協(xié)同下載時(shí)費(fèi)用分配值的計(jì)算方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及文件協(xié)同下載領(lǐng)域，特別設(shè)及一種協(xié)同下載時(shí)費(fèi)用分配值的計(jì)算方法 及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，移動(dòng)終端用戶使用4G技術(shù)看電影、下載 視頻已經(jīng)很容易，但是下載大文件和視頻依然會(huì)消耗大量的流量，從而產(chǎn)生較高的資費(fèi)。對(duì) 于一個(gè)普通終端用戶，下載一個(gè)視頻的費(fèi)用往往很難獨(dú)自承擔(dān)，協(xié)同下載是解決運(yùn)一問題 的有效技術(shù)，協(xié)同下載可W讓多個(gè)對(duì)同一文件感興趣的用戶共同分擔(dān)下載費(fèi)用。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，協(xié)同下載可W為:對(duì)需要下載同一文件的各用戶的終端組建Ad-Hoc 網(wǎng)絡(luò)(一種多跳的、無中屯、的、自組織無線網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)沒有固定的基礎(chǔ)設(shè)施，每個(gè)節(jié)點(diǎn)即 終端都是移動(dòng)的，并且都能W任意方式動(dòng)態(tài)地保持與其它節(jié)點(diǎn)的聯(lián)系），每個(gè)終端用戶分擔(dān) 一部分下載任務(wù)，待全部下載完成后，將分散下載的內(nèi)容匯合，然后在Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)中共享， 如此，下載該文件的費(fèi)用就通過例如根據(jù)用戶的下載量確定其分配費(fèi)用的方式分散到多個(gè) 用戶身上，避免了用戶獨(dú)自承擔(dān)全部下載費(fèi)用的問題。與此同時(shí)，協(xié)同下載會(huì)引入費(fèi)用分配 的問題，而保證Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)終端用戶分配的費(fèi)用的合理性是十分重要的。
[0004] 上述Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)用戶對(duì)目標(biāo)文件的需求是不同的，例如有的終端用戶對(duì) 該文件十分感興趣，而有的終端用戶對(duì)該文件并非是十分渴求，即終端用戶對(duì)該文件的需 求程度是不同的，但是現(xiàn)有技術(shù)中的費(fèi)用分配方案均未考慮用戶的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例公開了一種協(xié)同下載時(shí)費(fèi)用分配值的計(jì)算方法及裝置，用于解決基 于Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)對(duì)同一文件的協(xié)同下載時(shí)，費(fèi)用分配方案未根據(jù)用戶的需求確定的問題。技 術(shù)方案如下：
[0006] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種協(xié)同下載時(shí)費(fèi)用分配值的計(jì)算方法，包括步 驟：
[0007] 獲得主動(dòng)終端發(fā)送的需下載的目標(biāo)文件的文件信息和協(xié)同下載請(qǐng)求信息，所述文 件信息包括所述目標(biāo)文件的文件大小和文件描述信息，所述協(xié)同下載請(qǐng)求信息包括所述主 動(dòng)終端能夠接受的費(fèi)用最大值和能夠接受的完成下載的最大時(shí)間；
[000引基于所述目標(biāo)文件的文件大小，確定下載所述目標(biāo)文件的總費(fèi)用，并向所述主動(dòng) 終端所對(duì)應(yīng)的多個(gè)鄰近終端發(fā)送詢問信息，W使得所述鄰近終端基于所述詢問信息反饋針 對(duì)于所述目標(biāo)文件的同意下載信息或拒絕下載信息；其中，所述主動(dòng)終端所對(duì)應(yīng)的多個(gè)鄰 近終端為:位于W所述主動(dòng)終端為中屯、位置的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的終端，所述詢問信息包括所述 目標(biāo)文件的文件大小、文件描述信息和所述總費(fèi)用，所述同意下載信息包括相應(yīng)鄰近終端 能夠接受的費(fèi)用最大值和能夠接受的完成下載的最大時(shí)間；
[0009]接收所述鄰近終端反饋的同意下載信息或拒絕下載信息，并從反饋同意下載信息 的所述鄰近終端中，選擇鄰近終端與所述主動(dòng)終端共同組建Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)；
