CN112073975B - 一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法及装置 - Google Patents

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CN112073975B CN202010821431.XA CN202010821431A CN112073975B CN 112073975 B CN112073975 B CN 112073975B CN 202010821431 A CN202010821431 A CN 202010821431A CN 112073975 B CN112073975 B CN 112073975B
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Abstract

本发明提供了一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法、装置、电子设备及存储介质。所述方法包括：接收小区内的多个第一终端对非授权信道的感知结果，获取感知结果中每个非授权信道的干扰值，选择其中干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道，将目标非授权信道分为多个子信道，并结合时域资源，得到多个时频资源，根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为多个第一终端分配时频资源。通过选择干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道，根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为多个第一终端分配时频资源，能够在降低对Wi‑Fi***的干扰的情况下，提高通信***所能支持的用户上限，增大所有LTE用户和多跳D2D用户的传输速率之和。

Description

一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法及装置。
背景技术
在具有大量终端间多跳(多跳D2D)通信的热点区域，现有的蜂窝网络的授权频谱可能不能满足这种热点区域的数据需求，而在相关技术中，例如Wi-Fi Direct技术，是在不同的设备之间实现Wi-Fi直连来传送数据，它只能通过IEEE802.11协议来构建网络。在这种方式下，用户只能通过一个用户作为接入点，另一个用户来接入的方式来建立D2D连接。
在Wi-Fi direct技术中，是利用Wi-Fi直连数据传输来卸载蜂窝数据流量，然而Wi-Fi direct所使用的IEEE 802.11协议是一种尽力而为的服务，并不能保证用户一定可以接入，当前信道上如果有其它Wi-Fi用户正在使用，那么不能接入，所以不能保证服务质量，而且蜂窝和Wi-Fi***之间缺乏协调，使得这类方案的数据传输通常较为低效。
发明内容
本发明实施例提供一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法及装置，旨在提高单纯使用蜂窝频谱来进行LTE和D2D通信所能支持的用户上限，且增大所有LTE用户和多跳D2D用户的传输速率之和。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法，应用于基站，在占空周期内，执行以下步骤：
接收小区内的多个第一终端对非授权信道的感知结果，所述第一终端包括多跳通信用户终端和/或LTE用户终端；
获取所述感知结果中每个非授权信道的干扰值，选择其中干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道；
将所述目标非授权信道分别与每个第一终端的原始信道进行聚合，以使每个第一终端能够接入所述目标非授权信道；
当检测到所述多个第一终端接入所述目标非授权信道后，将所述目标非授权信道分为多个子信道，并结合时域资源，得到多个时频资源；
根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为所述多个第一终端分配时频资源，得到时频资源分配策略；
将所述时频资源分配策略发送给所述多个第一终端，以使所述多个第一终端根据所述时频资源分配策略执行数据传输。
可选地，所述占空周期至少包括：信道选择时期、第一感知传输时期，所述第一感知传输时期用于所述第一终端进行数据传输；
若所述第一终端为多跳通信用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期之外的所有时期；
若所述第一终端为LTE用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期和保留子帧之外的所有时期，所述保留子帧用于留给目标非授权信道的第二终端进行数据传输，所述第二终端为Wi-Fi用户终端。
可选地，根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为所述多个第一终端分配时频资源，得到时频资源分配策略，包括以下步骤：
步骤1：获取每个第一终端在目标非授权信道的每个时频资源上的传输速率，建立每个第一终端的偏向性列表，其中，每个第一终端的偏向性列表包括多个时频资源，所述偏向性列表中的时频资源根据所述传输速率从大到小依次排列；
步骤2：将没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配；
步骤3：若所述第一个时频资源没有达到用户匹配门限，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系；
