1.一种面向全双工D2D通信时延对称的电力设备发送功率优化方法，其特征是，所述全双工D2D通信系统包括基站BS、蜂窝用户U、以及电力设备D1和D2，其中电力设备D1和D2间采用全双工D2D通信技术进行信息交互，其通信频段与蜂窝用户通信频段相同；所述电力设备D1和D2发送功率优化过程为：获取用户U到电力设备D1和D2、基站BS到电力设备D1和D2以及电力设备D1和D2间的信道状态信息，计算电力设备D1至D2间的通信时延和电力设备D2至D1间的通信时延；

考虑电力设备D1和D2间的低通信时延要求、D2D通信对蜂窝用户通信的干扰限制、及电力设备D1和D2的发射功率限制，以电力设备D1和D2间双向通信时延差最小化为目标，求解目标获得电力设备D1和D2最优的发送功率，实现电力设备D1和D2间的双向通信时延对称。

2.根据权利要求1所述的一种面向全双工D2D通信时延对称的电力设备发送功率优化方法，其特征是，所述计算电力设备D1至D2间的通信时延和电力设备D2至D1间的通信时延，包括：

电力设备D1接收信号 的表达式为：     （1）

其中， 、 分别为电力设备D2和用户U的信号发送功率， 为电力设备D2与D1间的信道参数， 为用户U与电力设备D1间的信道参数， 电力设备D2的发送信号，为用户U的发送信号， 为电力设备D1的自干扰信号， 代表电力设备D1的加性高斯白噪声， ， 单边噪声功率谱密度，B为系统带宽；

根据公式（1），电力设备D1的信干噪比SINR可表示为：         （2）

其中， 为电力设备D1的自干扰系数，电力设备D1采用自干扰消除技术后，可得信干噪比SINR为：

                  （3）电力设备D2接收信号 的表达式为：     （4）

其中， 为电力设备D1的信号发送功率， 为电力设备D1与D2间的信道参数，为用户U与电力设备D2间的信道参数， 为电力设备D1的发送信号， 为电力设备D2的自干扰信号， 代表电力设备D2的加性高斯白噪声，；

根据公式（4），电力设备D2的信干噪比SINR可表示为：         （5）

其中， 为电力设备D2的自干扰系数，电力设备D2采用自干扰消除技术后，可得信干噪比SINR为：

                 （6）因此， 根据公式（3）和公式（6）知电力设备D1到D2和电力设备D2到D1的传输速率为：                  （7）                  （8）则电力设备D1到D2和电力设备D2到D1的传输时延为：                       （9）                      （10）其中， 、 分别为电力设备D1到D2、电力设备D2到D1文件传输的数据包大小。

3.根据权利要求2所述的一种面向全双工D2D通信时延对称的电力设备发送功率优化方法，其特征是，所述考虑电力设备D1和D2间的低通信时延要求、D2D通信对蜂窝用户通信的干扰限制、及电力设备D1和D2的发射功率限制，以电力设备D1和D2间双向通信时延差最小化为目标，包括：

电力设备D1到D2和电力设备D2到D1的传输时延设置限制条件 ， 为：                    （11）                    （12）其中， 和 分别为传输时延 和 的业务最大限制；

基于信道小尺度衰落的随机性，考虑将信道的统计特性作为约束：                  （13）                  （14）其中，E{}代表均值，即统计特性；公式（13）、（14）是经过公式（9）‑（12）推导得到的；

由于D2D通信频段与蜂窝通信频段相同，基站BS接收信号 的表达式为：   （15）

其中， 为电力设备D1与基站BS间的信道参数， 为电力设备D2与基站BS间的信道参数， 为用户U与基站BS间的信道参数， 代表基站BS的加性高斯白噪声， ；

根据公式（15），基站BS处的接收信干噪比SINR可表示为：           （16）为了不影响蜂窝通信质量，限定基站BS处的接收信干噪比应不小于阈值 ，即限制条件 为：

                        （17）即：

    （18）

基于信道小尺度衰落的随机性，考虑将信道的统计特性作为约束：  （19）

另外，由于电力设备发送功率限制，限制条件 和 为：                     （20）                     （21）其中， 为电力设备D1的最大功率限制， 为电力设备D2的最大功率限制；

基于上述考虑，构造面向全双工D2D通信时延对称的功率优化问题如下：               （22）其中， 和 代表电力设备D1和D2的最优发送功率，目标函数表达式的含义为将和 作为参数进行优化，最小化时延 与 的差值。

4.根据权利要求3所述的一种面向全双工D2D通信时延对称的电力设备发送功率优化方法，其特征是，所述求解目标获得电力设备D1和D2最优的发送功率，包括：将优化目标改写为 和 时的两个子优化问题；

对两个子优化函数，分别采用一维搜索获取初始可行解；

根据初始可行解利用CVX工具包进行迭代，对两个子问题独立求解；

比较两个子优化函数迭代后的目标函数最优值，并取其中较小者为整体最优解，此目标函数最优值对应的电力设备D1和D2的功率为最优的发送功率。

5.根据权利要求4所述的一种面向全双工D2D通信时延对称的电力设备发送功率优化方法，其特征是，所述两个子优化问题分别为：当 时优化函数为：

                      （26）鉴于目标函数是典型的双凸优化问题，将使用一阶泰勒展开公式将非凸问题转为凸问题；具体地，将T2表达式进行一阶泰勒展开得到：  （27）

其中， 为优化函数的一个可行解；可将优化问题转化为最小化 的上界，即求解下述优化问题：

   （28）

当 时，同理可得优化函数为：                       （29）以上两个优化函数即为两个子优化问题。

6.一种面向全双工D2D通信时延对称的电力设备发送功率优化装置，其特征是，所述全双工D2D通信系统包括基站BS、蜂窝用户U、以及电力设备D1和D2，其中电力设备D1和D2间采用全双工D2D通信技术进行信息交互，其通信频段与蜂窝用户通信频段相同；所述电力设备D1和D2发送功率优化装置包括：通信时延计算模块，用于获取用户U到电力设备D1和D2、基站到电力设备D1和D2以及电力设备D1和D2间的信道状态信息，计算电力设备D1至D2间的通信时延和电力设备D2至D1间的通信时延；

发送功率优化模块，用于考虑电力设备D1和D2间的低通信时延要求、D2D通信对蜂窝用户通信的干扰限制、及电力设备D1和D2的发射功率限制，以电力设备D1和D2间双向通信时延差最小化为目标，求解目标获得电力设备D1和D2最优的发送功率，实现电力设备D1和D2间的双向通信时延对称。