同一个d2d发送端需要在同一时刻通过所选择的多个中继终端将信息发送到信宿。而在实际应用中，网络中的每个终端均具有一定的自私性，即被选定的中继终端需要在合作中获得一定的利益如传输速率的增加，而通过上面两种机制选择出的中继终端并没有考虑到终端的这一特性。技术实现要素：为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种确定d2d中继节点的 方法及基站，至少能够满足终端的自私性，能够提升d2d终端的数据传输速率。本发明实施例的技术方案是这样实现的：本发明实施例提供一种确定d2d中继节点的方法，所述方法包括：在距离第一d2d节点预定范围内的y个节点中，y为正整数，为中继链路确定至少两个候选中继节点，该中继链路的发送端为第一d2d节点；预估计第一目标传输速率，所述第一目标传输速率为第一d2d节点通过自身的d2d直通链路传输数据至所述中继链路的接收端时的传输速率；预估计至少两个候选中继节点在各自d2d直通链路上的传输速率，得到至少两个第二目标传输速率；预估计第一最优平均传输速率，该第一最优平均传输速率为第一d2d节点的数据通过至少两个候选中继节点转发至所述接收端时的最优平均传输速率；预估计至少两个第二最优平均传输速率，该第二最优平均传输速率为每个候选中继节点的部分数据经第一d2d节点转发且另一部分数据经自身直通链路传输至与该候选中继节点相匹配的信宿节点时的最优平均传输速率；依据第一目标传输速率、至少两个第二目标传输速率、第一最优平均速率以及至少两个第二最优平均速率，确定所述至少两个候选中继节点是否为所述中继链路的中继节点。上述方案中，所述依据第一最优平均速率、至少两个第二最优平均速率、第一目标传输速率以及至少两个第二目标传输速率，确定所述至少两个候选中继节点是否为中继链路的中继节点，包括：对所述第一最优平均速率与第一目标传输速率进行比较；对所述至少两个第二最优平均速率与所述至少两个第二目标传输速率进行对应比较；当所述第一最优平均速率大于第一目标传输速率、且每个第二最优平均速率大于对应的第二目标传输速率时，确定所述至少两个候选中继节点为所述中继链路的中继节点。上述方案中，所述在距离第一d2d节点预定范围内的y个节点中，确定 中继链路中的至少两个候选中继节点，包括：获取y个节点中每个节点的信道状态信息；依据y个节点的信道状态信息，得到y个联合传输速率；从y个联合传输速率中选取出最大的联合传输速率、次大的联合传输速率；在y个节点中，确定与最大的联合传输速率对应的节点、与次大的联合传输概率对应的节点为所述候选中继节点，所述候选中继节点的数量为两个。上述方案中，所述依据y个节点的信道状态信息，得到y个联合传输速率，包括：当第一d2d节点为终端sk、接收端为终端dk时，预估计第一d2d节点和接收端通过直达链路传输数据时的信噪比，得到第一信噪比；针对y个节点中的其中一个节点sm，m＝1、2…y且m≠k，依据节点sm的信道状态信息，预估计在第一d2d节点发送数据经由节点sm转发至所述接收端时数据从第一d2d节点传输至节点sm的信噪比、从节点sm传输至所述接收端的信噪比，得到第二信噪比、第三信噪比；依据第一信噪比、第二信噪比及第三信噪比，得到联合传输速率。上述方案中，所述方法还包括：针对节点sm，依据公式得到在第一d2d节点发送数据经由节点sm转发至所述接收端时的联合传输速率其中，为第一信噪比，为第二信噪比，为第三信噪比，w为链路带宽。上述方案中，所述预估计第一目标传输速率，预估计至少两个候选中继节点在各自d2d直通链路上的传输速率，得到至少两个第二目标传输速率，包括：当所述候选中继节点的数量为两个时，获取第一d2d节点的信道状态信息；获取两个候选中继节点的信道状态信息；依据第一d2d节点的信道状态信息，预估计第一d2d节点和所述接收端在直达链路上传输数据的信噪比，得到第一信噪比；依据每个候选中继节点的信道状态信息，确定候选中继节点和与该候选中继节点对应的信宿节点在直达链路上传输数据的信噪比，得到两个第四信噪比；依据第一信噪比，得到第一目标传输速率；依据两个第四信噪比，得到两个第二目标传输速率。上述方案中，所述方法包括：将第一信噪比、两个第四信噪比分别代入至得到第一目标传输速率、两个第二目标传输速率；其中，当γa,b表示为第一信噪比时，wab表示为第一d2d节点至所述接收端的直达链路分配的带宽，表示为第一目标传输速率；当γa,b表示其中一个第四信噪比时，wab表示为该γa,b对应的候选中继节点至与该候选中继节点匹配的信宿节点的直达链路分配的带宽，表示为第二目标传输速率。