步骤4：若所述第一个时频资源已经达到用户匹配门限，但建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系能够使所述多个第一终端的和速率比当前的匹配关系中所述多个第一终端的和速率大，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系以代替当前的匹配关系，否则，匹配关系建立失败，保持当前匹配关系；
步骤5：将所有没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配完毕后，得到目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系；
步骤6：根据目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系，更新每个第一终端的偏向性列表；
步骤7：重复执行步骤2-步骤6，直至所有第一终端均达到时域资源匹配门限，得到时频资源分配策略。
可选地，所述方法还包括：激进策略和友好型策略，激进策略设置有第一预设值，友好型策略设置有第二预设值，所述第一预设值大于所述第二预设值；
在所述激进策略下，允许第一预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输，在所述友好型策略下，允许第二预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输。
第二方面，本发明实施例提供了一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享装置，包括：
接收模块，用于接收小区内的多个第一终端对非授权信道的感知结果，所述第一终端包括多跳通信用户终端和/或LTE用户终端；
选择模块，用于获取所述感知结果中每个非授权信道的干扰值，选择其中干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道；
聚合模块，用于将所述目标非授权信道分别与每个第一终端的原始信道进行聚合，以使每个第一终端能够接入所述目标非授权信道；
获得模块，用于当检测到所述多个第一终端接入所述目标非授权信道后，将所述目标非授权信道分为多个子信道，并结合时域资源，得到多个时频资源；
分配模块，用于根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为所述多个第一终端分配时频资源，得到时频资源分配策略；
发送模块，用于将所述时频资源分配策略发送给所述多个第一终端，以使所述多个第一终端根据所述时频资源分配策略执行数据传输。
可选地，占空周期至少包括：信道选择时期、第一感知传输时期，所述第一感知传输时期用于所述第一终端进行数据传输；
若所述第一终端为多跳通信用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期之外的所有时期；
若所述第一终端为LTE用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期和保留子帧之外的所有时期，所述保留子帧用于留给目标非授权信道的第二终端进行数据传输，所述第二终端为Wi-Fi用户终端。
可选地，所述分配模块，包括：
第一建立子模块，用于执行步骤1：获取每个第一终端在目标非授权信道的每个时频资源上的传输速率，建立每个第一终端的偏向性列表，其中，每个第一终端的偏向性列表包括多个时频资源，所述偏向性列表中的时频资源根据所述传输速率从大到小依次排列；
匹配子模块，用于执行步骤2：将没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配；
第二建立子模块，用于执行步骤3：若所述第一个时频资源没有达到用户匹配门限，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系；
第三建立子模块，用于执行步骤4：若所述第一个时频资源已经达到用户匹配门限，但建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系能够使所述多个第一终端的和速率比当前的匹配关系中所述多个第一终端的和速率大，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系以代替当前的匹配关系，否则，匹配关系建立失败，保持当前匹配关系；
第一获得子模块，用于执行步骤5：将所有没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配完毕后，得到目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系；
更新子模块，用于执行步骤6：根据目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系，更新每个第一终端的偏向性列表；
第二获得子模块，用于执行步骤7：重复执行步骤2-步骤6，直至所有第一终端均达到时域资源匹配门限，得到时频资源分配策略。
可选地，所述装置还包括：
策略执行模块，所述策略执行模块用于执行激进策略和友好型策略，激进策略设置有第一预设值，友好型策略设置有第二预设值，所述第一预设值大于所述第二预设值；
所述策略执行模块，用于在所述激进策略下，允许第一预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输，在所述友好型策略下，允许第二预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输。
