分配资源，所述交通安全类业务的D2D 通信优先级最高，交通效率相关类业务的D2D通信优先级次之，娱乐下载类业务的D2D通信 优先级最低。
[0021] 本发明的进一步改进在于，所述步骤S2包括以下子步骤：
[0022] 步骤S21，获取所有D2D发射端到基站的CSI，将步骤S1中三个集合的D2D用户的 CSI进行升序排列，构成Ci矩阵；
[0023] 步骤S22,按照比例公平算法为蜂窝用户分配无线资源；
[0024] 步骤S23,从集合C1中的D2D开始调度，调度顺序为步骤S21中的排序顺序，检查 Ci中是否有D2D需要服务，当没有D2D需要服务时跳转至步骤S24,当有D2D需要服务时跳 转至步骤S25;
[0025] 步骤S24,判断i的值，若i> 3则调度结束，否则i=i+Ι并跳转至步骤S23;
[0026] 步骤S25,在蜂窝用户集合Μ中，获取距离该D2D接收端D3区域内的所有蜂窝用户 后，加入到集合G中。
[0027] 本发明的进一步改进在于，所述步骤S3包括以下子步骤：
[0029] 步骤S32,计| 其
[0028] 步骤S31，判断集合G是否为空，如果不为空则跳转至步骤S32,如果为空则进行步 骤S38 ;
9 中，SINReni为蜂窝用户m的信噪比，P^为蜂窝用户发射功率，为蜂窝用户m到基站的信 道增益，PD为D2D用户发射功率，g2 为D2D用户η接收端到基站的信道增益，σ2为噪声 功率，SINRDjD2D用户η的信噪比，为D2D用户η发射端到接收端的信道增益， 为蜂窝用户m发射端到D2D用户η接收端的信道增益；
[0030] 步骤S33,判断：SINRJγe，SINRDn>γD是否成立；如果成立则跳转至步骤S34,如 果不成立则跳转至步骤S37;其中，为蜂窝用户信噪比门限值，γdSD2D用户信噪比门 限值；
[0031] 步骤S34,计
其中，I?为蜂窝用户m和 D2D用户η的总干扰大小，am为小区内资源可使用情况的可利用矩阵，为D2D用户η 发射端到基站信道增益，为蜂窝用户m发射端到D2D用户η接收端的信道增益；
[0032] 步骤S35,判断Im/min，如果成立则进行步骤S36,如果不成立则进行步骤S37 ;
[0033] 步骤S36, 1""=min，进行步骤S37 ;
[0034] 步骤S37,G=G- {Gi}，进行步骤S31 ;
[0035] 步骤S38,集合将蜂窝用户m从集合Μ中删除，蜂窝用户η从集合Ci中删除，将min 置〇,进行步骤S23 ;
[0036] 步骤S39,调度结束。
[0037] 本发明的进一步改进在于，所述步骤S2中，通过瑞利信道实现信道模型，则所述 链路损耗的模型>
?中，所述he、hD、hDe和hm分别为蜂窝用户到基 站的小尺度衰落、D2D用户到基站的小尺度衰落、D2D发射端到基站的小尺度衰落和蜂窝用 户到D2D接收端的小尺度衰落；g。、gD、gDe和gm分别为蜂窝用户到基站的信道增益、D2D用 户到基站的信道增益、D2D接收端到基站的信道增益和蜂窝用户到D2D发射端的信道增益； PLC、PLD、PLDe和PL^分别为蜂窝用户到基站的路径损耗、D2D用户到基站的路径损耗、D2D 发射端到基站的路径损耗和蜂窝用户到D2D接收端的路径损耗。
[0038] 本发明的进一步改进在于，所述步骤S3中，以系统干扰最小为目标优化模型为：
，其中，Am= [aj为小区内资源使用情况的 可利用矩阵，amn= 1表示蜂窝用户m和D2D用户η共用频谱资源，amn= 0表示蜂窝用户m和D2D用户η不共用频谱资源。
[0039] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：首先按照节点通信业务特点和节点对 基站的干扰为节点通信划分优先级，因为车联网环境下需要服务的D2D用户可能远超过系 统能提供的资源总数，这样可以确保重要业务的D2D以及对基站干扰小的D2D优先得到调 度；然后，基站通过优先级一次调度D2D用户，根据蜂窝用户节点位置特点，选择距离D2D较 远的一些蜂窝用户，探测这些蜂窝用户对D2D用户干扰大小，并反馈给基站，最后选择出对 D2D干扰最小的蜂窝用户用于作为D2D通信复用该蜂窝链路资源，本发明需要向基站反馈 的节点数量明显小于最优算法，在很大程度上降低了基站负载，并且算法运行时间明显小 于最优算法，可有效降低处理时延。