上述方案中，所述预估计第一最优平均传输速率，预估计至少两个第二最优平均传输速率之前，包括：当第二最优平均传输速率的数量为两个时，确定第一平均传输速率，所述第一平均传输速率为在第一d2d节点发送的数据通过两个候选中继节点转发到达所述接收端情况下的平均传输速率；确定两个第二平均传输速率，所述第二平均传输速率为每个候选中继节点发送的部分数据经过第一d2d节点转发且另一部分数据经自身的直通链路传输到达与该候选中继节点相匹配的信宿节点情况下的平均传输速率；确定第一d2d节点经由两个候选中继节点转发将数据传输至所述接收端时使用的资源块的数量，得到第一资源块数量；确定第一d2d节点作为每个候选中继节点至对应信宿节点链路中的中继 节点进行数据转发时所使用的资源块的数量，得到两个第二资源块数量；依据第一平均传输速率、两个第二平均传输速率、第一资源块数量、两个第二资源块数量，建立资源分配模型；相应的，所述预估计第一最优平均传输速率，预估计至少两个第二最优平均传输速率，包括：对资源分配模型进行求解，得到第一最优资源块数量、两个第二最优资源块数量；依据第一最优资源块数量、两个第二最优资源块数量，得到第一最优平均传输速率、两个第二最优平均传输速率。上述方案中，所述依据第一最优资源块数量、两个第二最优资源块数量，得到第一最优平均传输速率、两个第二最优平均传输速率，包括：当第一最优资源块数量为两个第二最优资源块数量为xi和xj时，将第一最优资源块数量代入至得到第一最优平均传输速率其中，l为分配给每条d2d链路的资源块的总数量，表示从第一d2d节点sk经过两个候选中继节点si和sj的转发到达所述中继链路的接收端端dk的联合传输速率；将xi代入至得到一个第二最优平均传输速率，其中，为从si经过sk到达与si相匹配的信宿节点di的联合传输速率；为si通过直通链路传输数据至di的第二目标传输速率将xj代入至得到另一个第二最优平均传输速率，其中，为从sj经过sk到达与sj相匹配的信宿节点dj的联合传输速率；为sj通过直通链路传输数据至dj的第二目标传输速率本发明实施例还提供一种基站，所述基站包括：第一确定单元，用于在距离第一d2d节点预定范围内的y个节点中，y 为正整数，为中继链路确定至少两个候选中继节点，该中继链路的发送端为所述第一d2d节点；第一预估计单元，用于预估计第一目标传输速率，所述第一目标传输速率为第一d2d节点通过自身的d2d直通链路传输数据至所述中继链路的接收端的传输速率；以及预估计至少两个候选中继节点在各自d2d直通链路上的传输速率，得到至少两个第二目标传输速率；第二预估计单元，用于预估计第一最优平均传输速率，所述第一最优平均传输速率为在第一d2d节点的数据通过至少两个候选中继节点转发至所述接收端的最优平均传输速率；以及预估计至少两个第二最优平均传输速率，所述第二最优平均传输速率为每个候选中继节点发送的部分数据经第一d2d节点转发且另一部分数据经自身直通链路传输至与该候选中继节点相匹配的信宿节点的最优平均传输速率；第二确定单元，用于依据第一目标传输速率、至少两个第二目标传输速率、第一最优平均速率以及至少两个第二最优平均速率，确定所述至少两个候选中继节点是否为中继链路的中继节点。上述方案中，所述第二确定单元，还用于：对所述第一最优平均速率与第一目标传输速率进行比较；对所述至少两个第二最优平均速率与所述至少两个第二目标传输速率进行对应比较；当所述第一最优平均速率大于第一目标传输速率、且每个第二最优平均速率大于对应的第二目标传输速率时，确定所述至少两个候选中继节点为所述中继链路的中继节点。上述方案中，所述第一确定单元，还用于：获取y个节点中每个节点的信道状态信息；依据y个节点的信道状态信息，得到y个联合传输速率；从y个联合传输速率中选取出最大的联合传输速率、次大的联合传输速率；在y个节点中，确定与最大的联合传输速率对应的节点、与次大的联合传输概率对应的节点为所述候选中继节点，所述候选中继节点的数量为两个。上述方案中，所述第一确定单元，还用于：当第一d2d节点为终端sk、所述接收端为终端dk时，预估计第一d2d节点和所述接收端通过直达链路传输数据时的信噪比，得到第一信噪比；针对y个节点中的其中一个节点sm，m＝1、2…y且m≠k，依据节点sm的信道状态信息，预估计在第一d2d节点发送数据经由节点sm转发至所述接收端时数据从第一d2d节点传输至节点sm的信噪比、从节点sm传输至所述接收端的信噪比，得到第二信噪比、第三信噪比；依据第一信噪比、第二信噪比及第三信噪比，得到联合传输速率。上述方案中，所述第一确定单元，还用于：针对节点sm，依据公式得到在第一d2d节点发送数据经由节点sm转发至所述接收端时的联合传输速率其中，为第一信噪比，为第二信噪比，为第三信噪比，w为链路带宽。上述方案中，所述第一预估计单元，还用于：当所述候选中继节点的数量为两个时，获取第一d2d节点的信道状态信息；获取两个候选中继节点的信道状态信息；依据第一d2d节点的信道状态信息，预估计第一d2d节点和所述接收端在直达链路上传输数据的信噪比，得到第一信噪比；依据每个候选中继节点的信道状态信息，确定候选中继节点和与该候选中继节点对应的信宿节点在直达链路上传输数据的信噪比，得到两个第四信噪比；依据第一信噪比，得到第一目标传输速率；依据两个第四信噪比，得到两个第二目标传输速率。