基于信任度和物理距離的d2d通信節(jié)點(diǎn)成簇方法和裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇方法和裝置，所述方法包括：獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離；獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度；根據(jù)所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離以及所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度計(jì)算所述第一用戶(hù)與所述第二用戶(hù)之間的選擇概率值，并由此得到小區(qū)內(nèi)每?jī)蓚€(gè)用戶(hù)之間的選擇概率值；根據(jù)所述小區(qū)內(nèi)每?jī)蓚€(gè)用戶(hù)之間的選擇概率值對(duì)小區(qū)內(nèi)所有用戶(hù)進(jìn)行D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇。本發(fā)明實(shí)施例的方法和裝置給出了D2D通信領(lǐng)域中基于信任度和物理距離的成簇方法，有效的實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)吞吐量以及能效的提升。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn) 成簇方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] D2D(Device to Device)通信廣泛應(yīng)用于熱點(diǎn)區(qū)域服務(wù)，相鄰的用戶(hù)之間通常形 成D2D簇并進(jìn)行通信。由于頻譜共享方式的不同，D2D通信有不同的工作模式。Over lay頻 譜共享方式為D2D通信預(yù)留專(zhuān)用的頻譜資源，而Underlay方式中D2D用戶(hù)在保證不干擾蜂 窩用戶(hù)通信的前提下復(fù)用蜂窩用戶(hù)的頻譜資源。由于D2D通信的設(shè)備大都是手持設(shè)備，這 些設(shè)備持有者之間的信任度對(duì)D2D通信也起到非常關(guān)鍵的作用。因此，在用戶(hù)設(shè)備間的D2D 通信中，需要考慮到用戶(hù)間的信任度對(duì)此不可或缺的影響。在與D2D簇的相關(guān)研究中，大都 考慮的是D2D簇場(chǎng)景下其他問(wèn)題的探討，如功率分配、D2D和共道蜂窩傳輸?shù)穆?lián)合預(yù)編碼策 略等，僅單純考慮物理距離相近的設(shè)備之間成簇并進(jìn)行D2D通信的技術(shù)方案，但是未考慮 這些用戶(hù)是否有意愿協(xié)作或者直接簡(jiǎn)單地假設(shè)所有用戶(hù)都愿意協(xié)作，這與實(shí)際情況是不相 符的。在已有的D2D簇的研究中，并未有對(duì)D2D設(shè)備持有者之間信任度及用于指示信任度 的信任度的具體研究報(bào)導(dǎo)，也鮮有文章比較具體地分析D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇的增益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇方法和裝置，適用于 Overlay和Underlay頻譜共享方式，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇方法的研究均 未涉及D2D設(shè)備持有者之間信任度的技術(shù)問(wèn)題。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成 簇方法，包括：
[0005] 獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離；
[0006] 獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度；
[0007] 根據(jù)所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離以及所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之 間的信任度計(jì)算所述第一用戶(hù)與所述第二用戶(hù)之間的選擇概率值，并由此得到小區(qū)內(nèi)每?jī)?個(gè)用戶(hù)之間的選擇概率值；
[0008] 根據(jù)所述小區(qū)內(nèi)每?jī)蓚€(gè)用戶(hù)之間的選擇概率值對(duì)小區(qū)內(nèi)所有用戶(hù)進(jìn)行D2D通信 節(jié)點(diǎn)成簇。
[0009] 進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離以及所述第一用戶(hù) 和第二用戶(hù)之間的信任度計(jì)算所述第一用戶(hù)與所述第二用戶(hù)之間的選擇概率值包括：
[0010] 基于按照餐桌分配劃分顧客的中國(guó)餐館過(guò)程，根據(jù)所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間 的物理距離以及所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度計(jì)算所述第一用戶(hù)與所述第二用 戶(hù)之間的選擇概率值。