第三方面，本发明实施例另外提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述第一方面所述的终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的步骤。
第四方面，本发明实施例另外提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的步骤。
在本发明实施例中，通过接收小区内的多个第一终端对非授权信道的感知结果，获取感知结果中每个非授权信道的干扰值，选择其中干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道，将目标非授权信道分别与每个第一终端的原始信道进行聚合，以使每个第一终端能够接入所述目标非授权信道，当检测到多个第一终端接入目标非授权信道后，将目标非授权信道分为多个子信道，并结合时域资源，得到多个时频资源，根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为多个第一终端分配时频资源，得到时频资源分配策略，将时频资源分配策略发送给多个第一终端，以使多个第一终端根据所述时频资源分配策略执行数据传输。通过选择干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道，并根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为多个第一终端分配时频资源，用于第一终端的数据传输，能够在降低对Wi-Fi***的干扰的情况下，提高单纯使用蜂窝频谱来进行LTE和D2D通信所能支持的用户上限，且增大所有LTE用户和多跳D2D用户的传输速率之和。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的应用场景示意图；
图2是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的步骤流程图；
图3是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的时域资源匹配过程示例图；
图4是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的时域资源匹配结果示例图；
图5是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的流程示意图；
图6是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享装置的示意图；
图7是本发明实施例中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在具体介绍本发明的技术方案之前，先对本发明中涉及的术语进行解释。
D2D:
英文全称：Device to device
中文解释：终端直通通信，指终端之间通过复用蜂窝频段，不经过基站而直接进行通信的方式，D2D用户可以采用多跳的方式进行数据传输。
多跳D2D用户是允许在授权和非授权频谱中采用复用模式的。也就是说，多个多跳D2D用户是能够在已经被LTE用户占用的授权或非授权的子信道上传输的。因此，对D2D和LTE用户同时进行子信道分配能够有效地避免干扰以提高***的总性能。
LTE:
英文全称：Long Term Evolution
中文解释：长期演进技术，是***(4G)移动通信中使用的蜂窝技术。
占空周期：指D2D和LTE用户尝试接入非授权频段的时段，至少包括信道选择和感知传输两部分，每个占空周期开始时都要重新选择信道接入。
图1是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的应用场景示意图。如图1所示，在基站的覆盖下有三类用户，分别是LTE用户，多跳D2D用户和Wi-Fi用户。三类用户各自的特征如下：
1)LTE用户：可以利用蜂窝频段和非授权频段进行通信和数据传输，按照LTE通信协议与基站进行通信。但在密集网络中，当使用非授权频段通信时，占空周期内需将保留子帧留给Wi-Fi用户使用。
2)多跳D2D用户：可以复用LTE用户使用的蜂窝频段和非授权频段进行通信和数据传输，不经过基站，进行终端间多跳通信。当使用非授权频段通信时，可以利用整个占空周期进行数据传输。
3)Wi-Fi用户：利用非授权频段，根据IEEE 802.11协议进行通信。
图2是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的步骤流程图，如图2所示，所述方法应用于基站，在占空周期内，执行以下步骤：
步骤S201：接收小区内的多个第一终端对非授权信道的感知结果，所述第一终端包括多跳通信用户终端和/或LTE用户终端。
在本实施方式中，第一终端为多跳D2D用户终端和LTE用户终端，在基站的覆盖范围内的多个第一终端对基站覆盖范围内的非授权信道进行感知，此处的非授权信道可为Wi-Fi用户终端所使用的非授权信道。多个第一终端对感知到的非授权信道进行统计，并将统计后的结果发送给基站，基站接收小区内的多个第一终端对非授权信道的感知结果，以便从中选择出一个目标非授权信道用于多个第一终端的数据传输。
步骤S202：获取所述感知结果中每个非授权信道的干扰值，选择其中干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道。
在本实施方式中，基站获取多个第一终端的感知结果后，对感知结果中的多个非授权信道进行干扰值的计算，具体地，基站可以从WiFi AP处获取每个WiFi用户终端的通信质量，并根据多个WiFi用户终端的通信质量，获得每个非授权信道上的受干扰的WiFi用户数量，从而得到每个非授权信道的干扰值，干扰值与受干扰的WiFi用户数量成正比，受干扰的WiFi用户数量越多，干扰值越大。基站选择其中干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道，用于多个第一终端的数据传输。
