一种基于内容复用的数据下载开销博弈优化模型及方法技术

技术编号:20331405 阅读:53 留言:0更新日期:2019-02-13 07:12
本发明专利技术公开了一种基于内容复用的数据下载开销博弈优化模型及方法。该模型为:将频谱市场网络中具有相似业务需求的用户,通过相同内容复用减少用户数据下载开销的机制,使得具有相似业务需求的用户自发形成联盟,采用先集中下载联盟内用户的所有数据,然后在内部进行分发的模式。方法为:构建联盟博弈模型,参与者是所有频谱市场内的用户,用户的效用函数为自己加入联盟对联盟内所有用户带来的开销影响;各个用户加入新的联盟,计算选择新的联盟带来的效用函数,与自己之前所属联盟的效用函数作比较,基于合作优选准则,择优加入;循环迭代,直至所有用户的联盟选择实现收敛。本发明专利技术通过对用户相似业务进行数据复用,从而减少了用户数据下载开销。

【技术实现步骤摘要】
一种基于内容复用的数据下载开销博弈优化模型及方法
本专利技术属于无线通信
,特别是一种基于内容复用的数据下载开销博弈优化模型及方法。
技术介绍
如何通过数据复用来减小用户的数据下载开销并提高系统资源利用率已经成为通信领域中的一个重要问题。针对视频内容共享的场景,有人提出了一个基于簇的视频内容分享方法(参考文献YanyaoShen,ChunxiaoJiang,TonyQ.S.Quek,YongRen,“Device-to-Device-AssistedCommunicationsinCellularNetworks:AnEnergyEfficientApproachinDownlinkVideoSharingScenario”,IEEETransactionsonWirelessCommunications,vol.15,no.2,pp.1575-1587,2016.)来提高系统的资源利用率;有人针对车载网络中的内容分发,设计了一种基于位置预测的联盟形成方法(参考文献HaiboZhou,BoLiu,TomH.Luan,FenHou,LinGui,YingLi,QuanYu,Xue本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于内容复用的数据下载开销博弈优化模型,其特征在于,对该模型做如下刻画:将频谱市场网络中具有业务数据下载需求的用户组成联盟,将用户的效用函数建模为在联盟内承担的数据下载开销的变化值;根据联盟内其他用户的业务需求,进行用户效用函数的求解;通过合作优选准则方法,使用户间形成稳定的联盟划分结构;用户依托联盟进行数据下载和分发。

【技术特征摘要】
1.一种基于内容复用的数据下载开销博弈优化模型,其特征在于,对该模型做如下刻画:将频谱市场网络中具有业务数据下载需求的用户组成联盟,将用户的效用函数建模为在联盟内承担的数据下载开销的变化值;根据联盟内其他用户的业务需求,进行用户效用函数的求解;通过合作优选准则方法,使用户间形成稳定的联盟划分结构;用户依托联盟进行数据下载和分发。2.一种基于内容复用的数据下载开销博弈优化方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将用户数据下载开销减小问题建模为联盟形成博弈模型,博弈的参与者是网络内所有具有业务数据下载需求的用户;步骤2,将用户数据下载开销通过夏普利值建模为用户数据在联盟全体数据中的占比,并计算用户数据下载开销;将用户的效用函数定义为用户加入新的联盟前后,用户与其他联盟成员数据下载开销的变化值;步骤3,随机选择一个用户,产生一个新的联盟选择策略,计算此时该用户的效用函数,根据用户的效用函数,择优加入联盟;步骤4,循环步骤3,用户通过探索学习进行联盟选择,直至所有用户的联盟选择实现收敛,或者达到设定的迭代次数。3.根据权利要求2所述的基于内容复用的数据下载开销博弈优化方法,其特征在于,步骤1中所述的将用户下载数据开销减小问题建模为联盟形成博弈模型,该博弈模型定义为:该博弈模型中包含四个组成部分,其中,为参与博弈的次级用户集合,An为用户n的可选择联盟策略空间,Jn为用户n一跳范围内的邻居用户,un为用户n的效用函数。4.根据权利要求2所述的基于内容复用的数据下载开销博弈优化方法,其特征在于,步骤2所述的将用户数据下载开销通过夏普利值建模为用户数据在联盟全体数据中的占比,并计算用户数据下载开销;将用户的效用函数定义为用户加入新的联盟前后,用户与其他联盟成员数据下载开销的变化值,具体如下:将用户数据下载开销函数,定义为该用户数据在联盟全体数据中的夏普利占比DCn(an,a-n):其中,a-n为除用户n外其余用户的联盟选择策略,an为用户n的联盟选择,αd为单位数据的下载开销,βni为用户n第i个数据文件在联盟中的需求度,ln为用户n总的数据文件下载需求,为该联盟的成员集合,为该联盟所有成员需要的全体数据,Lmax为系统限制单次传输的最大数据量;当联盟全体数据小...

【专利技术属性】
技术研发人员:张玉立徐煜华徐以涛江汉陈学强张玉明
申请(专利权)人:中国人民解放军陆军工程大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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