[發(fā)明專利]無(wú)線D2D中繼網(wǎng)絡(luò)中基于社會(huì)性-信道信息的聯(lián)合中繼重選方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610934289.3
• 申請(qǐng)日: 2016-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106658646B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張赫;杜清河;任品毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W40/14
• 分類號(hào): H04W40/14;H04W40/20;H04W40/22;H04W4/70;H04W88/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 王霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線D2D中繼網(wǎng)絡(luò)中基于社會(huì)性?信道信息的聯(lián)合中繼重選方法，屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。所構(gòu)建的系統(tǒng)綜合考慮了當(dāng)前中繼的突發(fā)移動(dòng)以及各個(gè)備選中繼參差的社會(huì)穩(wěn)定性這兩個(gè)方面的因素，通過(guò)調(diào)控目的用戶結(jié)束備選中繼探測(cè)過(guò)程的時(shí)間，從統(tǒng)計(jì)意義上實(shí)現(xiàn)最穩(wěn)定最高效的D2D中繼通信；同時(shí)，引入其他三種D2D中繼通信中繼重選基準(zhǔn)策略，只考慮備選中繼信道狀況信息的最優(yōu)停止策略；基于備選中繼社會(huì)性信息的最優(yōu)停止策略；依次探測(cè)所有備選中繼后作出抉擇的中繼全探測(cè)策略。通過(guò)與原策略進(jìn)行比較，得出原策略在實(shí)現(xiàn)D2D中繼通信穩(wěn)定性及高效性上的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)線D2D中繼網(wǎng)絡(luò)中基于社會(huì)性-信道信息的聯(lián)合中繼重選方法。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線D2D中繼網(wǎng)絡(luò)在下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)D2D中繼通信中更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸成為最重要的研究問(wèn)題之一。在D2D中繼網(wǎng)絡(luò)中，中繼多為用戶手持設(shè)備，由于用戶的社會(huì)屬性，在進(jìn)行D2D中繼通信的過(guò)程中，中繼用戶產(chǎn)生移動(dòng)是不可避免，為了避免移動(dòng)性而產(chǎn)生的中繼中斷問(wèn)題，科學(xué)有效的中繼重選方案十分必要；然而另一方面，備選中繼同樣存在移動(dòng)的可能性，因而從長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)，在設(shè)計(jì)中繼重選方案時(shí)，需要考慮備選中繼的穩(wěn)定性，從而從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度提升D2D中繼通信的穩(wěn)定性。

綜合以上因素，目的用戶一方面要盡可能早的選擇新的中繼從而避免因當(dāng)前中繼的移動(dòng)產(chǎn)生D2D中繼通信的斷開(kāi)；另一方面要探測(cè)足夠多的中繼，從而提升選擇到更加穩(wěn)定備選中繼的概率。進(jìn)一步的，由于D2D中繼網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性是由D2D中繼用戶的社會(huì)性決定的，因此，合理的分析中繼用戶的社會(huì)性信息對(duì)設(shè)計(jì)穩(wěn)定的D2D中繼重選方法具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)線D2D中繼網(wǎng)絡(luò)中基于社會(huì)性-信道信息的聯(lián)合中繼重選方法，該方法能夠在中繼移動(dòng)的場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的D2D中繼通信。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種無(wú)線D2D中繼網(wǎng)絡(luò)中基于社會(huì)性-信道信息的聯(lián)合中繼重選方法，包括以下步驟：

1)構(gòu)建無(wú)線D2D中繼網(wǎng)絡(luò)中的中繼移動(dòng)場(chǎng)景下的D2D中繼通信系統(tǒng)模型，描述當(dāng)前中繼移動(dòng)模式及備選中繼分布狀態(tài)，并基于當(dāng)前中繼移動(dòng)模式及備選中繼分布狀態(tài)建立無(wú)線D2D中繼網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模型，作為中繼重選過(guò)程的信道信息參考依據(jù)；

2)基于通信時(shí)長(zhǎng)的概念，建立備選中繼平均重選通信時(shí)長(zhǎng)模型，用以描述備選中繼建立D2D連接的社會(huì)穩(wěn)定性，作為中繼重選過(guò)程的社會(huì)性信息參考依據(jù)；

3)基于無(wú)線D2D中繼網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模型及備選中繼平均重選通信時(shí)長(zhǎng)模型，引入最優(yōu)停止理論，建立無(wú)線D2D中繼網(wǎng)絡(luò)中基于社會(huì)性-信道信息的聯(lián)合中繼重選方法，將其命名為基于社會(huì)性-信道信息的聯(lián)合最優(yōu)停止策略。

步驟1)的具體操作，包括：

1-1)構(gòu)建當(dāng)前中繼勻速直線移動(dòng)模式

定義d_sD為目的用戶距熱點(diǎn)源距離，d_sr(0)為初始時(shí)刻當(dāng)前中繼距熱點(diǎn)源距離，d_rD(0)為初始時(shí)刻當(dāng)前中繼距目的用戶距離；

從初始時(shí)刻開(kāi)始，當(dāng)前中繼以速度V做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)前中繼移動(dòng)方向與初始時(shí)刻當(dāng)前中繼到熱點(diǎn)源的夾角為α；目的用戶檢測(cè)到當(dāng)前中繼的移動(dòng)后，進(jìn)行備選中繼的探測(cè)，每次探測(cè)的時(shí)間為τ，并將該時(shí)間設(shè)定為單位時(shí)間；經(jīng)過(guò)i個(gè)單位時(shí)間后，熱點(diǎn)源到當(dāng)前中繼的距離為d_sr(i)，當(dāng)前中繼到目的用戶的距離為d_rD(i)；

1-2)構(gòu)建備選中繼分布模式

在目的用戶進(jìn)行中繼重選的過(guò)程中，有M個(gè)備選中繼可供選擇，將其編號(hào)為1、2、3…M；備選中繼i距熱點(diǎn)源為備選中繼距目的用戶的距離為備選中繼距目的用戶的距離服從均勻分布：