步骤S203：将所述目标非授权信道分别与每个第一终端的原始信道进行聚合，以使每个第一终端能够接入所述目标非授权信道。
在本实施方式中，基站将选择出的目标非授权信道分别与每个第一终端的原始信道进行聚合，具体地，采用载波聚合的方法进行信道的聚合，若第一终端为LTE用户终端，则将目标非授权信道与LTE用户终端的原始信道进行载波聚合，若第一终端为多跳通信用户终端，则将目标非授权信道与多跳通信用户终端所复用的原始信道进行载波聚合，以使每个第一终端能够接入目标非授权信道并进行数据的传输。
步骤S204：当检测到所述多个第一终端接入所述目标非授权信道后，将所述目标非授权信道分为多个子信道，并结合时域资源，得到多个时频资源。
在本实施方式中，当基站检测到多个第一终端接入目标非授权信道后，会将目标非授权信道分为多个子信道，以便能够同时对多个第一终端进行数据传输，在整个占空周期的时域资源中，包含用于数据传输的时域资源，将数据传输的时域资源划分为多个数据传输子周期，并结合多个子信道，得到多个时频资源，以便将多个时频资源分配给多个接入目标非授权信道的第一终端。
步骤S205：根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为所述多个第一终端分配时频资源，得到时频资源分配策略。
在本实施方式中，基站计算每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，具体地，可采用香农公式计算每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，本方案不再赘述。根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为所述多个第一终端分配时频资源，得到时频资源分配策略，以增大所有LTE用户和多跳D2D用户的传输速率之和。
在一种可行的实施方式中，所述步骤S205包括以下子步骤：
步骤S205-1：获取每个第一终端在目标非授权信道的每个时频资源上的传输速率，建立每个第一终端的偏向性列表，其中，每个第一终端的偏向性列表包括多个时频资源，所述偏向性列表中的时频资源根据所述传输速率从大到小依次排列。
在本实施方式中，可通过模拟计算的方式，获取每个第一终端在每个时频资源上的传输速率，从而建立每个第一终端的偏向性列表，此处的第一终端为接入目标非授权信道的终端。
其中，每个第一终端的偏向性列表包括多个时频资源，将偏向性列表中的时频资源根据传输速率从大到小依次排列。
步骤S205-2：将没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配。
在本实施方式中，为了使第一终端在分配到的时频资源上的传输速率尽量大，在匹配时，可将没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配。即，先将多个第一终端进行随机排序，每个第一终端均设置有时域资源匹配门限，具体地，可将每个第一终端的时域资源匹配门限均设置为3，当每个第一终端的时域资源匹配个数不超过3个时，基站便会将其与对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配。每个第一终端每次只匹配一个时频资源，便由下一个第一终端与其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配。
步骤S205-3：若所述第一个时频资源没有达到用户匹配门限，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系。
在本实施方式中，每个时频资源均设置有用户匹配门限，具体地，可将每个时频资源的用户匹配门限设置为2，即，每个时频资源最多可匹配2个第一终端，若与第一终端相匹配的第一个时频资源没有达到用户匹配门限，则建立第一终端与其对应的偏向性列表中的第一个时频资源之间的匹配关系。
步骤S205-4：若所述第一个时频资源已经达到用户匹配门限，但建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系能够使所述多个第一终端的和速率比当前的匹配关系中所述多个第一终端的和速率大，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系以代替当前的匹配关系，否则，匹配关系建立失败，保持当前匹配关系。
在本实施方式中，若第一个时频资源已经达到用户匹配门限，但建立第一终端与第一个时频资源之间的匹配关系能够使本目标非授权信道对应的多个第一终端的和速率比当前的匹配关系中多个第一终端的和速率大，则建立第一终端与第一个时频资源之间的匹配关系以代替当前的匹配关系，若当前的匹配关系为多个，但存在建立第一终端与第一个时频资源之间的匹配关系能够使本目标非授权信道对应的多个第一终端的和速率比当前的匹配关系中的至少一个匹配关系的多个第一终端的和速率大，则建立第一终端与第一个时频资源之间的匹配关系以代替当前的匹配关系中使多个第一终端的和速率最小的匹配关系。
其中，和速率为接入目标非授权信道的多个第一终端的传输速率之和。
步骤S205-5：将所有没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配完毕后，得到目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系。
在本实施方式中，将所有没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配，每一个没有达到时域资源匹配门限的第一终端均完成一次匹配后，即完成一轮匹配，得到目标非授权信道中第一终端与时频资源的当前匹配关系。