上述方案中，所述第一预估计单元，还用于：将第一信噪比、两个第四信噪比分别代入至得到第一目标传输速率、两个第二目标传输速率；其中，当γa,b表示为第一信噪比时，wab为第一d2d节点至所述接收端的直达链路分配的带宽，表示为第一目标传输速率；当γa,b表示其中一个第四信噪比时，wab为该γa,b对应的候选中继节点至与该候选中继节点匹配的信宿节点的直达链路分配的带宽，表示为第二目标传输速率。上述方案中，所述基站还包括：第一处理单元，用于当第二最优平均传输速率的数量为两个时，确定第一平均传输速率，所述第一平均传输速率为在第一d2d节点发送的数据通过两个候选中继节点转发到达所述接收端情况下的平均传输速率；确定两个第二平均传输速率，所述第二平均传输速率为每个候选中继节点发送的部分数据经过第一d2d节点转发且另一部分数据经自身的直通链路传输到达与该候选中继节点相匹配的信宿节点情况下的平均传输速率；确定第一d2d节点经由两个候选中继节点转发将数据传输至所述接收端时使用的资源块的数量，得到第一资源块数量；确定第一d2d节点作为每个候选中继节点至对应信宿节点链路中的中继节点进行数据转发时所使用的资源块的数量，得到两个第二资源块数量；依据第一平均传输速率、两个第二平均传输速率、第一资源块数量、两个第二资源块数量，建立资源分配模型；相应的，所述第二确定单元，还用于：对资源分配模型进行求解，得到第一最优资源块数量、两个第二最优资源块数量；依据第一最优资源块数量、两个第二最优资源块数量，得到第一最优平均传输速率、两个第二最优平均传输速率。上述方案中，所述第二确定单元，用于：当第一最优资源块数量为两个第二最优资源块数量为xi和xj时，将第一最优资源块数量代入至得到第一最优平均传输速率其中，l为每条d2d链路使用的资源块的总数量，表示从第一d2d节点sk经过两个候选中继节点si和sj的转发到达所述接收端dk的联合传输速率；将xi代入至得到一个第二最优平均传输速率，其中，为从si经过sk到达与si相匹配的d2d信宿节点di的联合传输速率；为si通过直通链路传输数据至di的第二目标传输速率将xj代入至得到另一个第二最优平均传输速率，其中，为从sj经过sk到达与sj相匹配的d2d信宿节点dj的联合传输速率；为sj通过直通链路传输数据至dj的第二目标传输速率本发明实施例确定d2d中继节点的方法及基站，其中，所述方法包括：在距离第一d2d节点预定范围内的y个节点中，y为正整数，为中继链路确定至少两个候选中继节点，该中继链路的发送端为第一d2d节点；预估计第一目标传输速率，所述第一目标传输速率为第一d2d节点通过自身的d2d直通链路传输数据至所述中继链路的接收端时的传输速率；预估计至少两个候选中继节点在各自d2d直通链路上的传输速率，得到至少两个第二目标传输速率；预估计第一最优平均传输速率，该第一最优平均传输速率为第一d2d节点的数据通过至少两个候选中继节点转发至所述接收端时的最优平均传输速率；预估计至少两个第二最优平均传输速率，该第二最优平均传输速率为每个候选中继节点的部分数据经第一d2d节点转发且另一部分数据经自身直通链路传输至与 该候选中继节点相匹配的信宿节点时的最优平均传输速率；依据第一目标传输速率、至少两个第二目标传输速率、第一最优平均速率以及至少两个第二最优平均速率，确定所述至少两个候选中继节点是否为所述中继链路的中继节点。利用本发明选取出的中继终端，至少可提升d2d终端的数据传输速率，满足终端的自私性。附图说明图1为本发明实施例中的混合网络示意图；图2为本发明实施例中确定d2d中继节点的方法的实现流程示意图；图3为本发明实施例中对终端sk、si、sj的时频资源分配示意图；图4为本发明实施例中基站的组成结构示意图；图5(a)～5(c)为本发明实施例中发送端s1在运动过程中的中继终端选择情况以及其他d2d通信链路的平均传输速率变化示意图；图6为本发明实施例中发送端s1在运动过程中d2d链路s1→d1平均传输速率与直连传输速率的对比示意图。具体实施方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。处于混合网络中的d2d通信链路st→dt，其发送端(信源终端)为st，接收端(信宿终端)为dt，t为正整数，且t＝1、2...n，该混合网络由基站、传统的蜂窝链路、n对d2d通信链路构成，每个通信链路st→dt可以采用直连通信方式进行传输，也可以采用中继通信方式进行传输。本发明实施例中意在为每个通信链路st→dt选择至少两个中继节点，基于所选择出的中继节点，建立至少两条d2d中继链路，并通过该至少两条d2d中继链路，能够满足终端的自私性，提升d2d终端数据的传输效率；同时还能够提高基站为网络中的每条 d2d链路分配的时频资源的利用率。本方案中以中继节点是中继终端为例进行具体说明。