[發明專利]一種基于D2D通信的緩存節點選擇方法

有效

• 申請號: 201910183807.6
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109803245B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 朱琦;陶靜;朱洪波;楊龍祥
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W28/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

1.一種基于D2D通信的緩存節點選擇方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：用戶請求文件內容；

S2：構建以最小化系統總成本為目標的優化函數；

S3：統計每個用戶周圍滿足D2D通信距離的用戶集；

S4：計算每個用戶的判斷因子；

S5：找到N個用戶中具有最大判斷因子的用戶a，將該用戶放入緩存矩陣C，并將其周圍用戶放入矩陣B；

S6：用戶a確定為從基站獲取文件的緩存節點，其周圍滿足D2D通信距離的用戶從緩存節點通過D2D通信鏈路獲取文件，將確定獲取方式的用戶從總用戶中剔除；

S7：如果還有用戶沒有確定文件獲取方式，則繼續執行步驟S4-S5找到下一個緩存節點及周圍用戶；

S8：直到所有用戶確定文件獲取方式后結束循環；

所述步驟S1中用戶請求文件內容的具體表示為：隨機分布著N個用戶，用戶根據自己的需求請求文件，設每個請求文件的大小都相同，則每個用戶在某時刻請求文件的個數表示為每個用戶在某個時刻請求的文件表示為F＝{f₁,f₂,f_i,…,f_N}，其中f_i表示第i個用戶請求的個文件；

所述步驟S2中系統總成本表示為

其中集合S表示用戶獲取文件方式的策略，定義S＝{s₁,s₂,…,s_i,…,s_n}，s_i＝{0,1}，其中s_i表示第i個用戶的選擇策略，s_i＝0表示用戶i是通過D2D通信鏈路從它附近的緩存節點建立通信來獲取文件；s_i＝1表示用戶i是從基站獲取的用戶；所有的緩存節點用集合A來表示，A＝{i:s_i＝1,i∈N}，同樣地，通過D2D通信獲取文件的節點用集合B表示，B＝{i:s_i＝0,i∈N}，考慮到文件獲取方式的不同，定義了兩種單位成本，從基站獲取的成本表示為α，通過D2D通信獲取的成本表示為其中，d_i,j表示緩存用戶i和接入用戶j之間的距離，w_i,j表示用戶i和用戶j之間的影響因子，R_d為最大通信距離，為第i個用戶周圍能夠進行D2D通信的用戶數，β為D2D通信獲取的請求成本；

所述步驟S4中判斷因子的計算具體為：根據計算每個用戶的判斷因子，其中same(f_i,f_j)表示用戶i和用戶j請求文件中相同的個數。

2.根據權利要求1所述的一種基于D2D通信的緩存節點選擇方法，其特征在于：所述步驟S3中用戶集表示為任意兩個用戶只要滿足最大通信距離R_d范圍內即可進行D2D通信，并用來表示第i個用戶周圍能夠進行D2D通信的用戶數。

3.根據權利要求1所述的一種基于D2D通信的緩存節點選擇方法，其特征在于：所述步驟S8中結束循環后，計算此時的系統總成本。