步骤S205-6：根据目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系，更新每个第一终端的偏向性列表。
在本实施方式中，在每一轮匹配完毕后，根据每个第一终端与时频资源的当前匹配关系，更新每个第一终端的偏向性列表，将每个第一终端在匹配时匹配成功所对应的时频资源，从其对应的偏向性列表中删除。
步骤S205-7：重复执行步骤S205-2至步骤S205-6，直至所有第一终端均达到时域资源匹配门限，得到时频资源分配策略。
在本实施方式中，重复执行步骤S205-2至步骤S205-6，将没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的更新后的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配，直至所有第一终端均达到时域资源匹配门限，最终得到目标非授权信道对应的时频资源分配策略。
通过上述方法，能够使每个目标非授权信道对应的时频资源分配更加合理，提高单纯使用蜂窝频谱来进行LTE和D2D通信所能支持的用户上限，且增大所有LTE用户和多跳D2D用户的传输速率之和。
图3是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的时域资源匹配过程示例图。图4是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的时域资源匹配结果示例图。
如图3和图4所示，V1、V2和V3为第一用户终端，W1,1、W1,2、W2,1、W2,2、W3,1和W3,2为时频资源，假设每个时频资源的用户匹配门限为2，每个第一终端的时域资源匹配门限为3，前面已经进行过多轮时频资源的匹配，得到的当前的匹配关系为：V1-W1,2、V2-W1,1、V2-W1,2、V2-W3,1、V3-W2,2和V3-W3,2，V1的偏向性列表为：W3,2、W2,1、W2,2、W1,1和W3,1，V3的偏向性列表为：W1,2、W3,1、W1,1和W2,1，由于已经达到时域资源匹配门限的第一终端不再进行时域资源的匹配，所以该第一终端的偏向性列表为空集，此处V2已经达到时域资源匹配门限，不再进行时域资源的匹配，所以V2的偏向性列表为空集。新一轮时域资源匹配开始时，将没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配，即，如图3中的虚线所示，将V1与W3,2进行匹配，以及，将V3与W1,2进行匹配，由于W1,2已经达到用户匹配门限，但W1,2服务V3比服务V2能够得到更大的和速率，所以，解除匹配关系V2-W1,2，建立匹配关系V3-W1,2，而W3,2没有达到用户匹配门限，则建立匹配关系V1-W3,2，从而得到图4中的时频资源匹配结果：V1-W1,2、V1-W3,2、V2-W1,1、V2-W3,1、V3-W1,2、V3-W2,2和V3-W3,2，以及根据得到的时频资源匹配结果更新后的偏向性列表为：V1的偏向性列表为：W2,1、W2,2、W1,1和W3,1，V2的偏向性列表为：W2,1、W3,2和W2,2，由于V3已经达到时域资源匹配门限，不再进行时域资源的匹配，所以V3的偏向性列表为空集。
步骤S206：将所述时频资源分配策略发送给所述多个第一终端，以使所述多个第一终端根据所述时频资源分配策略执行数据传输。
在本实施方式中，将时频资源分配策略发送给对应的每一个第一终端，以便第一终端根据所述时频资源分配策略进行数据的传输，从而提高单纯使用蜂窝频谱来进行LTE和D2D通信所能支持的用户上限，且增大所有LTE用户和多跳D2D用户的传输速率之和。
在一种可行的实施方式中，所述占空周期至少包括：信道选择时期、第一感知传输时期，所述第一感知传输时期用于所述第一终端进行数据传输；
若所述第一终端为多跳通信用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期之外的所有时期；
若所述第一终端为LTE用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期和保留子帧之外的所有时期，所述保留子帧用于留给目标非授权信道的第二终端进行数据传输，所述第二终端为Wi-Fi用户终端。
在本实施方式中，占空周期至少包括信道选择时期和第一感知传输时期，其中，信道选择时期用于基站进行目标非授权信道的选择，第一感知传输时期用于基站进行时频资源分配策略的计算、时频资源的调度和分配以及第一终端的数据传输。
对于多跳D2D用户终端，由于较短的传输距离和较低的传输功率，可以和Wi-Fi用户终端在整个占用周期内都共享这个非授权信道的，所以，若第一终端为多跳通信用户终端，则第一感知传输时期为占空周期内除信道选择时期之外的所有时期。
若第一终端为LTE用户终端，则第一感知传输时期为占空周期内除信道选择时期和保留子帧之外的所有时期，保留子帧用于留给目标非授权信道的第二终端进行数据传输，以便减小对目标非授权信道上的原始Wi-Fi用户的干扰。
在一种可行的实施方式中，所述方法还包括：激进策略和友好型策略，激进策略设置有第一预设值，友好型策略设置有第二预设值，所述第一预设值大于所述第二预设值；
在所述激进策略下，允许第一预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输，在所述友好型策略下，允许第二预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输。
在本实施方式中，对LTE用户终端和多跳通信用户终端的时频资源分配策略和基站如何调整对Wi-Fi***的干扰有关，同时设置有激进策略和友好型策略，激进策略设置有第一预设值，友好型策略设置有第二预设值，所述第一预设值大于所述第二预设值；