本发明实施例提供的确定d2d中继节点的方法，应用于基站中，如图2所示，所述方法包括：步骤201：在距离第一d2d节点预定范围内的y个节点中，为中继链路确定至少两个候选中继节点，所述中继链路的发送端为所述第一d2d节点；这里，假定在混合网络中，存在有n个通信对st→dt，且t＝1、2...n，第一信源终端(发送端)可以为s1、s2…或sn，第一信宿终端(接收端)对应为d1、d2…或dn。以第一d2d节点为sk、与第一d2d节点sk相匹配的信宿终端为dk为例，sk与dk可以通过直通链路而进行数据传输，也可以通过中继链路进行通信，在建立该中继链路之前，需要通过本方案将能够作为该中继链路中的中继终端选择出来，并基于所选择出的中继终端建立从sk到dk的中继链路。选择方法可如下所述。需要说明的是，网络中的每个d2d终端均可以作为一个d2d节点。本发明实施例中，以确定出的候选中继终端的数量为两个为例，进一步的，所述步骤201为：获取y个节点中每个节点的信道状态信息；依据y个节点的信道状态信息，得到y个联合传输速率；从y个联合传输速率中选取出最大联合传输速率、次大联合传输速率；在y个节点中，确定与最大联合传输速度对应的节点、与次大联合传输概率对应的节点为所述候选中继节点。其中，所述依据每个节点的信道状态信息，得到y个联合传输速率，包括：当第一d2d节点为终端sk、所述接收端为终端dk时，针对y个节点中的节点sm，m＝1、2…y且m≠k，预估计第一d2d节点和所述接收端通过直达链路传输数据时的信噪比，得到第一信噪比；依据节点sm的信道状态信息，预估计在第一d2d节点发送数据经由节点 sm转发至所述中继链路的接收端时数据从第一d2d节点传输至节点sm的信噪比、从节点sm传输至所述接收端的信噪比，得到第二信噪比、第三信噪比；依据第一信噪比、第二信噪比及第三信噪比，得到联合传输速率。其中，针对y个节点中的节点sm，所述依据第一信噪比、第二信噪比及第三信噪比，得到联合传输速率的过程可依据后续的公式(1)而实现。具体的，在通信节点sk和dk需要进行d2d通信，并且希望经过中继传输信息时，发送端sk向基站发送中继终端获取请求，基站收到来自于发送端sk的中继终端获取请求后，向网络中以信源sk为中心方圆100米(预定范围)内的其他d2d发送端(网络中存在n-1个其他d2d发送端)进行广播，要求其他d2d发送端上报各自的信道状态信息给该基站，假定距离sk方圆100米的其他d2d发送端为y个，则该基站接收y个d2d发送端上报的信道状态信息。基站依据每个d2d发送端上报的信道状态信息，计算从信源终端sk发送的数据经过sm传输达到信宿终端dk时的联合传输速率联合传输速率的计算公式可根据公式(1)而得：其中，m＝1、2…y且m≠k；(第一信噪比)表示发送端sk、接收端dk在直达链路上传输数据时的信噪比；(第二信噪比)、(第三信噪比)表示由发送端sk发送数据并经由终端sm进行转发后传输至接收端dk时发送端sk到终端sm的信噪比、终端sm到接收端dk的信噪比；w表示基站分配给每条d2d链路的时频资源中的带宽信息。其中，信道状态信息包括任意两个d2d终端之间的距离、信道功率增益、每个d2d接收端的噪声功率、每个d2d发送端的发射功率等，信噪比γ就是依据这些信道状态信息计算而得到的，具体的计算过程请参见现有相关说明，此次不赘述。所述预定范围可以取值为小于等于100米的任何正数。对于y个d2d发送端来说，根据公式(1)，得出y个联合传输速率，并 将这y个联合传输速率进行相互比较，得到最大联合传输速率和次大联合传输速率的并确定d2d信源终端si、sj为sk→dk链路的候选中继终端。本领域人员应该而知，本发明中可能n个通信对st→dt中的任意一个通信对中的信源终端均可作为其他通信对的候选中继终端。步骤202：预估计第一目标传输速率，所述第一目标传输速率为第一d2d节点通过自身的d2d直通链路传输数据至所述接收端时的传输速率；这里，针对sk→dk的直达链路，在基站获取到sk的信道状态信息后，计算出sk和dk在直通链路上进行数据传输时的信噪比(第一信噪比)，并依据公式(2)，得到第一目标传输速率其中，wk为sk和dk的直通链路带宽。本领域人员应该而知，也为sk→dk的直达传输速率。步骤203：预估计至少两个候选中继终端在各自d2d直通链路上的传输速率，得到至少两个第二目标传输速率；在各自的d2d直通链路上候选中继终端作为信源终端。此处，仍然以为sk→dk链路确定的候选中继终端的数量为两个、候选中继终端为si和sj为例，因为si、sj为d2d链路的信源终端，所以存在有d2d链路si→di、sj→dj。在基站接收到si、sj各自上报的信道状态信息后，对si和di在直达链路上传输数据时的信噪比(第四信噪比)进行估计，对sj和dj在直达链路上传输数据时的信噪比(第四信噪比)进行估计，并依据公式(3)、(4)，得到si→di的直达传输速率(第二目标传输速率)、sj→dj的直达传输速率(第二目标传输速率)。