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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108156596A(43)申请公布日2018.06.12(21)申请号201711437336.4(22)申请日2017.12.26(71)申请人重庆邮电大学地址400065重庆市南岸区黄桷垭崇文路2号(72)发明人柴蓉李莹莹陈泓陈前斌(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.H04W4/70(2018.01)H04W24/02(2009.01)H04L29/08(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称支持D2D-蜂窝异构网络联合用户关联及内容缓存方法(57)摘要本发明涉及支持D2D-蜂窝异构网络联合用户关联及内容缓存方法,属于无线通信技术领域。该方法步骤为:S1建模用户内容需求标识;S2建模用户关联变量;S3建模用户内容缓存变量;S4建模用户数据传输速率;S5建模用户总传输时延;S6建模用户D2D模式传输时延;S7建模用户小蜂窝基站关联模式传输时延;S8建模用户宏蜂窝基站关联模式传输时延;S9建模联合用户关联及内容缓存限制条件;S10基于用户总传输时延最小化确定用户关联模式及内容缓存优化策略。本发明可以有效保证每个用户最小数据速率要求前提下用户关联网络策略最优,内容放置最优,实现用户内容总传输时延最小化。CN108156596ACN108156596A权利要求书1/3页1.支持D2D-蜂窝异构网络联合用户关联及内容缓存方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:S1:建模用户内容需求标识;S2:建模用户关联变量;S3:建模用户内容缓存变量;S4:建模用户数据传输速率;S5:建模用户总传输时延;S6:建模用户D2D模式传输时延;S7:建模用户小蜂窝基站(SmallBaseStation,SBS)关联模式传输时延;S8:建模用户宏蜂窝基站(MacroBaseStation,MBS)关联模式传输时延;S9:建模联合用户关联及内容缓存限制条件;S10:基于用户总传输时延最小化确定用户关联模式及内容缓存优化策略。2.根据权利要求1所述的支持D2D-蜂窝异构网络联合用户关联及内容缓存方法,其特征在于:所述步骤S1具体为:令Ur={r1,...,rM}表示请求内容的用户集合,其中,ri表示第i个请求用户,1≤i≤M,M为请求用户数目,令F={f1,...,fL}表示内容集合,其中,fc表示第c个内容,1≤c≤L,L为内容数目;令ai,c∈{0,1}表示请求用户ri对内容fc的需求标识,若ai,c=1,表示请求用户ri需获取内容fc,反之,ai,c=0;设每个用户在给定时段只有一个内容需求,即3.根据权利要求1所述的支持D2D-蜂窝异构网络联合用户关联及内容缓存方法,其特征在于:所述步骤S2具体为:用户关联模式包括:用户通过D2D获取内容模式、通过SBS关联获取内容模式和通过MBS关联获取内容模式;(1)通过D2D获取内容模式具体为:假设网络中存在部分用户,即服务用户,具有一定缓存能力,且已缓存某些内容,令Us={s1,...,sK}表示服务用户集合,其中,sj表示第j个服务用户,1≤j≤K,K为服务用户数目;令表示请求内容fc的用户ri与服务用户sj建立D2D链路的关联变量,若表示请求内容fc的用户ri与服务用户sj进行关联,反之,(2)通过SBS关联获取内容模式具体为:令SBSj表示第j个SBS,1≤j≤N,N为SBS数目;令表示请求内容fc的用户ri与SBSj的关联变量,若表示请求内容fc的用户ri与SBSj进行关联,反之,(3)通过MBS关联获取内容模式具体为:令xi,c∈{0,1}表示请求内容fc的用户ri与MBS的关联变量,若xi,c=1,表示请求内容fc的用户ri与MBS进行关联,反之,xi,c=0。4.根据权利要求1所述的支持D2D-蜂窝异构网络联合用户关联及内容缓存方法,其特征在于:所述步骤S3具体为:令为服务用户sj对内容fc缓存标识,若表示服务用户sj已缓存内容fc,否则,令为SBSj对内容fc的缓存变量,若表示将内容fc缓存至SBSj缓存器,否则,2CN108156596A权利要求书2/3页5.根据权利要求1所述的支持D2D-蜂窝异构网络联合用户关联及内容缓存方法,其特征在于:所述步骤S4具体为:(1)建模D2D模式传输速率:根据公式计算请求用户ri与服务用户dsj之间的链路传输速率,其中,W表示D2D链路可用带宽,表示服务用户sj发送功率,表2示请求用户ri与服务用户sj之间的链路信道增益,σ表示链路噪声功率;(2)建模SBS关联模式传输速率:根据公式计算请求用户ri与SBSj之间的链路传输速率,其中,表示SBSj子信道带宽,表示SBSj发送功率,表示请求用户ri与