在激进策略下，允许第一预设值以内数量的第一终端在目标非授权信道上进行数据传输，基站只为接入目标非授权信道中的第一预设值以内数量的第一终端进行时频资源的分配，在友好型策略下，允许第二预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输，基站为接入目标非授权信道中的第二预设值以内数量的第一终端进行时频资源的分配。
图5是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法的步骤流程图，如图5所示，在整个占空周期包括信道选择时期和感知传输时期，在信道选择时期，基站和第一终端均进行非授权频谱感知，且第一终端将感知到的非授权信道发送给基站，然后基站根据自己的感知结果以及干扰值的计算，判断各个第一终端感知到的非授权信道中是否存在空闲的非授权信道，若否，则继续感知，若是，则选择其中受干扰的Wi-Fi用户数较少的一个信道，将其聚合到各个第一终端的原始信道上，然后对各个第一终端进行时频资源的调度和分配，以便各个第一终端进行数据的传输，若第一终端为LTE用户终端，则感知传输时期中的第一感知传输时期中，需要留下保留子帧供Wi-Fi用户终端进行数据传输，若第一终端为多跳通信用户终端，则在保留子帧内，多跳通信用户终端也可进行数据传输。
在本发明的实施方式中，通过接收小区内的多个第一终端对非授权信道的感知结果，获取感知结果中每个非授权信道的干扰值，选择其中干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道，将目标非授权信道分别与每个第一终端的原始信道进行聚合，以使每个第一终端能够接入所述目标非授权信道，当检测到多个第一终端接入目标非授权信道后，将目标非授权信道分为多个子信道，并结合时域资源，得到多个时频资源，根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为多个第一终端分配时频资源，得到时频资源分配策略，将时频资源分配策略发送给多个第一终端，以使多个第一终端根据所述时频资源分配策略执行数据传输。通过选择干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道，并根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为多个第一终端分配时频资源，用于第一终端的数据传输，能够在降低对Wi-Fi***的干扰的情况下，提高单纯使用蜂窝频谱来进行LTE和D2D通信所能支持的用户上限，且增大所有LTE用户和多跳D2D用户的传输速率之和。
基于同一发明构思，本发明一实施例提供了一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享装置，图6是本发明实施例中一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享装置的示意图，如图6所示，所述装置包括：
接收模块601，用于接收小区内的多个第一终端对非授权信道的感知结果，所述第一终端包括多跳通信用户终端和/或LTE用户终端；
选择模块602，用于获取所述感知结果中每个非授权信道的干扰值，选择其中干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道；
聚合模块603，用于将所述目标非授权信道分别与每个第一终端的原始信道进行聚合，以使每个第一终端能够接入所述目标非授权信道；
获得模块604，用于当检测到所述多个第一终端接入所述目标非授权信道后，将所述目标非授权信道分为多个子信道，并结合时域资源，得到多个时频资源；
分配模块605，用于根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为所述多个第一终端分配时频资源，得到时频资源分配策略；
发送模块606，用于将所述时频资源分配策略发送给所述多个第一终端，以使所述多个第一终端根据所述时频资源分配策略执行数据传输。
可选地，占空周期至少包括：信道选择时期、第一感知传输时期，所述第一感知传输时期用于所述第一终端进行数据传输；
若所述第一终端为多跳通信用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期之外的所有时期；
若所述第一终端为LTE用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期和保留子帧之外的所有时期，所述保留子帧用于留给目标非授权信道的第二终端进行数据传输，所述第二终端为Wi-Fi用户终端。
可选地，所述分配模块，包括：
第一建立子模块，用于执行步骤1：获取每个第一终端在目标非授权信道的每个时频资源上的传输速率，建立每个第一终端的偏向性列表，其中，每个第一终端的偏向性列表包括多个时频资源，所述偏向性列表中的时频资源根据所述传输速率从大到小依次排列；
匹配子模块，用于执行步骤2：将没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配；
第二建立子模块，用于执行步骤3：若所述第一个时频资源没有达到用户匹配门限，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系；
第三建立子模块，用于执行步骤4：若所述第一个时频资源已经达到用户匹配门限，但建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系能够使所述多个第一终端的和速率比当前的匹配关系中所述多个第一终端的和速率大，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系以代替当前的匹配关系，否则，匹配关系建立失败，保持当前匹配关系；
