[发明专利]一种D2D通信中利用社交属性进行资源分配方法

说明书

本发明公开了一种D2D通信中利用社交属性进行资源分配方法。首先，将社交关系和兴趣相似度等社交属性量化为社交距离和兴趣距离；其次，根据社交距离和兴趣距离通过CRP算法(Chinese Restaurant Process)计算出用户加入各分组的概率，并依概率将用户加入不同的群组；最后，通过对集中度的量化确定群组的D2D连接频率，并依照活跃度对各分组分配合适的蜂窝用户进行资源复用。本发明的能在考虑安全性的同时提升频谱效率，减轻基站负载，同时提升用户的QoS。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种由D2D(Device-to-Device)通信中利用社交属性进行资源分配的方法。

背景技术

目前的无线通信，一方面，用户在短时间内对热点内容进行重复申请造成大量冗余，另一方面，无线资源又日益紧缺，基站负载压力越来越大。为解决上述的容量瓶颈问题，D2D通信技术作为一种极具潜力的新方法受到了各界的广泛关注。不同于传统的蜂窝用户设备严重依赖于基站进行数据传输与控制，D2D技术允许用户仅依赖基站进行控制信息的处理，而数据则通过D2D用户设备直连的方式进行传输，无需经过基站。

D2D分组转发技术是指将D2D用户的移动设备作为一个分布式存储系统。首先，当对所有的D2D用户进行分组后，用户可以通过常规的蜂窝链路获取热点内容，从而形成一个分布式存储系统，当组内其它用户恰好也需要申请该内容时，则无需通过基站重复申请，而是通过D2D直连的方式进行内容共享，如此就形成了一个基于多播的数据共享D2D组，可以极大地提升频谱利用率

目前，传统的D2D通信由于未对通信双方社交背景进行考量，导致在D2D 通信过程中安全性较差，通信效率低下。而通过引入社交属性的概念，可以极大地改善这一现象。

发明内容

本发明综合利用了D2D分组转发技术和社交属性，提出一种利用社交属性的D2D资源分配方法。该方法利用中餐馆算法，结合包括社交关系、兴趣相似度和集中度在内的社交属性，为高移动性下的D2D分组转发提供了可行的方案。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

首先，计算社交距离和兴趣距离，社交距离计算公式为：

其中为用户n和用户之间的社交信任度，两个用户间的社交信任度越大则社交距离越短。

兴趣距离的计算公式为：

其中为用户n和用户之间的兴趣相似度，表达式为:

其中b_i表示拥有兴趣i的用户数量，而其中的

衡量了一个兴趣的权重，代表用户n和用户之间共有的兴趣。另外式中

其中b_n表示用户n所拥有的的兴趣数。

然后，使用CRP算法计算用户n选择用户为通信伙伴的概率，公式如下：

其中参数α为用户n独立成组期望的标量参数，为兴趣距离与社交距离的联合函数。

接着，用户n依概率加入组c_i或独立成组，其概率计算公式如下：