[发明专利]一种多元场景下D2D通信分级社交关系中继选择方法及系统

权利要求书

1.一种多元场景下D2D通信分级社交关系中继选择方法，其特征在于，所述方法包括：

根据通信过程中的各项指标筛选出具备中继通信能力的节点，得到候选节点集合；

根据分级社交关系，对所述候选节点集合内的中继节点进行筛选，并选择社交关系明确场景下的中继节点进行中继通信；

若所述候选节点集合中不存在符合条件的中继节点，则使用预设的三方利益最大化模型，在社交关系薄弱的场景下筛选出中继节点进行中继通信；

所述根据通信过程中的各项指标筛选出具备中继通信能力的节点，得到候选节点集合，包括：

根据通信指标的不同要求，对当前通信范围内的用户进行能力限制，确保候选集内所有的空闲节点都具备完成此次中继通信的能力；

当空闲节点满足移动性范围限制时，根据预设的第一公式筛选出所有满足当前通信距离小于最大通信距离限制的节点；

根据预设的第二公式计算满足传输速率要求的节点；

根据预设的第三公式和第四公式计算满足数据处理能力和通信时延的节点，得到剩余空闲节点；

根据所述剩余空闲节点生成所述候选节点集合；

所述根据所述剩余空闲节点生成所述候选节点集合，包括：

根据所述剩余空闲节点当前的相对移动速度和移动角度确定其在一定时间内所移动的距离，将其通信距离限制在最大通信距离范围内；

根据所述通信指标确保所述剩余空闲节点的通信传输质量，将满足条件的用户放入所述候选节点集合；

所述第一公式为：

其中(x_r,y_r)为剩余空闲节点移动前的位置，t为运动时长，v为运动速度，θ为运动角度，(x_d,y_d)为D2D接收端的位置，rmax为最大通信距离，d′_rs为移动后空闲节点距离D2D发送端的距离；

所述第二公式为：剩余空闲节点的传输速率满足其中，W为系统带宽，为中继节点的信噪比，R_min为限制的最低传输速率；

所述第三公式为：剩余空闲节点完成此次数据转发任务的总能量消耗应不大于所述剩余空闲节点的剩余能量，即

Cr_i代表任意一个中继节点r_i计算1bit数据所需要的CPU周期数，E_ri代表r_i每个CPU周期所消耗的能量，x₁代表此次需要接受并转发的数据总比特数；

所述第四公式为：总的传输时延应满足

其中，F_ui、F_ri、F_si分别表示每秒内CPU的数据计算能力，Ret为数据转发时长，v₁代表光速，Delay^max为最大通信传输时延，x₁代表此次需要接受并转发的数据总比特数，t_total为总访问时长，C_ui代表任意发送端ui计算1bit数据所需要的CPU周期数，C_si代表接收端s_i计算1bit数据所需要的CPU周期数，为中继节点r_i和发送端ui之间的距离，d_ui，si为发送端ui和接收端s_i之间的距离。

2.根据权利要求1所述的多元场景下D2D通信分级社交关系中继选择方法，其特征在于，社交关系场景包括：强社交关系场景，弱社交关系场景，临时社交场景。

3.根据权利要求1所述的多元场景下D2D通信分级社交关系中继选择方法，其特征在于，所述根据分级社交关系，对所述候选节点集合内的中继节点进行筛选，并选择社交关系明确场景下的中继节点进行中继通信，包括：

根据D2D发送端手机内通讯录或者社交软件的分类，对所述候选节点集合内的中继节点进行筛选，找到具备直接社交关系，且社交关系最强的节点；

若存在社交关系最强的节点，则使用所述社交关系最强的节点进行D2D中继通信。