[发明专利]基于信息和用户意识耦合的D2D信息传播建模方法

说明书

本发明涉及一种基于信息和用户意识耦合的D2D信息传播建模方法，属于传播动力学领域，一：根据实际的D2D通信场景，结合图论思想，将信息传播过程分为抽象物理信息传输过程和用户意识扩散过程，从信息传播角度出发，将信息传输过程和用户意识扩散过程中的用户和设备进行状态划分，通过状态转移描述信息传播过程；二：引入过程影响因子L₁,L₂映射两种传播过程之间的相互影响，得到不同过程之间的信息传播概率；三：结合经典传播模型和平均场理论，利用所确定的信息传播概率建立D2D信息传播模型；四：对所建立的微分动力学方程进行简化，推导出系统平衡点；五：对系统平衡点进行稳定性分析，得到系统平衡点局部稳定性和全局稳定性条件。

技术领域

本发明属于传播动力学领域，涉及一种基于信息和用户意识耦合的D2D信息传播建模方法。

背景技术

随着无线通信技术的发展，智能化设备能够满足人们越来越多的服务需求，然而智能设备的迅速普及也使得移动业务爆炸式增长。为缓解传统通信模式下基站压力，同时保证高质量传输，D2D通信应运而生。D2D通信是一种终端直连技术，其核心思想是最大限度使局部区域用户有选择性的从邻近用户获得所需内容，从而实现低时延、高频谱利用率。

从通信角度来看，D2D通信是相隔距离较小设备间通信，故通信成功与否很大程度依赖于设备轨迹重合概率和通信频率。作为设备持有者，用户是否参与通信以及与谁通信会极大影响D2D通信性能。从信息传播角度来看，D2D通信中信息传播可看作是一种社会个体感知传递与设备信息传输复杂交互过程。人与人之间的意识扩散会促进思想和观点的快速传递，设备之间的D2D通信会建立起无处不在的连，满足视频、语音等多媒体数据的高速传输。二者融合已成为信息传播重要途径之一。针对以上问题，以往工作从用户社交意识的角度研究了基于社交感知的D2D通信，但这些工作往往将用户意识与设备当作一个整体进行研究，并未单独考虑用户意识的本身扩散行为。

事实上，信息传输和意识扩散是相互影响的。绝大多数传播网络都不是独立存在的,不同传播过程往往相互影响。信息耦合传播也是近年来研究人员关注热点之一，但主要对不同类型网络、疾病-信息传播规律进行建模与分析，D2D通信中信息和意识耦合传播的规律仍有待研究。一般地，这些耦合传播模型着重于分析网络间耦合方式、耦合程度以及节点间关联程度来研究层间交互，并未充分考虑用户意识影响，也未用数学语言明确表示层间耦合关系。同时，疾病-信息传播模型中往往假设意识与信息异步，即疾病早于意识传播。而对信息传播而言，意识与信息是同步演化的，现有模型都无法准确描述该过程。此外，多变的物理环境和多样的个体用户也会使得D2D通信中信息传播行为更为复杂，仅仅基于网络结构研究信息耦合传播已无法解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种更符合实际网络的基于信息和用户意识耦合的D2D信息传播建模方法，且包括对该模型的分析。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于信息和用户意识耦合的D2D信息传播建模方法，包括以下步骤：

步骤一：根据实际的D2D通信场景，结合图论思想，将信息传播过程分为抽象物理信息传输过程和用户意识扩散过程，从信息传播角度出发，将信息传输过程和用户意识扩散过程中的用户和设备进行状态划分，通过状态转移描述信息传播过程；

步骤二：引入过程影响因子L₁,L₂映射两种传播过程之间的相互影响，得到不同过程之间的信息传播概率；

步骤三：结合经典传播模型和平均场理论，利用步骤二中所确定的信息传播概率建立D2D信息传播模型；

步骤四：对步骤三所建立的微分动力学方程进行简化，推导出系统平衡点；

步骤五：对系统平衡点进行稳定性分析，得到系统平衡点局部稳定性和全局稳定性条件。