[0011] 進(jìn)一步地，所述獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離包括：獲取第i個(gè)用戶(hù) 和第j個(gè)用戶(hù)之間的物理距離，并將其表示為d(i，j);
[0012] 所述獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度包括：獲取第i個(gè)用戶(hù)和第j個(gè)用戶(hù) 之間的彳目任度，并將其表不為P(i，j)，其中P(i，j)e [0，1]。
[0013] 進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離以及所述第一用戶(hù) 和第二用戶(hù)之間的信任度計(jì)算所述第一用戶(hù)與所述第二用戶(hù)之間的選擇概率值還包括：
[0014] 根據(jù)所述第i個(gè)用戶(hù)和第j個(gè)用戶(hù)之間的信任度P(i，j)計(jì)算第i個(gè)用戶(hù)和第j 個(gè)用戶(hù)之間的信任距離：S(i，j) = -log2p(i，j)，獲取每?jī)蓚€(gè)用戶(hù)之間的信任距離所構(gòu)成的 矩陣S;
[0015] 將第i個(gè)用戶(hù)選擇第j個(gè)用戶(hù)作為其D2D通信伙伴的概率表示為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇方法，其特征在于，包括： 獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離； 獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度； 根據(jù)所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離以及所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的 信任度計(jì)算所述第一用戶(hù)與所述第二用戶(hù)之間的選擇概率值，并由此得到小區(qū)內(nèi)每?jī)蓚€(gè)用 戶(hù)之間的選擇概率值； 根據(jù)所述小區(qū)內(nèi)每?jī)蓚€(gè)用戶(hù)之間的選擇概率值對(duì)小區(qū)內(nèi)所有用戶(hù)進(jìn)行D2D通信節(jié)點(diǎn) 成簇。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇方法，其特征在 于，所述根據(jù)所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離以及所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間 的信任度計(jì)算所述第一用戶(hù)與所述第二用戶(hù)之間的選擇概率值包括： 基于按照餐桌分配劃分顧客的中國(guó)餐館過(guò)程，根據(jù)所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物 理距離以及所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度計(jì)算所述第一用戶(hù)與所述第二用戶(hù)之 間的選擇概率值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇方法，其特征在 于： 所述獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離包括：獲取第i個(gè)用戶(hù)和第j個(gè)用戶(hù)之 間的物理距離，并將其表示為d(i，j); 所述獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度包括：獲取第i個(gè)用戶(hù)和第j個(gè)用戶(hù)之間 的?目任度，并將其表不為P(i，j)，其中P(i，j) e [〇，1]。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇方法，其特征在 于，所述根據(jù)所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離以及所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間 的信任度計(jì)算所述第一用戶(hù)與所述第二用戶(hù)之間的選擇概率值還包括： 根據(jù)所述第i個(gè)用戶(hù)和第j個(gè)用戶(hù)之間的信任度P (i，j)計(jì)算第i個(gè)用戶(hù)和第j個(gè)用 戶(hù)之間的信任距離：s (i，j) = -Iog2P (i，j)，獲取每?jī)蓚€(gè)用戶(hù)之間的信任距離所構(gòu)成的矩陣 S ； 將第i個(gè)用戶(hù)選擇第j個(gè)用戶(hù)作為其D2D通信伙伴的概率表示為： (f2(s(i,j)) --, 、-,if i^j, P(Cj=JlSjDja)= ^ ^ f2(s〇O) +α J^if2(s(i,j))+a' lf 其中，Ci表示第i個(gè)用戶(hù)所選擇的D2D通信伙伴，D為每?jī)蓚€(gè)用戶(hù)之間的物理距離所構(gòu) 成的矩陣，〇為所述中國(guó)餐館過(guò)程的標(biāo)量參數(shù)，函數(shù)4(8(1，」)）的定義為： f2(s(i,j))=fa，'f d(l<j)-dm-(0, if d(i,j)>dmax d_為D2D通信節(jié)點(diǎn)間的最大物理距離。