第一获得子模块，用于执行步骤5：将所有没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配完毕后，得到目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系；
更新子模块，用于执行步骤6：根据目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系，更新每个第一终端的偏向性列表；
第二获得子模块，用于执行步骤7：重复执行步骤2-步骤6，直至所有第一终端均达到时域资源匹配门限，得到时频资源分配策略。
可选地，所述装置还包括：
策略执行模块，所述策略执行模块用于执行激进策略和友好型策略，激进策略设置有第一预设值，友好型策略设置有第二预设值，所述第一预设值大于所述第二预设值；
所述策略执行模块，用于在所述激进策略下，允许第一预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输，在所述友好型策略下，允许第二预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输。
图7是本发明实施例中的一种电子设备的结构示意图，如图7所示，本申请还提供了一种电子设备，包括：
处理器71；
其上存储有指令的存储器72，及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器71执行时，使得所述装置执行一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法。
本申请还提供了一种非临时性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述存储介质中的计算机程序由电子设备的处理器71执行时，使得电子设备能够执行实现所述的一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(***)、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终端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终端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终端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终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端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终端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。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法、装置、电子设备及可读存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法，其特征在于，应用于基站，在占空周期内，执行以下步骤：
接收小区内的多个第一终端对非授权信道的感知结果，所述第一终端包括多跳通信用户终端和/或LTE用户终端；
获取所述感知结果中每个非授权信道的干扰值，选择其中干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道；
将所述目标非授权信道分别与每个第一终端的原始信道进行聚合，以使每个第一终端能够接入所述目标非授权信道；
当检测到所述多个第一终端接入所述目标非授权信道后，将所述目标非授权信道分为多个子信道，并结合时域资源，得到多个时频资源；
根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为所述多个第一终端分配时频资源，得到时频资源分配策略；
将所述时频资源分配策略发送给所述多个第一终端，以使所述多个第一终端根据所述时频资源分配策略执行数据传输；
其中，根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为所述多个第一终端分配时频资源，得到时频资源分配策略，包括以下步骤：
步骤1：获取每个第一终端在目标非授权信道的每个时频资源上的传输速率，建立每个第一终端的偏向性列表，其中，每个第一终端的偏向性列表包括多个时频资源，所述偏向性列表中的时频资源根据所述传输速率从大到小依次排列；
步骤2：将没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配；
步骤3：若所述第一个时频资源没有达到用户匹配门限，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系；
步骤4：若所述第一个时频资源已经达到用户匹配门限，但建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系能够使所述多个第一终端的和速率比当前的匹配关系中所述多个第一终端的和速率大，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系以代替当前的匹配关系，否则，匹配关系建立失败，保持当前匹配关系；
步骤5：将所有没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配完毕后，得到目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系；
步骤6：根据目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系，更新每个第一终端的偏向性列表；