其中，wi为si至di的直通链路分配的带宽，wj为sj至dj的直通链路分配的带宽。本发明中基站为混合网络中的每条链路，包括d2d直通链路和中继链路分配的带宽值均相同、即wi＝wj＝wk＝w。本领域人员应该而知，前述公式(2)～公式(4)可用公式(5)进行统一表示：其中，γa,b表示通信节点a(d2d信源终端a)到节点b(d2d信宿终端b)在直通链路上传输数据时的信噪比；wa,b为该直通链路分配的带宽。需要说明的是，步骤202和步骤203没有严格的先后顺序，还可以同时进行。步骤204：预估计第一最优平均速率，所述第一最优平均速率为在第一d2d节点的数据通过至少两个候选中继节点转发至所述接收端时的最优平均速率；步骤205：预估计至少两个第二最优平均速率，所述第二最优平均速率为每个候选中继节点的部分数据经第一d2d节点转发且另一部分数据经自身的直通链路传输到达与该候选中继节点相匹配的信宿节点时的最优平均速率；在预估计第一最优平均传输速率，预估计至少两个第二最优平均传输速率之前，所述方法还包括：当第二最优平均传输速率的数量为两个时，确定第一平均传输速率，所述第一平均传输速率为在第一d2d节点发送的数据通过两个候选中继节点转发到达接收端dk情况下的平均传输速率；确定两个第二平均传输速率，所述第二平均传输速率为每个候选中继节点发送的部分数据经过第一d2d节点转发且另一部分数据经自身的直通链路传输至与该候选中继节点相匹配的信宿节点情况下的平均传输速率；确定第一d2d节点经由两个候选中继节点转发将数据传输至接收端dk时使用的资源块的数量，得到第一资源块数量；确定第一d2d节点作为每个候选中继节点至对应信宿节点链路中的中继 终端进行数据转发时所使用的资源块的数量，得到两个第二资源块数量；依据第一平均传输速率、两个第二平均传输速率、第一资源块数量、两个第二资源块数量，建立资源分配模型；相应的，所述预估计第一最优平均传输速率，预估计至少两个第二最优平均传输速率，包括：对资源分配模型进行求解，得到第一最优资源块数量、两个第二最优资源块数量；依据第一最优资源块数量、两个第二最优资源块数量，得到第一最优平均传输速率、两个第二最优平均传输速率。具体的，针对步骤204和步骤205，在计算第一最优平均传输速率、第二最优平均传输速率之前，先通过如下公式(6)计算从第一d2d节点sk经过两个候选中继终端si和sj的转发到达接收端dk的联合传输速率其中，为从sk发出的数据经过直通链路到dk时的信噪比；表示发送端sk发送数据并经由终端si进行转发后传输至接收端dk时发送端sk到终端si的信噪比、终端si到接收端dk的信噪比；表示发送端sk发送数据并经由终端sj进行转发后传输至接收端dk时发送端sk到终端sj的信噪比、终端sj到接收端dk的信噪比；w表示基站分配给每条d2d链路、具体是每条d2d直达链路的带宽信息。再通过公式(7)通过从si经过sk的转发到达di的联合传输速率再通过公式(8)通过从sj经过sk的转发到达dj的联合传输速率对于公式(7)和(8)可统一由公式(9)来表示：其中，为从通信节点a经过通信节点l转换到达通信节点b的联合传输速率；γa,b表示通过直通链路从通信节点a到达通信节点b的信噪比；γa,l、γl,b表示为通信节点a经由节点l转发到达通信节点b时数据从节点a到节点l的信噪比、从节点l到节点b的信噪比。在具体实现上，第一最优平均传输速率、第二最优平均传输速率除了与前述的公式(6)～公式(8)有关，还与xk、xi和xj的最优值xk、xi和xj有关。本领域人员应该而知，本方案中的第一最优平均传输速率指的是sk的数据通过两个候选中继节点si、sj转发至dk时最优的平均传输速率值；第二最优平均传输速率指的是每个候选中继节点如si的部分数据经sk转发且另一部分数据经自身直通链路传输至与该候选中继节点相匹配的信宿节点如di时最优的平均传输速率。具体的，如图3所示，假定在码元信息传输的一个周期内，基站分配给每条d2d链路如sk→dk、si→di、sj→dj等链路的资源块rb的数量为l个，为信源终端sk分配的频率为fk、为候选中继终端(信源终端)si分配的频率为fi、为候选中继终端(信源终端)sj分配的频率为fj。图3中所示的直连传输为通过直通链路进行传输。对于sk来说，从l个资源块中拿出xk个资源块(第一资源块数量)来发送自己的码元信息，这些码元信息将经过中继的转发到达接收端dk。而发送端sk拿出xj个资源块(第二资源块数量)用于协助终端sj的传输，拿出xi个资源块(第二资源块数量)用于协助终端si的传输，所以数据从sk传输至dk时(包括由si、sj进行转发传输)的平均传输速率(第一平均传输速率)如公式(10) 所示：其中，为从sk经过两个候选中继终端si和sj到达dk的联合传输速率(如前述公式(6)所示)。