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇方 法，其特征在于： 所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度用于表示兩個(gè)用戶(hù)間文件和/或資源共享的 概率：當(dāng)所述信任度越大時(shí)，兩個(gè)用戶(hù)間文件和/或資源共享的概率越大；反之，則兩個(gè)用 戶(hù)間文件和/或資源共享的概率越?。? 所述方法同時(shí)適用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的D2D Overlay頻譜共享方式和Underlay頻譜共享 方式。
6. -種基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇裝置，其特征在于，包括： 物理距離獲取單元，用于獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物理距離； 信任度獲取單元，用于獲取第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度； 選擇概率值計(jì)算單元，用于根據(jù)所述物理距離獲取單元獲取的所述第一用戶(hù)和第二用 戶(hù)之間的物理距離以及所述信任度獲取單元獲取的所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任 度，計(jì)算所述第一用戶(hù)與所述第二用戶(hù)之間的選擇概率值，并由此得到小區(qū)內(nèi)每?jī)蓚€(gè)用戶(hù) 之間的選擇概率值； 成簇單元，用于根據(jù)所述小區(qū)內(nèi)每?jī)蓚€(gè)用戶(hù)之間的選擇概率值對(duì)小區(qū)內(nèi)所有用戶(hù)進(jìn)行 D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇裝置，其特征在 于，所述選擇概率值計(jì)算單元用于： 基于按照餐桌分配劃分顧客的中國(guó)餐館過(guò)程，根據(jù)所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的物 理距離以及所述第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度計(jì)算所述第一用戶(hù)與所述第二用戶(hù)之 間的選擇概率值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇裝置，其特征在 于： 所述物理距離獲取單元用于：獲取第i個(gè)用戶(hù)和第j個(gè)用戶(hù)之間的物理距離，并將其表 示為 d(i, j); 所述信任度獲取單元用于：獲取第i個(gè)用戶(hù)和第j個(gè)用戶(hù)之間的信任度，并將其表示為 口(1，」），其中？(1，」）^[〇，1]。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇裝置，其特征在 于，所述選擇概率值計(jì)算單元用于： 根據(jù)所述第i個(gè)用戶(hù)和第j個(gè)用戶(hù)之間的信任度P (i，j)計(jì)算第i個(gè)用戶(hù)和第j個(gè)用 戶(hù)之間的信任距離：s (i，j) = -l〇g2p (i，j)，獲取每?jī)蓚€(gè)用戶(hù)之間的信任距離所構(gòu)成的矩陣 S ； 將第i個(gè)用戶(hù)選擇第j個(gè)用戶(hù)作為其D2D通信伙伴的概率表示為： , if i蚱 P(Ci=JlSjDja)=^ Sj^f2(SOJ))+α J^if2(s(i,j))+a' lf 其中，Ci表示第i個(gè)用戶(hù)所選擇的D2D通信伙伴，D為每?jī)蓚€(gè)用戶(hù)之間的物理距離所構(gòu) 成的矩陣，〇為所述中國(guó)餐館過(guò)程的標(biāo)量參數(shù)，函數(shù)4(8(1，」)）的定義為： f2(s(i,j))=fa，lf d(l<j)-d?x (0, if d(i,j)>dmax d_為D2D通信節(jié)點(diǎn)間的最大物理距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)所述的基于信任度和物理距離的D2D通信節(jié)點(diǎn)成簇裝 置，其特征在于： 所述信任度獲取單元用于獲取的第一用戶(hù)和第二用戶(hù)之間的信任度用于表示兩個(gè)用 戶(hù)間文件和/或資源共享的概率：當(dāng)所述信任度越大時(shí)，兩個(gè)用戶(hù)間文件和/或資源共享的 概率越大；反之，則兩個(gè)用戶(hù)間文件和/或資源共享的概率越小； 所述裝置同時(shí)適用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的D2D Overlay頻譜共享方式和Underlay頻譜共享 方式。
【文檔編號(hào)】H04W8/14GK104320772SQ201410540028
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】王莉, 滿(mǎn)毅, 宋梅, 劉洋, 張勇, 滕穎蕾, 魏翼飛, 曹春艷 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)