面向RLNC辅助的D2D协作传输过程优化方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种面向RLNC辅助的D2D协作传输过程优化方法和装置。所述方法包括：建立面向RLNC辅助的D2D协作传输系统的时隙模型；根据马尔科夫链原理并结合建立的所述时隙模型，获取RLNC编码有限域大小和D2D协作传输系统中用户间的协作频次，对D2D协作传输系统传输完成时间的线性相关模型；根据建立的所述线性相关模型，优化面向RLNC辅助的D2D协作传输过程。本发明专利技术通过上述建立的线性相关模型，在考虑RLNC编码有限域大小以及用户间协作频率的影响因素下，精确分析RLNC辅助的D2D协作传输系统的传输完成时间，进而可以对优化面向RLNC辅助的D2D协作传输过程提供有效的数据和理论支撑。

RLNC-assisted optimization method and device for D2D cooperative transmission process

The invention discloses an RLNC-assisted optimization method and device for the process of D2D cooperative transmission. The method includes: establishing a slot model for RLNC-assisted D2D cooperative transmission system; acquiring the RLNC coding finite field size and the cooperative frequency of users in D2D cooperative transmission system according to the principle of Markov chain combined with the slot model established; establishing a linear correlation model for the transmission completion time of D2D cooperative transmission system; and optimizing the linear correlation model according to the established linear correlation model. The RLNC-assisted cooperative transmission process of D2D is transformed. Through the linear correlation model established above, the transmission completion time of RLNC-assisted D2D cooperative transmission system is accurately analyzed considering the influence factors of RLNC coding limited field size and user-to-user cooperative frequency, thus providing effective data and theoretical support for optimizing RLNC-assisted D2D cooperative transmission process.

【技术实现步骤摘要】
面向RLNC辅助的D2D协作传输过程优化方法和装置
本专利技术涉及D2D通信
，特别涉及一种面向RLNC辅助的D2D协作传输过程优化方法和装置。
技术介绍
设备到设备(Device-to-Device，简称“D2D”)通信通过设备间的协作，可以使有损传输环境下丢失的数据包能通过相邻设备恢复，减小了基站的重传次数，可以显著提高资源的利用率、并降低数据的传输完成时间，这种D2D协作在许多5G新兴应用场景下都将起到重要的作用。当数据包通过存在丢包的中继链路时，如果中间节点能够对收到的分组进行编码转发，即网络编码(NetworkCoding，简称“NC”)，那么系统的传输完成时间将会减小。如果将NC应用到D2D协作场景中，将能进一步降低传输完成时间。此外，随机线性网络编码(RandomLinearlyNetworkCoding，简称“RLNC”)作为一种广泛使用的NC方法，具备类似LT码、Raptor码的无速率就删特性。这意味着编码端能够在未知信道丢包率且无接收端反馈的情况下不间断地产生编码包直至接收端完成解码。如果在网络拓扑和信道条件多变的D2D协作系统中采用RLNC，将有助于简化系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向RLNC辅助的D2D协作传输过程优化方法，其特征在于，所述方法包括：建立面向RLNC辅助的D2D协作传输系统的时隙模型；根据马尔科夫链原理并结合建立的所述时隙模型，获取RLNC编码有限域大小和D2D协作传输系统中用户间的协作频次，对D2D协作传输系统传输完成时间的线性相关模型；根据建立的所述线性相关模型，优化面向RLNC辅助的D2D协作传输过程。

【技术特征摘要】
1.一种面向RLNC辅助的D2D协作传输过程优化方法，其特征在于，所述方法包括：建立面向RLNC辅助的D2D协作传输系统的时隙模型；根据马尔科夫链原理并结合建立的所述时隙模型，获取RLNC编码有限域大小和D2D协作传输系统中用户间的协作频次，对D2D协作传输系统传输完成时间的线性相关模型；根据建立的所述线性相关模型，优化面向RLNC辅助的D2D协作传输过程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述面向RLNC辅助的D2D协作传输系统的时隙模型，包括：基站分别向第一用户和第二用户发送RLNC编码数据包的第一时隙，和第一用户与第二用户之间协作传输RLNC编码数据包的第二时隙，所述第二时隙包括：第一用户向第二用户协作传输RLNC编码数据包的第一子时隙和第二用户向第一用户协作传输RLNC编码数据包的第二子时隙。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据马尔科夫链原理并结合建立的所述时隙模型，获取RLNC编码有限域大小和D2D协作传输系统中用户间的协作频次，对D2D协作传输系统传输完成时间的线性相关模型，包括：根据马尔科夫链原理并结合建立的所述时隙模型，获取D2D协作传输系统转移概率模型，并建立相应的马尔科夫链转移矩阵；根据马尔科夫链转移矩阵，获取D2D协作传输系统传输完成时间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述D2D协作传输系统转移概率模型，包括：第一时隙结束时，D2D协作传输系统发生如下潜在转移且对应的概率如下：Pr{(m,k,l)→(m-1,k+1,l)}＝PΦm(1-δ2)，其中，δ1为基站向第一用户发送RLNC编码数据包的丢包率，δ2为基站向第二用户发送RLNC编码数据包的丢包率，m表示仅第一用户所接收到的线性无关的RLNC编码包数量，l表示仅第二用户所接收到的线性无关的RLNC编码包数量，k表示第一用户和第二用户都接收到的线性无关的RLNC编码数据包数量，m、k、l均为小于或等于M的整数且m+k+l≤M，M为用户成功解码出RLNC编码数据包的数量，Φm表示m个线性无关的RLNC编码数据包所构成的编码向量空间集合，它对应的概率为Φk表示k个线性无关的RLNC编码数据包所构成的编码向量空间集合，它对应的概率为Φl表示l个线性无关的RLNC编码数据包所构成的编码向量空间集合，它对应的概率为Φnew表示不属于第一用户和第二用户已经接收到的RLNC编码数据包的编码向量空间集合，它对应的概率为q为RLNC编码有限域大小，第二时隙结束时，D2D协作传输系统发生如下潜在转移且对应的概率如下：其中，PD2D为D2D协作传输系统中用户间的协作的概率，ε1为第一用户向第二用户发送RLNC编码数据包的丢包率，ε2为第二用户向第一用户发送RLNC编码数据包的丢包率，向量空间用集合Ψk表示RLNC编码数据包编码向量与第二用户中已经接收的RLNC编码数据包属于同一编码向量空间，它对应的概率为向量空间用集合Ψm表示RLNC编码数据包的编码向量不属于第二用户中已经接收的RLNC编码数据包的编码向量空间，它对应的概率为向量空间用集合Ωk表示RLNC编码数据包的编码向量与第一用户中已经接收的RLNC编码数据包属于同一编码向量空间，它对应的概率为向量空间用集合Ωl表示RLNC编码数据包的编码向量不属于第一用户中已经接收的RLNC编码数据包的编码向量空间，它对应的概率为所述马尔科夫链转移矩阵为IM+1为一个(M+1)*(M+1)的单位矩阵，Q是一个(n-M-1)*(n-M-1)的矩阵并且其中的元素由转移态之间的转移概率构成，R是一个(n-M-1)*(M+1)的矩阵并且其中的元素由转移态到吸收态之间的转移概率构成，其中每个状态对应马尔科夫链转移矩阵的序列号由如下函数求得：其中，τ＝m+k+l。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述D2D协作传输系统传输完成时间为：其中，矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维维，周进，李业，包志华，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32