CN112437416A - 一种面向d2d无线缓存网络的用户卸载对象搜索方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向D2D无线缓存网络的用户卸载对象搜索方法，涉及D2D通信领域，技术方案为，将文件提前缓存到移动设备上构建D2D无线缓存网络；使用区块链记录用户之间的数据传输情况来筛选出不配合数据共享的用户；请求者请求文件时如果本地已经缓存就直接使用，如果没有，向基站发送请求任务；基站发送自己的信道信息到请求者，并发送控制信令使得请求者传输范围内的用户发送自己的信道信息和缓存请求文件信息到请求者；最后请求者在本地根据接收到的信息和用户的信誉度选择出信誉度大于零的用户中传输文件时延最小的作为卸载对象。本发明的有益效果是：本发明提供的技术方案根据预先制定的内容缓存策略，以及用户的信誉度在本地为请求者选择出传输时延低且信誉度大于0的卸载对象同时保证记录数据的安全性，能够快速建立D2D会话并减少数据传输时延，提高用户的体验质量。
Description
技术领域
本发明涉及D2D通信领域，具体涉及到一种面向D2D无线缓存网络的用户卸载对象搜索方法。
背景技术
随着5G时代的到来，超低时延的业务需求越来越大。D2D通信技术作为5G关键技术之一将发挥重要作用。D2D通信允许用户设备不经基站转发数据而直接进行通信，因此能够有效提高频谱效率，降低传输时延。同时，D2D通信可以降低终端能耗，提高资源利用率。目前D2D通信的应用场景主要包括公共安全场景，社交应用场景，本地业务推广和网络中继传输。
由于用户之间通过D2D通信进行数据传输前，需要通过感知技术访问邻近用户的缓存内容建立D2D会话，传统的感知邻近用户技术易受环境和用户移动性的干扰，无法准确及时地感知到每一位用户；同时随着用户数量爆发式增加，传统基站处理用户搜索任务很可能导致任务处理不及时的情况；现实生活中有些自私的用户拒绝进行数据共享，D2D通信用户选择的卸载对象是这类用户，会一直处理等待而没有回复。这些问题都会给用户获取文件带来大量额外时延。
然而，现有的工作大多数只考虑如何通过增大信噪比即提高数据传输速率来降低低D2D通信数据传输的时延，忽略了D2D会话建立方式，用户信誉度带来的时延。因此，如何快访问邻近用户，为请求者选择信誉度高传输时延小的卸载对象从而快速建立D2D通信是目前D2D无线缓存网络研究的关键问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出了一种面向D2D无线缓存网络的用户卸载对象搜索方法。本发明将用户搜索过程转移到本地，利用基站控住请求者访问邻近用户，使用信誉管理机制检测用户信誉度，为请求者选择出信誉度高传输时延低的卸载对象，来快速建立D2D通信，降低数据传输的时延。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种面向D2D无线缓存网络的用户卸载对象搜索方法，该方法包括：
A、构建D2D无线缓存网络和用户信誉度管理机制；
B、基于用户信誉度的本地搜索算法。
其中所述步骤A中构建D2D无线缓存网络和用户信誉度管理机制，具体过程如下：
A1、在基站控制下，移动设备提前缓存可能被用户请求文件，用户之间通过D2D通信共享缓存的文件，从而构建一个D2D无线缓存网络；
A2、基站监测用户设备之间D2D通信的数据传输情况并使用区块链数据结构记录，在每一区块链时隙结束后，根据记录的信息给出每个用户信誉值。
所述步骤B中基于用户信誉度的本地搜索算法，具体过程如下：
B1、请求者发出请求文件任务，首先查看本地是否已经缓存，如果存在就直接使用，自己作为卸载对象，搜索任务结束；
B2、当发现本地没有时，请求者向基站发送文件请求任务；
B3、基站根据B2接收到的任务请求，发送自己的信道信息给请求者，同时发送控制信令给覆盖范围内的用户，指示那些在请求者传输范围的用户测量自己的信道信息并检查是否了缓存请求文件，并将这些信息发送给请求者；
B4、请求者在本地根据B3接收到邻近用户和基站的信息，首先计算缓存请求文件的用户作为卸载对象需要的传输时延，然后计算基站作为卸载对象的传输时延，最后计算请求者传输范围内用户(这些用户里基站相对自己较近)作为中继用户帮助请求者获取基站文件的时延，最终根据A2基站监控的用户信誉值，选择出信誉值大于0的卸载对象中传输时延最小的用户作为最终卸载对象，搜索任务结束。