对应的，对于si来说，其拿出xk个资源块用于协助sk信息的传输，拿出xi个资源块用于发送自己的码元信息，并通过中继的转发到达接收端di，剩余的资源块用于直通链路的传输，所以数据从si传输至di时(包括直通链路传输和由中继sk转发传输)的平均传输速率(第二平均传输速率)如公式(11)所示：其中，为从si经过sk到达di的联合传输速率(如前述公式(7)所示)；为si→di的直达传输速率(如前述公式(3)所示)。对于sj来说，其拿出xk个资源块用于协助sk信息的传输，拿出xj个资源块用于发送自己的码元信息，并通过中继的转发到达接收端dj，剩余的资源块用于直通链路的传输，所以数据从sj传输至dj时(包括直通链路传输和由中继sk转发传输)的平均传输速率(第三平均传输速率)如公式(12)所示：其中，为从sj经过sk到dj的联合传输速率(如前述公式(8)所示)；为sj→dj的直达传输速率(如前述公式(4)所示)。在图3中，从时域上看可被划分为三大纵列，在第一纵列中，sk拿出xk个资源块进行数据的转发传输，si和sj协助sk进行数据的转发直至到达dk。在第二纵列中，si拿出xi个资源块进行部分数据的转发传输，sk协助si这部分数据的转发直至到达di，而此时sj通过sj→dj直通链路进行直达传输。在第三纵列中，sj拿出xj个资源块进行部分数据的转发传输，sk协助sj这部分数据的转发直至 到达dj，而此时si通过si→di直通链路进行直达传输。即背景颜色相同的传输相同的信息。本领域技术人员应该而知，被选中的两个终端si、sj有自己的信息需要传送到对应的接收端di、dj。考虑合作的公平性，sk同时可作为第i条链路和第j条链路的中继终端。考虑到相互合作的d2d信源终端之间的公平性，基于合作博弈原则，建立基于信源终端sk、候选中继终端si和sj之间的资源分配模型(13)，并通过该模型对合作者之间的时频资源进行合理分配。其中，将前述公式(10)～(12)代入至模型中的第二个表达式中时该模型就是基于xk、xi和xj这三个变量的模型，模型中的第三个表达式为约束条件，第一个表达式表示当q取值最大时的xk、xi和xj即为xk、xi和xj的最优值xk、xi和xj。本方案中，通过全局优化算法得到前述模型的资源最优分配结果即第一最优资源块数量xk、第二最优资源块数量xi和xj，全局优化算法的具体表现形式其最优分配结果的计算过程请参见相关说明，这里不赘述。当通过前述模型得到资源最优分配结果xk、xi和xj之后，再将xk、xi和xj分别代入前述的公式(10)～(12)，即可得到在资源块最优分配的情况下，分别得到数据从sk经由si和sj转发传输至dk时的最优平均传输速率(第一最优平均传输速率)、从si经由sk转发及直通链路传输至dj时的最优平均传输速率(第二最优平均传输速率)、以及数据从sj经由sk转发及直通链路传输至dj时的最优平均传输速率(第二最优平均传输速率)。需要说明的是，步骤204和步骤205没有严格的先后顺序，还可以同时进 行。步骤206：依据第一目标传输速率、至少两个第二目标传输速率、第一最优平均速率以及至少两个第二最优平均速率，确定所述至少两个候选中继节点是否为中继链路的中继节点；步骤206进一步包括：对所述第一最优平均速率与第一目标传输速率进行比较；对所述至少两个第二最优平均速率与所述至少两个第二目标传输速率进行对应比较；当所述第一最优平均速率大于第一目标传输速率、且每个第二最优平均速率大于对应的第二目标传输速率时，确定所述至少两个候选中继节点为中继链路的中继节点。具体的，基站分别比较三条合作链路sk→dk、si→di和sj→dj的最优平均传输速率与直达传输速率的大小，即比较与的大小，与的大小、与的大小，当比较为大于大于且大于时，说明在合作传输中，sk→dk、si→di和sj→dj这三条合作链路均从中获得一定的利益，这种情况下候选中继终端愿意作为sk→dk链路的中继终端。基站通过专用控制信道向d2d终端sk、dk、si、di、sj、dj发送合作信息，其中合作信息中还包括资源分配结果xk、xi和xj以及基站分配给各个d2d链路的子载波。如果无法得到大于大于且大于的比较结果，则基站通过专用控制信道向第一d2d节点sk反馈针对中继终端获取请求的响应消息如“无法获取到合适中继终端”的信息，在sk与dk之间仅建立直达链路，通过该直达链路传输码元信息。上述方案中，基站分配给每条d2d链路l个资源块rb；其中同一条d2d链路的不同资源块rb占用相同的子载波、不同的时隙；不同d2d链路的资源块rb占用不同的子载波，即不同链路间采用正交子载波，如此在不同链路进行码元信息传输时降低了相互干扰的概率。对于sk→dk链路，因为信源sk发送码元信息所用的子载波和中继终端si、sj转发信息所用的子载波是相互正交的，所以中继终端工作于频分双工模式，可以提高频谱利用率。当d2d信源终端通 过直连传输方式和对应的信宿终端进行通信时，可采用时分双工的模式。由此可见，本发明实施例中，当通信节点sk和dk需要进行d2d通信并且希望经过中继终端传输信息时，基站距离sk预定范围内的其他的d2d信源终端中选择两个信源终端即si和sj作为d2d链路sk→dk的中继终端。