[发明专利]一种基于社交感知的D2D通信模式选择方法

说明书

本发明公开了一种基于社交感知的D2D通信模式选择方法，包括以下步骤：步骤一：先计算内容提供用户与内容需求用户之间的社交连接强度；步骤二：再计算内容提供用户与内容需求用户之间的理论传输速率；步骤三：根据社交连接强度以及理论传输速率计算用户效用矩阵；步骤四：根据步骤三得到的用户效用矩阵，以最大化用户总效用为目标进行用户配对，如果内容需求用户与基站配对，则该内容需求用户使用蜂窝模式从基站处获取内容；如果内容需求用户与内容提供用户配对，则该内容需求用户使用D2D模式从内容提供用户处获取内容。本发明具有能有效解决多个内容提供用户和内容需求提供用户之间的用户配对和模式选择问题的优点。

技术领域

本发明涉及蜂窝网络通信技术领域，具体涉及一种基于社交感知的D2D通信模式选择方法。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，蜂窝系统的业务量出现了爆炸式增长，日益增长的用户需求与频谱资源稀缺之间的矛盾日趋激烈。因此，提高可用频谱资源的利用率至关重要。第三代合作伙伴计划(3GPP)提出了在高级长期演进(LTE-A)系统中开发设备到设备(D2D)通信的建议。D2D通信允许两个接近的用户设备在基站的协助下执行直接数据传输。这不仅可以提高整个系统的频谱效率，还可以降低核心网数据负载，显著提高整体系统的性能和容量。

D2D通信归根到底是人类用户之间的通信行为，因此，有必要将用户的社会属性作为研究因素。但是，目前蜂窝网络中D2D通信还存在多个内容提供用户和内容需求提供用户之间的用户配对和模式选择的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效解决多个内容提供用户和内容需求提供用户之间的用户配对和模式选择问题的基于社交感知的D2D通信模式选择方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：所述的一种基于社交感知的D2D通信模式选择方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：先计算内容提供用户与内容需求用户之间的社交连接强度；

步骤二：再计算内容提供用户与内容需求用户之间的理论传输速率；

步骤三：根据步骤一得到的内容提供用户与内容需求用户之间的社交连接强度、以及步骤二得到的内容提供用户与内容需求用户之间的理论传输速率计算用户效用矩阵；

步骤四：根据步骤三得到的用户效用矩阵，以最大化用户总效用为目标进行用户配对，如果内容需求用户与基站配对，则该内容需求用户使用蜂窝模式从基站处获取内容；如果内容需求用户与内容提供用户配对，则该内容需求用户使用D2D模式从内容提供用户处获取内容。

进一步地，前述的一种基于社交感知的D2D通信模式选择方法，其中：在步骤一中，内容提供用户与内容需求用户之间的社交连接强度的具体计算方法，包括以下步骤：

步骤(1)：通过设计关键词标识用户偏好，得到内容提供用户的偏好向量与内容需求用户的偏好向量，通过内容提供用户的偏好向量与内容需求用户的偏好向量之间的余弦相似度得到内容提供用户与内容需求用户之间的余弦相似度；

步骤(2)：根据内容提供用户与内容需求用户各自的好友关系，通过计算内容提供用户与内容需求用户之间的共同好友占全部好友的比例得到内容提供用户与内容需求用户之间的关系紧密度；

步骤(3)：根据内容提供用户与内容需求用户之间的余弦相似度、关系紧密度和调整因子得到内容提供用户与内容需求用户之间的社交连接强度。

进一步地，前述的一种基于社交感知的D2D通信模式选择方法，其中：在步骤二中，根据小区内的信道状态信息和香农定理计算出内容提供用户与内容需求用户之间的理论传输速率。

进一步地，前述的一种基于社交感知的D2D通信模式选择方法，其中：在步骤三中，用户效用矩阵的具体计算方法，包括以下步骤：