[发明专利]一种基于稳定匹配的协作视频传输方法

权利要求书

1.一种基于稳定匹配的协作视频传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：视频采用多描述编码将视频流分割成多个同等重要可独立解码的关于编码的描述，基站广播被分割的数据包给用户，接收相同数据包的用户被分为同一个簇；

步骤2)：建立终端用户属性关系，引入权重因子，计算每个终端用户属性的重要程度和任意两个社会距离，结合物理距离y计算出社会关系s_ij(y)；

先对每一个节点引入一个k维的坐标矢量f_k代表特定维度上属性的值，权重因子c_u满足从而获得用户的社会距离系数α_ij，用户之间的距离随机变化，当d＜r₀，用户愿意转发的数据包的概率为1；当d＞r₀时，协作意愿与距离以及社会距离系数α_ij成反比；r₀表示社会关系阈值距离，d₀表示边缘距离；

所述权重因子c_u在维度u上属性的权重计算公式为：

f_iu表示用户i在维度u上属性的值，f_ik表示用户i在维度k上属性的值，f_ju表示用户j在维度u上属性的值

社会距离系数可以表示为：

v(i)表示用户i的属性向量，v(j)表示用户j的属性向量；

假定在半径R的范围之内，在t^th时刻用户UE_i的位置均匀移动且服从与时间无关的平稳遍历性，且所有用户的位置是独立服从相同分布(i.i.d.)，任意两个用户的距离D_l的概率密度函数f_Y(y)为：

F_Y(y)表示用户间距离的分布函数

结合用户间的物理距离和社会距离，定义当用户处于邻居距离时，用户愿意转发的数据包的概率为随机相遇的用户的协作意愿与距离以及社会距离系数α_ij成反比，社会关系可以表示为：

步骤3)：利用社会关系s_ij(y)和用户接收信噪比计算终端用户间一个时隙单播的吞吐量和时延；

步骤4)：根据计算的单播吞吐量建立任意两个簇用户之间的偏好序列，利用基于稳定匹配的D2D协作传输算法使用户自主协商形式稳定的协作方案。

2.根据权利要求1所述的基于稳定匹配的协作视频传输方法，其特征在于，所述步骤1)视频流采用MDC产生多个相互独立同时又具有相关性的描述，各个描述可以分别独立解码获得重建质量，基站广播视频流后用户至少获得一个描述且将获得相同描述的用户分为一个簇，其次，为了重建完整视频数据包，用户需要与其它簇内的用户通过短距离D2D通信进行协作。

3.根据权利要求1所述的基于稳定匹配的协作视频传输方法，其特征在于，

所述步骤3)：利用社会关系s_ij(y)和用户接收信噪比计算终端用户间一个时隙单播的吞吐量和时延，具体包括：在一个时隙内要保证视频数据包被相邻簇的接收端成功接收要满足两个条件，其一，发送端和接收端之间存在社会关系，再者，由于小规模衰落和路径损耗的影响，瞬时接收信噪比要高于预定义的阈值γ，在一个时隙内接收端成功接收数据包的概率为其中P_t表示发送端的发送功率，h(t)表示在t^th时隙信号振幅，Ω(y)表示路径损耗，N₀W表示高斯白噪声的功率，最后积分得到单播吞吐量，一个时隙内平均吞吐量E_ij[u(y)]可以表示为：

4.根据权利要求1所述的基于稳定匹配的协作视频传输方法，其特征在于，所述步骤4)基于稳定匹配的D2D协作传输算法，具体的步骤包括：

1、对任意接收数据包D_a和D_b的两个簇和每个用户根据吞吐量大小建立偏好序列，m_i表示接收数据包D_a的用户，n_j表示接收数据包D_b的用户，M表示接收数据包D_a的用户数量，N表示接收数据包D_b的用户数量；

2、初始化定义M_matchlist，M_matchlist表示用户m_i的匹配列表；

3、没有匹配的用户m_i给其偏好列表里没有拒绝过m_i偏好最高的用户n_j发送D2D协作请求；

4、如果其中表示偏好倾向，m′_i表示当前申请协作的用户；

5、n_j接受m_i的请求并拒绝当前的匹配对象m_i′，m_i从M_matchlist中被移除；

6、如果

7、n_j拒绝m_i的请求并维持当前的匹配状态，m_i更新其偏好列表；

8、如果m_i∈M_matchlist，算法结束。