【附图说明】
[0040] 图1是本发明一种实施例的工作流程示意图；
[0041] 图2是现有技术中D2D用户复用蜂窝用户上行链路资源的系统干扰示意图；
[0042] 图3是本发明一种实施例的干扰链路距离对D2D容量的影响关系示意图；
[0043] 图4是本发明一种实施例的步骤S2中D2D接收端的距离分区示意图；
[0044] 图5是本发明一种实施例的工作流程图；
[0045] 图6是本发明一种实施例的D2D对数与整个小区内所有用户平均容量的关系仿真 图；
[0046] 图7是本发明一种实施例的D2D对数与整个小区内蜂窝用户平均容量的关系仿真 图；
[0047] 图8是本发明一种实施例的D2D对数与整个小区内D2D用户平均容量的关系仿真 图；
[0048] 图9是本发明一种实施例的D2D对数和小区频谱效率之间的关系仿真图；
[0049] 图10是本发明一种实施例的D2D对数与需要反馈的链路数量的关系仿真图；
[0050] 图11是本发明一种实施例的蜂窝用户数量与需要反馈的链路数量的关系仿真 图；
[0051] 图12是本发明一种实施例的D2D数量和算法仿真时间关系示意图；
[0052] 图13是本发明一种实施例的蜂窝用户和算法仿真时间关系示意图。
【具体实施方式】
[0053] 下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：
[0054] 如图1所示，本例提供一种基于LTE车联网的无线资源分配方法，包括：
[0055] 步骤S1，按照节点通信业务特点和节点对基站的干扰为节点通信划分优先级；
[0056] 步骤S2,建立位置分区的模型，所述基站通过优先级一次调度D2D用户，并根据距 离和链路损耗因素选择候选资源共享节点；
[0057] 以及，步骤S3,选择候选资源共享节点所在区域内干扰最小的蜂窝用户资源，以此 作为D2D通信复用的蜂窝链路资源。
[0058] 在【背景技术】中已经分析，当车联网中存在大量蜂窝节点以及D2D节点时，采用传 统的D2D无限资源分配算法会导致两个问题：（1)需要将所有蜂窝节点和D2D节点链路质 量以及干扰情况以反馈的方式发送给基站，会导致基站负载量过大；（2)基站在获取这些 链路质量和干扰情况后，以系统总干扰最小或者系统容量最大为目标，采用适当的资源分 配算法，要达到最优的资源分配结果，算法复杂度较高，算法需要迭代的次数较多，会导致 算法运行时间过长，导致节点通信延时较高。
[0059] 本例为更好的适应车联网环境下胆量节点通信需求的特点，以降低算法复杂度以 及基站需要得到的反馈链路数量为目标，设计了一种基于LTE车联网的无线资源分配方 法。
[0060] 假设D2D通过复用蜂窝用户上行链路进行D2D通信，系统有Μ个蜂窝用户，N对D2D 用户，BS控制蜂窝用户和D2D用户的最大发送和接收功率，所述步骤S2中，通过瑞利信道实 现信道模型，则所述链路损耗的模型>
实中，所述hc、hD、hD#PhCD分 别为蜂窝用户到基站的小尺度衰落、D2D用户到基站的小尺度衰落、D2D发射端到基站的小 尺度衰落和蜂窝用户到D2D接收端的小尺度衰落；ge、gD、gDe和gm分别为蜂窝用户到基站 的信道增益、D2D用户到基站的信道增益、D2D接收端到基站的信道增益和蜂窝用户到D2D 发射端的信道增益；PL。、PLD、PLDe和PL^分别为蜂窝用户到基站的路径损耗、D2D用户到基 站的路径损耗、D2D发射端到基站的路径损耗和蜂窝用户到D2D接收端的路径损耗。
[0061] 小区内资源使用情况的可利用矩阵Ann= [ann]，ann= 1表示蜂窝用户m和D2D用 户η共用频谱资源，am= 0表示蜂窝用户m和D2D用户η不共用频谱资源，以系统总干扰 最小为目标，则系统模型如下：
[0062]
/e为蜂窝用户m受到D2D用户η的干扰大小， mn 为D2D用户η受到蜂窝用户m的总干扰大小，1"为蜂窝用户m和D2D用户η受到的总 干扰大小，PD为D2D用户发射功率，P^为蜂窝用户发射功率。
[0063] 那么，所述步骤S3中，以系统干扰最小为目标优化模型则为：
[0064] ' mn -J
+ y n=i
[0065] 以容量最大化为目标系统模型如下
[0066]
其中，SINRem为蜂窝用户m的信噪比,SINRDnSD2D用户η的信噪比，γc为蜂窝用户信