[0010] 將所述目標(biāo)文件的下載任務(wù)均勻分配給所述Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)終端進(jìn)行下載；
[0011] 當(dāng)所述Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)終端的下載進(jìn)程結(jié)束后，基于所述目標(biāo)文件的文件大 小，W及所述Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)終端對(duì)應(yīng)的能夠接受的費(fèi)用最大值、能夠接受的完成下 載的最大時(shí)間、對(duì)各自分配的下載任務(wù)的完成度和實(shí)際下載時(shí)間，計(jì)算所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中 的各個(gè)終端的最終費(fèi)用分配值。
[0012] 優(yōu)選的，所述選擇鄰近終端與所述主動(dòng)終端共同組建Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)，包括：
[0013] 選擇所有鄰近終端與所述主動(dòng)終端共同組建Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)；
[0014] 或，選擇滿足能夠接受的費(fèi)用最大值大于預(yù)設(shè)的費(fèi)用闊值的鄰近終端與所述主動(dòng) 終端共同組建Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)。
[0015] 優(yōu)選的，所述基于所述目標(biāo)文件的文件大小，W及所述Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)終端 對(duì)應(yīng)的能夠接受的費(fèi)用最大值、能夠接受的完成下載的最大時(shí)間、對(duì)各自分配的下載任務(wù) 的完成度和實(shí)際下載時(shí)間，計(jì)算所述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)終端的最終費(fèi)用分配值，包括：
[0016] 基于所述目標(biāo)文件的文件大小、終端對(duì)應(yīng)的能夠接受的費(fèi)用最大值、能夠接受的 完成下載的最大時(shí)間，構(gòu)建拉格朗日函數(shù)，并基于其KKT條件（Karush-Kuhn-Tucker Conditions,卡羅需-庫恩-塔克條件)獲得費(fèi)用分配計(jì)算公式；
[0017] 針對(duì)每個(gè)終端，基于獲得的費(fèi)用分配計(jì)算公式，運(yùn)用梯度下降法調(diào)整所述拉格朗 日函數(shù)的參數(shù)y和A，確定每個(gè)終端的初始費(fèi)用分配值；
[0018] 基于每個(gè)終端的初始費(fèi)用分配值W及所述終端對(duì)各自分配的下載任務(wù)的完成度 和實(shí)際下載時(shí)間，計(jì)算每個(gè)終端的最終費(fèi)用分配值。
[0019] 優(yōu)選的，所述構(gòu)建拉格朗日函數(shù)，并基于其KKT條件獲得費(fèi)用分配計(jì)算公式，包括：
[0020] 確定每個(gè)終端具體的效用函數(shù)為：
[0022]將Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的費(fèi)用最優(yōu)分配問題轉(zhuǎn)化為：
[002；3 ]義殺巧姐二ma;連",化') 巧
[0024] S.t' Yj)i=Pd、 i=\
[0025] Pi < Pi.max, i = l ,2, . . .m；
[00%]構(gòu)造拉格朗日函數(shù)：
[002引則KKT條件為：
[0030]基于KKT公式確定費(fèi)用分配計(jì)算公式：
[0032] 其中，AcHloc網(wǎng)絡(luò)中的終端編號(hào)為1，2,3,…i，…，m;ui(pi)為終端i的資源效用值， C為終端i所被分配的下載任務(wù)量，Pi為終端i的費(fèi)用分配值，Td,1為終端i能夠接受的完成下 載的最大時(shí)間，Pd為下載所述目標(biāo)文件的總費(fèi)用，化為對(duì)應(yīng)于終端i的拉格朗日參數(shù)ii。
[0033] 優(yōu)選的，所述基于獲得的費(fèi)用分配計(jì)算公式，運(yùn)用梯度下降法調(diào)整所述拉格朗日 函數(shù)的參數(shù)y和A，確定每個(gè)終端的初始費(fèi)用分配值，包括：
[0034] Sll:初始賦值A(chǔ)(W和每個(gè)終端i對(duì)應(yīng)的化W.
