[发明专利]一种基于模拟退火的D2D多内容传输优先级确定方法

说明书

本发明请求保护一种基于模拟退火的D2D多内容传输优先级确定方法，属于移动通信领域。该方法包括以下步骤：1、基于用户对内容的兴趣度进行分组；2、基于霍克斯模型，利用社会信任和社会互惠量化用户间的社会关系强度及其由内容交互所带来的增量；3、引入时间衰减因子，结合兴趣度和社会关系强度，以最大化社会关系强度增量为目标建立优先级决策模型；4、基于社会‑物理两层抽象模型，转化为以最大化系统容量增量为目标的优先级决策模型；5、利用模拟退火算法求解优先级决策模型，确定D2D多内容传输的优先级机制。本发明提出的多内容传输优先级算法，在提升用户间亲密度的同时还能提升系统整体容量。

技术领域

本发明属于移动通信技术与数据挖掘领域，更具体地说，本发明涉及一种基于模拟退火的D2D多内容传输优先级方法，可以有效挖掘用户属性及用户间的关系，进行合理的优先级方案设计。

背景技术

随着移动通信技术的飞速发展，用户日益增加的业务需求和有限网络带宽资源之间的矛盾尤为突出，因此，急需对现存的无线网络架构进行相应的提升。D2D(device-to-device)是一种在蜂窝系统的控制下，允许终端用户通过共享小区资源进行直接通信的新技术。将D2D通信引入蜂窝网络可以在提高系统频谱效率和通信容量的同时，减轻基站负载，减小通信时延，因此目前得到了广泛的研究和应用，并成为LTE-A的重要组成之一。D2D通信与蓝牙、无线局域网(WLAN)等基于ISM频段的短距离通信技术的最大区别是它使用运营商的授权频段，其干扰是可控的，数据传输具有更高的可靠性。

与此同时，近年来，由于移动网络日渐以用户为中心，使得一个新兴领域--社会网络逐渐兴起，并为用户提供了多样的业务和应用。社会网络是用户通过日常交互所形成的一种较稳定的关系集合，其涵盖的一系列参数，诸如社会亲密度、中心性、社区等能够反映出用户间的关系，包括朋友关系、同学关系、生意伙伴关系和种族信仰关系等，经由这些社会关系，把从偶然相识的泛泛之交到紧密结合的家庭关系的各种人们或组织串连起来。既然终端设备是由人来携带和使用，因此这些用户通过日常的通信活动便构成了稳定的社会网络，并具有一定的社会结构和社会现象，因而用户的通信行为会受到用户间社会关系的影响并在很大程度上影响着用户的社会属性和社会关系。相应地，社会网络的出现颠覆了现有的网络架构，在原有物理层架构的基础上增加了以社会关系为依据的社会层网络架构，基于该网络架构的D2D通信性能可以得到有效的改善和提升。因此，将D2D和社会网络进行结合有着巨大潜力，同时也是通信行业发展的热点之一。

D2D和社会网络的结合，不仅体现在利用社会属性解决D2D关键问题，例如邻居发现、资源分配、模式选择、干扰管理等，同时也体现在基于D2D通信增强用户在社会网络中的关系，提升用户的体验质量。社会网络给用户提供的多样业务使得越来越多的数据分布在移动用户间，这些数据不仅数量多、多样性强，而且更新速度快、潜在价值大，如何快速有效地传输这些数据是缓解网络负担的关键。由于D2D为直连通信技术，与传统通信模式相比能有效降低通信时延，提升通信效率，从而其快速的数据传输速率和网络数据的高产生速率可以有效匹配，在减轻网络负担的同时满足用户对数据的需求。通常地，在网络资源紧缺的情况下，若每个用户同时对多个数据进行传输，无疑会大大增加网络负载，因此假设用户对数据进行逐个单独传输。但是，如前所述，网络中存在的数据量大，单个用户有极大可能存在多个待传输的数据，这一矛盾决定了确定有效数据传输优先级方案的必要性。由于用户是通信行为的主体，提升用户的满意度是数据传输的最终目标，为了实现这一目标，在制定优先级策略时我们需要考虑如下几个因素：1)用户对不同数据的兴趣度和需求度；2)用户间的数据链路安全性和可靠性；3)用户间的关系亲密度和信任度。由此可见，在满足物理传输条件的同时，所确定的优先级方案也由用户的社会属性决定。

因此，将D2D与社会网络进行结合，确定有效的数据传输优先级方案对于减轻网络负载和提升用户满意度有着至关重要的作用。

发明内容