本发明所提供的一种面向D2D无线缓存网络的用户卸载对象搜索方法，具有以下优点：
本发明利用基站控制信令快速感知邻近用户并把搜索过程转移到本地，相较于传统广播形式感知邻近用户和基站集中处理搜索任务法，可大大降低D2D会话建立时延，利用区块链技术记录用户的信誉度使得用户在选择卸载对象时避开那些信誉度小于零的对象同时保证记录数据的安全性，可大大减低数据传输的时延，提高用户体验质量。
附图说明
图1为本发明一种面向D2D无线缓存网络的用户卸载对象搜索方法具体实施流程图；
图2为本发明采用的区块链数据结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案与优点更加清楚，下面将对本发明的实施方式进一步详细描述。
如图1所示，本发明提出一种面向D2D无线缓存网络的用户卸载对象搜索方法，该方法包含：
A、构建D2D无线缓存网络和用户信誉度管理机制；
B、基于用户信誉度的本地搜索算法。
其中所述步骤A中构建D2D无线缓存网络和用户信誉度管理机制，具体过程如下：
A1、在基站控制下，移动设备提前缓存可能被用户请求文件，用户之间通过D2D通信共享缓存的文件，从而构建一个D2D无线缓存网络；
A2、基站监测用户设备之间D2D通信的数据传输情况并使用区块链数据结构记录，本实施例中使用的区块链数据结构图如图2所示，在每一区块链时隙结束后，根据记录的信息给出每个用户信誉值。
所述步骤B中基于用户信誉度的本地搜索算法，具体过程如下：
B1、请求者发出请求文件任务，首先查看本地是否已经缓存，如果存在就直接使用，自己作为卸载对象，搜索任务结束；
B2、当发现本地没有时，请求者向基站发送文件请求任务；
B3、基站根据B2接收到的任务请求，发送自己的信道信息给请求者，同时发送控制信令给覆盖范围内的用户，指示那些在请求者传输范围的用户测量自己的信道信息并检查是否了缓存请求文件，并将这些信息发送给请求者；
B4、请求者在本地根据B3接收到邻近用户和基站的信息，首先计算缓存请求文件的用户作为卸载对象需要的传输时延，然后计算基站作为卸载对象的传输时延，最后计算请求者传输范围内用户(这些用户里基站相对自己较近)作为中继用户帮助请求者获取基站文件的时延，最终根据A2基站监控的用户信誉值，选择出信誉值大于0的卸载对象中传输时延最小的用户作为最终卸载对象。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种面向D2D无线缓存网络的用户卸载对象搜索方法，其特征在于，该搜索方法包括步骤：
A、构建D2D无线缓存网络和用户信誉度管理机制；
B、基于用户信誉度的本地搜索算法。
2.根据权利要求1所述的面向D2D无线缓存网络的用户卸载对象搜索方法，其特征在于，所述步骤A中构建D2D无线缓存网络和用户信誉度管理机制，具体过程如下：
A1、在基站控制下，移动设备提前缓存可能被用户请求文件，用户之间通过D2D通信共享缓存的文件，从而构建一个D2D无线缓存网络；
A2、基站监测用户设备之间D2D通信的数据传输情况并使用区块链数据结构记录，在每一区块链时隙结束后，根据记录的信息给出每个用户信誉值。
3.根据权利要求1所述的面向D2D无线缓存网络的用户卸载对象搜索方法，其特征在于，所述步骤B中基于用户信誉度的本地搜索算法，具体过程如下：
B1、请求者发出请求文件任务，首先查看本地是否已经缓存，如果存在就直接使用，自己作为卸载对象，搜索任务结束；
B2、当发现本地没有时，请求者向基站发送文件请求任务；
B3、基站根据B2接收到的任务请求，发送自己的信道信息给请求者，同时发送控制信令给覆盖范围内的用户，指示那些在请求者传输范围的用户测量自己的信道信息并检查是否了缓存请求文件，最后将这些信息发送给请求者；
B4、请求者在本地根据B3接收到邻近用户和基站的信息，首先计算缓存请求文件的用户作为卸载对象需要的传输时延，然后计算基站作为卸载对象的传输时延，最后计算请求者传输范围内用户(这些用户里基站相对自己较近)作为中继用户帮助请求者获取基站文件的时延，最终根据A2基站监控的用户信誉值，选择出信誉值大于0的卸载对象中传输时延最小的用户作为最终卸载对象。
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