[0035] S12:基于當(dāng)前的每個(gè)終端i費(fèi)用分配值片'>，運(yùn)用梯度下降法調(diào)整A與化，調(diào)整A與化 所采用的公式為：
[003引S13:基于Aft+U、嫂+0和所述費(fèi)用分配計(jì)算公式，計(jì)算出pWj ;當(dāng)所有終端i對(duì)應(yīng) 的|| I-I抑妃('馬,)[I小于預(yù)設(shè)的最大誤差值e時(shí)，確定每個(gè)終端的初始費(fèi)用 分配值為巧(''W ;否則，更新t = t+1返回步驟Sl2;
[0039] 其中，t表示使用梯度下降法的迭代次數(shù)，AW為第t次迭代后的值，姑 > 為對(duì)應(yīng)于終 端i在第t次迭代后的值，扭"為終端i在第t次迭代時(shí)計(jì)算的費(fèi)用分配值，=巧胃，巧W 為終端i在未迭代時(shí)的費(fèi)用分配值，Pi,max為終端i能夠接受的費(fèi)用最大值，At為預(yù)設(shè)的梯度 下降的迭代步長(zhǎng)，!>r為迭代第t次時(shí)所有終端i的費(fèi)用分配值總和。 片1
[0040] 優(yōu)選的，所述初始賦值A(chǔ)W和每個(gè)終端i對(duì)應(yīng)的包括：
[0041] 初始賦值和每個(gè)終端i對(duì)應(yīng)的使和每個(gè)終端i對(duì)應(yīng)的WiW滿足
[0042] 優(yōu)選的，所述計(jì)算每個(gè)終端的最終費(fèi)用分配值所利用的公式包括：
[0044]其中，Ad-化C網(wǎng)絡(luò)中的終端編號(hào)為1，2,3,…i，…，m; 為終端i的最終費(fèi)用分配 值，夢(mèng);為終端i的初始費(fèi)用分配值，di為終端i對(duì)其下載任務(wù)的完成度，Td,1終端i能夠接受 的完成下載的最大時(shí)間，Tl為終端i完成其下載任務(wù)的實(shí)際下載時(shí)間。
[0045] 優(yōu)選的，所述協(xié)同下載請(qǐng)求信息和所述同意下載信息均還包括終端自身預(yù)設(shè)的懲 罰率，
[0046] 所述基于每個(gè)終端的初始費(fèi)用分配值W及所述終端對(duì)各自分配的下載任務(wù)的完 成度和實(shí)際下載時(shí)間，計(jì)算每個(gè)終端的最終費(fèi)用分配值，包括：
[0047] 基于每個(gè)終端的初始費(fèi)用分配值、終端自身預(yù)設(shè)的懲罰率W及所述終端對(duì)各自分 配的下載任務(wù)的完成度和實(shí)際下載時(shí)間，計(jì)算每個(gè)終端的最終費(fèi)用分配值。
[0048] 更進(jìn)一步的，所述計(jì)算每個(gè)終端的最終費(fèi)用分配值所利用的公式包括： -M' T. <= T,.
[0049] Pf = < . 咕,/巧(1-巧) Ti>Td, '
[0050] 其中，Ad-化C網(wǎng)絡(luò)中的終端編號(hào)為l，2,3，'-i，…，m; A為終端i的最終費(fèi)用分配 值，為終端i的初始費(fèi)用分配值，di為終端i對(duì)其下載任務(wù)的完成度，Td,1終端i能夠接受 的完成下載的最大時(shí)間，Tl為終端i完成其下載任務(wù)的實(shí)際下載時(shí)間，pri為終端i預(yù)設(shè)的懲 罰率。
[0051] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種協(xié)同下載時(shí)費(fèi)用分配值的計(jì)算裝置，包括：
[0052] 信息獲取模塊，用于獲得主動(dòng)終端發(fā)送的需下載的目標(biāo)文件的文件信息和協(xié)同下 載請(qǐng)求信息，所述文件信息包括所述目標(biāo)文件的文件大小和文件描述信息，所述協(xié)同下載 請(qǐng)求信息包括所述主動(dòng)終端能夠接受的費(fèi)用最大值和能夠接受的完成下載的最大時(shí)間；
[0053] 詢問信息發(fā)送模塊，用于基于所述目標(biāo)文件的文件大小，確定下載所述目標(biāo)文件 的總費(fèi)用，并向所述主動(dòng)終端所對(duì)應(yīng)的多個(gè)鄰近終端發(fā)送詢問信息，W使得所述鄰近終端 基于所述詢問信息反饋針對(duì)于所述目標(biāo)文件的同意下載信息或拒絕下載信息；其中，所述 主動(dòng)終端所對(duì)應(yīng)的多個(gè)鄰近終端為:位于W所述主動(dòng)終端為中屯、位置的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的終 端，所述詢問信息包括所述目標(biāo)文件的文件大小、文件描述信息和所述總費(fèi)用，所述同意下 載信息包括相應(yīng)鄰近終端能夠接受的費(fèi)用最大值和能夠接受的完成下載的最大時(shí)間；
[0054] 網(wǎng)絡(luò)組建模塊，用于接收所述鄰近終端反饋的同意下載信息或拒絕下載信息，并 從反饋同意下載信息的所述鄰近終端中，選擇鄰近終端與所述主動(dòng)終端共同組建Ad-Hoc網(wǎng) 絡(luò)；
[0055] 下載任務(wù)分配模塊，用于將所述目標(biāo)文件的下載任務(wù)均勻分配給所述Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò) 中的各個(gè)終端進(jìn)行下載；
[0056] 費(fèi)用分配值