步骤7：重复执行步骤2-步骤6，直至所有第一终端均达到时域资源匹配门限，得到时频资源分配策略。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述占空周期至少包括：信道选择时期、第一感知传输时期，所述第一感知传输时期用于所述第一终端进行数据传输；
若所述第一终端为多跳通信用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期之外的所有时期；
若所述第一终端为LTE用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期和保留子帧之外的所有时期，所述保留子帧用于留给目标非授权信道的第二终端进行数据传输，所述第二终端为Wi-Fi用户终端。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：激进策略和友好型策略，激进策略设置有第一预设值，友好型策略设置有第二预设值，所述第一预设值大于所述第二预设值；
在所述激进策略下，允许第一预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输，在所述友好型策略下，允许第二预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输。
4.一种终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收小区内的多个第一终端对非授权信道的感知结果，所述第一终端包括多跳通信用户终端和/或LTE用户终端；
选择模块，用于获取所述感知结果中每个非授权信道的干扰值，选择其中干扰值最小的非授权信道作为目标非授权信道；
聚合模块，用于将所述目标非授权信道分别与每个第一终端的原始信道进行聚合，以使每个第一终端能够接入所述目标非授权信道；
获得模块，用于当检测到所述多个第一终端接入所述目标非授权信道后，将所述目标非授权信道分为多个子信道，并结合时域资源，得到多个时频资源；
分配模块，用于根据每个第一终端在每个时频资源上的效用大小，为所述多个第一终端分配时频资源，得到时频资源分配策略；
发送模块，用于将所述时频资源分配策略发送给所述多个第一终端，以使所述多个第一终端根据所述时频资源分配策略执行数据传输；
其中，所述分配模块，包括：
第一建立子模块，用于执行步骤1：获取每个第一终端在目标非授权信道的每个时频资源上的传输速率，建立每个第一终端的偏向性列表，其中，每个第一终端的偏向性列表包括多个时频资源，所述偏向性列表中的时频资源根据所述传输速率从大到小依次排列；
匹配子模块，用于执行步骤2：将没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配；
第二建立子模块，用于执行步骤3：若所述第一个时频资源没有达到用户匹配门限，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系；
第三建立子模块，用于执行步骤4：若所述第一个时频资源已经达到用户匹配门限，但建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系能够使所述多个第一终端的和速率比当前的匹配关系中所述多个第一终端的和速率大，则建立所述第一终端与所述第一个时频资源之间的匹配关系以代替当前的匹配关系，否则，匹配关系建立失败，保持当前匹配关系；
第一获得子模块，用于执行步骤5：将所有没有达到时域资源匹配门限的每个第一终端依次向其对应的偏向性列表中的第一个时频资源进行匹配完毕后，得到目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系；
更新子模块，用于执行步骤6：根据目标非授权信道对应的第一终端与时频资源的当前匹配关系，更新每个第一终端的偏向性列表；
第二获得子模块，用于执行步骤7：重复执行步骤2-步骤6，直至所有第一终端均达到时域资源匹配门限，得到时频资源分配策略。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，占空周期至少包括：信道选择时期、第一感知传输时期，所述第一感知传输时期用于所述第一终端进行数据传输；
若所述第一终端为多跳通信用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期之外的所有时期；
若所述第一终端为LTE用户终端，则所述第一感知传输时期为所述占空周期内除所述信道选择时期和保留子帧之外的所有时期，所述保留子帧用于留给目标非授权信道的第二终端进行数据传输，所述第二终端为Wi-Fi用户终端。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
策略执行模块，所述策略执行模块用于执行激进策略和友好型策略，激进策略设置有第一预设值，友好型策略设置有第二预设值，所述第一预设值大于所述第二预设值；
所述策略执行模块，用于在所述激进策略下，允许第一预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输，在所述友好型策略下，允许第二预设值以内数量的第一终端在所述目标非授权信道上进行数据传输。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至3中任一项所述的终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至3中任一项所述的终端间多跳通信的非授权频谱边缘共享方法。
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