同时，被选中的两个终端si、sj有自己的信息需要传送到对应的接收端di、dj。考虑合作的公平性，sk同时可作为第i条链路和第j条链路的中继终端，通过合理分配合作者之间的时频资源，在不增加带宽、不增加发射功率、最优平均传输速率不低于直连传输速率的前提下，最大程度地对三条合作链路的传输速率进行优化。本方案使得被选定的中继终端在合作中获得了传输速率的增加，可有效满足终端的自私性。另外，本方案中对基站分配给每条d2d链路的l个资源块进行了一定程度的优化分配，进而使得时频资源得到有效利用。本发明实施例还提供一种基站，如图4所示，所述基站包括：第一确定单元401、第一预估计单元402、第二预估计单元403及第二确定单元404；其中，第一确定单元401，用于在距离第一d2d节点预定范围内的y个节点中，y为正整数，为中继链路确定至少两个候选中继节点，所述中继链路的发送端为所述第一d2d节点；第一预估计单元402，用于预估计第一目标传输速率，所述第一目标传输速率为第一d2d节点通过自身的d2d直通链路传输数据至所述中继链路的接收端时的传输速率；以及预估计至少两个候选中继节点在各自d2d直通链路上的传输速率，得到至少两个第二目标传输速率；第二预估计单元403，用于预估计第一最优平均传输速率，所述第一最优平均传输速率为在第一d2d节点发送的数据通过至少两个候选中继节点转发到达所述接收端时的最优平均传输速率；以及预估计至少两个第二最优平均传输速率，所述第二最优平均传输速率为每个候选中继节点的部分数据经第一d2d节点转发且另一部分数据经自身 直通链路传输至与该候选中继节点相匹配的信宿节点时的最优平均传输速率；第二确定单元404，用于依据第一目标传输速率、至少两个第二目标传输速率、第一最优平均速率以及至少两个第二最优平均速率，确定所述至少两个候选中继节点是否为中继链路的中继节点。其中，所述第二确定单元404，还用于：对所述第一最优平均速率与第一目标传输速率进行比较；对所述至少两个第二最优平均速率与所述至少两个第二目标传输速率进行对应比较；当所述第一最优平均速率大于第一目标传输速率、且每个第二最优平均速率大于对应的第二目标传输速率时，确定所述至少两个候选中继节点是否为中继链路的中继节点。所述第一确定单元401，还用于：获取y个节点中每个节点的信道状态信息；依据y个节点的信道状态信息，得到y个联合传输速率；从y个联合传输速率中选取出最大的联合传输速率、次大的联合传输速率；在y个终端中，确定与最大的联合传输速率对应的节点、与次大的联合传输概率对应的节点为所述候选中继节点，所述候选中继节点的数量为两个。所述第一确定单元401，还用于：当第一d2d节点为终端sk、接收端为终端dk时，针对y个节点中的其中一个节点sm，m＝1、2…y且m≠k，预估计第一d2d节点和所述接收端通过直达链路传输数据时的信噪比，得到第一信噪比；依据节点sm的信道状态信息，预估计在第一d2d节点发送数据经由节点sm转发至所述接收端时数据从第一d2d节点传输至节点sm的信噪比、从节点sm传输至所述接收端的信噪比，得到第二信噪比、第三信噪比；依据第一信噪比、第二信噪比及第三信噪比，得到联合传输速率。所述第一确定单元401，具体用于：针对节点sm，依据公式得到在第一d2d节点发送数据经由节点sm转发至所述接收端时的联合传输速率其中，为第一信噪比，为第二信噪比，为第三信噪比，w为链路带宽。所述第一预估计单元402，还用于：当所述候选中继节点的数量为两个时，获取第一d2d节点的信道状态信息；获取两个候选中继节点的信道状态信息；依据第一d2d节点的信道状态信息，预估计第一d2d节点和所述接收端在直达链路上传输数据的信噪比，得到第一信噪比；依据每个候选中继节点的信道状态信息，确定候选中继节点和与该候选中继节点对应的信宿节点在直达链路上传输数据的信噪比，得到两个第四信噪比；依据第一信噪比，得到第一目标传输速率；依据两个第四信噪比，得到两个第二目标传输速率。所述第一预估计单元402，还用于：将第一信噪比、两个第四信噪比分别代入至得到第一目标传输速率、两个第二目标传输速率；其中，当γa,b表示为第一信噪比时，wab为第一d2d节点至所述接收端的直达链路分配的带宽，表示为第一目标传输速率；当γa,b表示其中一个第四信噪比时，wab为该γa,b对应的候选中继节点至与该候选中继节点匹配的信宿节点的直达链路分配的带宽，表示为第二目标传输速率。