[发明专利]一种无线缓存协作网络系统及中继节点选择方法

权利要求书

1.一种无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，其特征在于，包括：

将N个中继节点分为第一节点组和第二节点组，其中第一节点组中的中继节点缓存有请求文件，第二节点组中的中继节点无请求文件，N为大于或等于1的整数；

当第一节点组为非空、第二节点组为空集时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，根据计算结果选择中继节点将缓存的请求文件传输至目标节点；

当第一节点组为空集、第二节点组为非空时，计算所述第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点，将请求文件从源节点发送至选中的中继节点，经所述选中的中继节点发送至目标节点；

当第一节点组为非空、第二节点组为非空时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，以及第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点进行请求文件的传输；

当第一节点组为非空、第二节点组为空集时，从所述第一节点组中确定第一接收信噪比最高的中继节点：其中，n₁^*表示第一节点组中第一接收信噪比最高的中继节点，Ω₁表示第一节点组；P为源节点发送功率，v_n为中继节点到目标节点的信道增益；选择第一接收信噪比与第一信噪比门限比值最高的中继节点：

其中，n^*为选中的中继节点，γ_1t为第一节点组中中继节点缓存了请求文件的第一信噪比门限；SNR_1，n为第一接收信噪比；其中，R_t为预设传输速率阈值；将第一接收信噪比与第一信噪比门限比值最高的中继节点中缓存的请求文件传输至目标节点；

当第一节点组为空集、第二节点组为非空时，从所述第二节点组中确定第二接收信噪比最高的中继节点：其中，n₂^*表示第二节点组中第二接收信噪比最高的中继节点，Ω₂表示第二节点组，μ_n为源节点到中继节点的信道增益；选择第二接收信噪比与第二信噪比门限比值最高的中继节点：其中，n^*为选中的中继节点，γ_2t为第二节点组中没有缓存请求文件的中继节点的第二信噪比门限，SNR_2，n为第二接收信噪比；其中，R_t为预设传输速率阈值；将请求文件从源节点发送至第二节点组中第二接收信噪比与第二信噪比门限比值最高的中继节点，由该中继节点将请求文件发送至目标节点；

当第一节点组为非空、第二节点组为非空时，分别确定第一节点组中第一接收信噪比最高的第一中继节点，以及第二节点组中第二接收信噪比最高的第二中继节点；从所述第一中继节点和第二中继节点中选择最优中继节点进行请求文件的传输；所述最优中继节点为接收信噪比和信噪比门限比值最高的中继节点：其中，n^*为选中的中继节点，γ_1t为第一节点组中中继节点缓存了请求文件的第一信噪比门限，γ_2t为第二节点组中没有缓存请求文件的中继节点的第二信噪比门限。

2.根据权利要求1所述的无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，其特征在于，所述第一接收信噪比通过以下公式进行计算：

SNR_1，n＝Pv_n；

其中，为第n个中继节点与目标节点之间的链路。

3.根据权利要求2所述的无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，其特征在于，所述第二接收信噪比通过以下公式进行计算：

其中，为源节点与中继节点之间的链路。

4.根据权利要求1所述的无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，其特征在于，如果所述最优中继节点为第一中继节点，则通过所述第一中继节点将请求文件发送至目标节点；

如果所述最优中继节点为第二中继节点，则将请求文件从源节点发送至所述第二中继节点，再由所述第二中继节点将所述请求文件发送至目标节点。

5.一种无线缓存协作网络系统，其特征在于，包括源节点、N个中继节点、目标节点以及处理器，其中N为大于或等于1的整数；

所述处理器用于将N个中继节点分为第一节点组和第二节点组，其中第一节点组中的中继节点缓存有请求文件，第二节点组中的中继节点无请求文件；

所述处理器还用于当第一节点组为非空、第二节点组为空集时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，根据计算结果选择中继节点，所述选中的中继节点将缓存的请求文件传输至目标节点；

所述处理器还用于当第一节点组为空集、第二节点组为非空时，计算所述第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点，所述源节点将请求文件发送至选中的中继节点，经所述选中的中继节点发送至目标节点；

所述处理器还用于当第一节点组为非空、第二节点组为非空时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，以及第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点进行请求文件的传输；

所述处理器用于当第一节点组为非空、第二节点组为空集时，从所述第一节点组中确定第一接收信噪比最高的中继节点：其中，n₁^*表示第一节点组中第一接收信噪比最高的中继节点，Ω₁表示第一节点组；P为源节点发送功率，v_n为中继节点到目标节点的信道增益；选择第一接收信噪比与第一信噪比门限比值最高的中继节点：其中，n^*为选中的中继节点，γ_1t为第一节点组中中继节点缓存了请求文件的第一信噪比门限；SNR_1，n为第一接收信噪比；其中，R_t为预设传输速率阈值；将第一接收信噪比与第一信噪比门限比值最高的中继节点中缓存的请求文件传输至目标节点；

所述处理器还用于当第一节点组为空集、第二节点组为非空时，从所述第二节点组中确定第二接收信噪比最高的中继节点：其中，n₂^*表示第二节点组中第二接收信噪比最高的中继节点，Ω₂表示第二节点组，μ_n为源节点到中继节点的信道增益；选择第二接收信噪比与第二信噪比门限比值最高的中继节点：其中，n^*为选中的中继节点，γ_2t为第二节点组中没有缓存请求文件的中继节点的第二信噪比门限，SNR_2，n为第二接收信噪比；其中，R_t为预设传输速率阈值；将请求文件从源节点发送至第二节点组中第二接收信噪比与第二信噪比门限比值最高的中继节点，由该中继节点将请求文件发送至目标节点；

所述处理器还用于当第一节点组为非空、第二节点组为非空时，分别确定第一节点组中第一接收信噪比最高的第一中继节点，以及第二节点组中第二接收信噪比最高的第二中继节点；从所述第一中继节点和第二中继节点中选择最优中继节点进行请求文件的传输；所述最优中继节点为接收信噪比和信噪比门限比值最高的中继节点：其中，n^*为选中的中继节点，γ_1t为第一节点组中中继节点缓存了请求文件的第一信噪比门限，γ_2t为第二节点组中没有缓存请求文件的中继节点的第二信噪比门限。