1.一种蜂窝网络中支持全双工D2D通信的资源分配方法,其特征在于，假设一个蜂窝用户至多与一对D2D共享信道，一对D2D用户也至多与一个蜂窝用户共享信道，针对该应用场景，定义一个N×M的资源分配矩阵UN×M＝[bi,j]如下：其中bi,j∈{0,1}，如果第i对D2D用户复用第j个蜂窝用户的上行链路资源，则bi,j＝1；

否则，bi,j＝0，由上可以看出至少有(max{M,N})！种不同的资源分配方案，而不同的分配方案导致不同的系统吞吐量；

建立全双工D2D通信场景下最大化系统吞吐量的优化模型如下：

其中Ri,j为第i对D2D用户复用第j个蜂窝用户的信道资源时的吞吐量之和，即其中 为信道未被复用的第j个蜂窝用户的吞吐量， 表示当前无线信道被D2D用户复用的信干噪比， 为第i对D2D用户中第l个D2D用户的信干噪比，1≤i≤N,1≤j≤M,l∈{1,2},l≠z；z表示第z个D2D用户， 表示第j个蜂窝用户的信干噪比，包括步骤：

101、在蜂窝网络中，首先进行D2D用户之间建立连接的步骤：

102、步骤101的D2D用户之间预建立连接完成后，则开始为用户合理分配无线资源，从图论的角度考虑，将蜂窝用户与D2D用户之间的资源分配关系等效看作一个节点加权的无向二部图G＝(V1,V2,W)，顶点集V1＝(x1,x2,…,xn)表示D2D用户对的集合，顶点集合V2＝(y1,y2,…,ym)表示蜂窝用户的集合，w(xi,yj)∈W表示边的权重即蜂窝用户yj与D2D用户对xi共享信道资源时的吞吐量之和，即Ri,j；采用图论中的最大权重匹配算法协调蜂窝用户和D2D用户之间的资源分配；

步骤102的采用图论中的最大权重匹配算法协调蜂窝用户和D2D用户之间的资源分配的步骤具体为：步骤1)在基站端首先通过公共控制信道获得关于蜂窝用户和D2D发送端和D2D接收端的位置信息；

步骤2)D2D发送端和蜂窝用户通过公共控制信道将各自的QoS需求和收到的干扰上报给基站，在基站端通过结合QoS需求和收到的干扰来选出可被D2D用户对复用的蜂窝信道资源；

步骤3)将D2D用户对和蜂窝用户各自等效为图中的点集V1和V2，基站根据可被复用的蜂窝资源构建一个虚拟无加权二部图G＝(V1,V2,W)，并初始化；

步骤4)计算蜂窝用户和D2D信噪比之和w(xi,yj)，若不能保证蜂窝用户的最低服务质量需求且D2D用户正常通信，则边 不存在，且w(xi,yj)＝0，否则w(xi,yj)≠0，且在第j个蜂窝用户与第i对D2D用户之间连一条线表示蜂窝用户信道资源可被该对D2D用户复用，并在边上标记权重值w(xi,yj)依次得到虚拟加权图G；

步骤5)从图G中任意选择一个可行顶标l开始，确定G的等子图Gl，在等子图中选取一个初始资源分配M，如果M饱和于D2D用户集V1，则M是最优资源分配，那么算法结束，否则转入步骤6)；

步骤6)基于资源分配矩阵M的基础上，在等子图Gl中执行经典的匈牙利算法找到最大资源分配M′，算法最终终止于 其中S表示为D2D用户对集的子集，T表示蜂窝用户的子集， 表示在Gl中S邻接的节点集合，如果资源分配M′饱和于D2D用户集V1，则算法结束，否则利用公式αl＝min{l(x)+l(y)-w(x,y)|x∈S,y∈V2-T}计算出αl，l(x)、l(y)分别表示图Gl的可行顶标，其中l(yj)∈{0}, 然后利用如下公式更新新的可行顶标l′替换原顶标l，G′l替换Gl转入步骤4)继续执行，直到找到最大匹配；

步骤7)根据上述步骤求得总权最大的一个匹配，并生成一个资源分配矩阵UN×M＝[bi,j]，bi,j＝1表示基站允许D2D对Di共享蜂窝用户Cj信道资源，bi,j＝0表示基站不允许D2D对Di共享蜂窝用户Cj的信道资源。

2.根据权利要求1所述的蜂窝网络中支持全双工D2D通信的资源分配方法,其特征在于，步骤101中D2D用户之间建立连接的步骤具体为：

1)D2D设备在开始发起通信之前需要进行设备发现过程；

2)主叫DUE1执行基于基站授权的D2D通信连接，进行主叫发起过程，并获得网络对D2D通信连接建立的授权以及安全密钥；

3)在获得基站授权后，主叫DUE1和被叫DUE2使用D2D无线信令许可D2D通信链路的建立；

4)主叫DUE1发送一条D2D通信连接建立请求消息；

5)完成包含有交换安全密钥的D2D安全机制过程；

6)被叫DUE2向主叫DUE1发送D2D通信连接建立接受消息；

7)主叫DUE1向被叫DUE2回送D2D通信连接完成消息；

8)等待基站为其分配无线资源，建立D2D无线承载准备开始D2D通信。