所述基站还包括：第一处理单元(在图4中未示意出)，用于：当第二最优平均传输速率的数量为两个时，确定第一平均传输速率，所述第一平均传输速率为在第一d2d节点发送的 数据通过两个候选中继节点转发至所述接收端时的平均传输速率；确定两个第二平均传输速率，所述第二平均传输速率为每个候选中继节点发送的部分数据经过第一d2d节点转发且另一部分数据经自身的直通链路传输至与该候选中继节点相匹配的信宿节点情况下的平均传输速率；确定第一d2d节点经由两个候选中继节点转发将数据传输至所述接收端时使用的资源块的数量，得到第一资源块数量；确定第一d2d节点作为每个候选中继节点至对应信宿节点链路中的中继节点进行数据转发时所使用的资源块的数量，得到两个第二资源块数量；依据第一平均传输速率、两个第二平均传输速率、第一资源块数量、两个第二资源块数量，建立资源分配模型；相应的，所述第二确定单元404，还用于：对资源分配模型进行求解，得到第一最优资源块数量、两个第二最优资源块数量；依据第一最优资源块数量、两个第二最优资源块数量，得到第一最优平均传输速率、两个第二最优平均传输速率。所述第二确定单元404，用于：当第一最优资源块数量为两个第二最优资源块数量为xi和xj时，将第一最优资源块数量代入至得到第一最优平均传输速率其中，l为每条d2d链路使用的资源块的总数量，表示从第一d2d节点sk经过两个候选中继节点si和sj的转发到达所述接收端dk的联合传输速率；将xi代入至得到一个第二最优平均传输速率，其中，为从si经过sk到达与si相匹配的d2d信宿节点di的联合传输速率；为si通过直通链路传输数据至di的第二目标传输速率将xj代入至得到另一个第二最优平均传输速率，其中，为从sj经过sk到达与sj相匹配的d2d信宿节点dj的联合传输速率；为sj通过直通链路传输数据至dj的第二目标传输速率在实际应用中，所述第一确定单元401、第一预估计单元402、第二预估计单元403及第二确定单元404均可由中央处理单元(cpu，centralprocessingunit)、或数字信号处理(dsp，digitalsignalprocessor)、或微处理器(mpu，microprocessorunit)、或现场可编程门阵列(fpga，fieldprogrammablegatearray)等来实现。需要说明的是，本发明实施例提供的基站，由于其解决问题的原理与前述的确定d2d中继节点的方法相似，因此，基站的实施过程及实施原理均可以参见前述方法的实施过程及实施原理描述，重复之处不再赘述。下面结合以下内容对本方案进行进一步的理解。本实施例中，在图1所示的混合网络中，当终端作为d2d中继节点时工作于频分双工模式，基站分配给每条d2d链路和蜂窝链路是相互正交的频谱资源。网络中设置4条d2d通信链路(si→di，i＝1、2、3、4)，发送端s1向基站发送获取中继终端的请求，基站在距离发送端s1一定范围内的其他d2d信源终端中选取两个终端作为s1→d1链路的候选中继终端。本实施例中4个信源终端和4个信宿终端的坐标位置如表1所示，表1d2d信源终端(发送端)d2d信宿终端(接收端)s1(75，-60≤y≤60)d1(175，0)s2(100，-15)d2(0，-15)s3(115，0)d3(15，0)s4(100，15)d4(0，15)本实施例中，规定任意两个d2d终端之间的信道功率增益g＝0.097/d3.76，其中d表示两个d2d终端之间的距离，其他的仿真参数如表2所示：表2在本实施例中，固定d2d发送端s1的横坐标不变，纵坐标以步长5从-60m变化到60m，获得s1在运动过程中其中继终端的选择情况及其平均传输速率的变化情况。图5(a)～5(c)为利用本方案实现的发送端s1在运动过程中的中继终端选择情况以及其他d2d通信链路的平均传输速率变化示意图。当s1的纵坐标-52<y<0时，基站为s1选择出的两个中继终端为s2和s3，s1与s2、s3进行信息的合作传输，在合作中d2d链路s2→d2的平均传输速率与该链路的直达传输速率相比有所增加，在合作中d2d链路s3→d3的平均传输速率与该链路的直达传输速率相比有所增加。当s1的纵坐标0<y<52时，基站为s1选择出的两个中继终端为s3和s4，s1、s3和s4进行信息的合作传输，在合作中d2d链路s3→d3的平均传输速率与该链路的直达传输速率相比有所增加，在合作中d2d链路s4→d4的平均传输速率与该链路的直达传输速率相比有所增加。由此可见，在合作传输中，每个被选择出的候选中继终端所对应的d2d链路的平均传输速率均存在一定的增加，即在合作中候选中继终端获得了一定的利益，这种情况下候选中继终端愿意担当d2d通信链路s1→d1的中继终端。图6为本发明实施例中发送端s1在运动过程中d2d链路s1→d1平均传输速率与直连传输速率的对比示意图。如图6所示，当s1的纵坐标-52<y<52时，其平均传输速率均高于直达传输速率，s1的纵坐标-52<y<52时为s1与中继终端进 行合作传输的情况，也就是说，发送端s1与其它两个中继终端进行合作传输时，不仅以中继终端为信源终端的d2d通信链路的平均传输速率得到提升，d2d链路s1→d1的平均传输速率也得到提升，进而可进一步提高网络传输性能，实现对网络传输性能的优化。本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。当前第1页12