【摘 要】
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随着移动智能终端设备的普及,通信已经进入“万物互联”的时代,各种通信资源十分紧缺。D2D(Device to Device,设备到设备)通信作为一种终端直通技术,直接在用户终端之间传输数据而不需要基站进行转发,减少了基站负荷。D2D内容缓存技术也被证实能够通过合理分配用户终端节点的缓存分布来有效地促进用户终端之间进行D2D通信,提高本地缓存利用效率,进一步减轻基站负担。本文基于斯塔克尔伯格(Sta
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随着移动智能终端设备的普及,通信已经进入“万物互联”的时代,各种通信资源十分紧缺。D2D(Device to Device,设备到设备)通信作为一种终端直通技术,直接在用户终端之间传输数据而不需要基站进行转发,减少了基站负荷。D2D内容缓存技术也被证实能够通过合理分配用户终端节点的缓存分布来有效地促进用户终端之间进行D2D通信,提高本地缓存利用效率,进一步减轻基站负担。本文基于斯塔克尔伯格(Stackelberg)博弈论的双层合作理论,对D2D与基站通信混合网络中的基站和用户终端节点建立一主(基站)多从(用户终端)模型。在该模型中,基站可以感知用户终端节点位置,估算D2D通信和基站通信发射端消耗功率,给与用户终端一定的激励来鼓励用户终端节点之间的D2D通信。然后根据模型设计了引入功率控制的能量有效的缓存分配策略,将传输功率作为成本,构建用户终端效用最大化和基站成本最优化子模型,通过求解模型的纳什(Nash)均衡点,得到能量有效的缓存分布。仿真结果证明本文提出的策略能够极大地促进D2D通信,同时节约能量消耗。另外本文还研究了移动条件下的混合网络,对移动性可能造成的缓存传输失败进行了分析,最后提出了适用于移动情况下的功率缓存策略,即参考最差移动,适当加大传输功率来避免缓存传输失败。结果证明增加的功率成本在可接受的范围内。该策略可以应用于不同的移动场景,适合未来移动设备较多的情况。
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