1.基于双边契约激励的D2D缓存内容共享方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：服务请求用户BUE向基站eNB请求数据包；

S2：基站eNB获取服务请求用户BUE和服务用户SUE的地理位置信息，以及服务用户SUE请求包的历史记录；

S3：基站eNB筛选出可为服务请求用户BUE服务的服务用户SUE集合；

S4：基站eNB拟定合同，并将合同集合广播给服务请求用户BUE和服务用户SUE；

S5：每个服务请求用户BUE和服务用户SUE选取合同，并反馈给基站eNB；

S6：基站eNB收到反馈信息后进行匹配，将匹配结果进行广播；若匹配失败，则结束；

S7：服务用户SUE按照合同共享数据包给服务请求用户BUE；

S8：基站eNB分别对服务请求用户BUE和服务用户SUE执行扣费和奖励，完成缓存内容的共享。

2.根据权利要求1所述的基于双边契约激励的D2D缓存内容共享方法，其特征在于：所述步骤S1具体为：S11：参数定义：一个基站eNB存在多个和基站eNB通信的蜂窝用户CUE；B个有数据包需求的服务请求用户BUE，其集合为B＝{b1,b2,...,bi,...,bB}；S个缓存有一个或多个数据包的服务用户SUE，其集合为S＝{s1,s2,...,sj,...,sS}；数据包集合为F＝{f1,f2,...,fk,...,fK}，K为数据包的个数；

S12：计算数据包被请求的概率，由Zipf分布进行描述，具体为：其中， 表示每份数据包被请求的概率，表示数据包集合的分布指数。

3.根据权利要求2所述的基于双边契约激励的D2D缓存内容共享方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：定义服务请求用户BUE的请求数据包集合、服务用户SUE的历史请求包记录：服务请求用户BUE潜在通信链路集合Si：假设在每个时隙TS内，每个服务请求用户BUE只会请求一份数据包，表示为 并将服务用户SUE已缓存有的数据包集合记为 且服务请求用户BUE和服务用户SUE请求和缓存数据包的概率均由Zipf分布描述。

4.根据权利要求3所述的基于双边契约激励的D2D缓存内容共享方法，其特征在于：所述步骤S3具体为：S31：将满足服务请求用户BUE通信范围内，即di,j≤dmax，TS时隙内sj和bi之间的通信距离di,j小于等于D2D最大通信距离dmax，且已经缓存有该服务请求用户BUE所请求数据包的服务用户SUE的集合定义为服务请求用户BUE潜在通信链路集合，即服务请求用户BUE和服务用户SUE之间存在的具备潜在通信能力的全部D2D通信链路，表示为集合Si，即：潜在服务用户SUE集合S0：定义所有潜在服务用户SUE的集合为S0，其中：设共有S′个服务用户SUE，S′＝card(S0)，其中card(·)为集合的求势操作符；

S32：定义信道传输速率、基站eNB调度分配指示、服务请求用户BUE的期望速率等级和服务用户SUE服务意愿度等级：信道传输速率ri,j：当bi和sj之间存在潜在D2D通信链路时，定义信道传输速率为ri,j，具体表达式为：其中，Pi,j表示sj的发射功率，Hi,j＝(di,j)-η|hi,j|2表示bi和sj之间的信道增益，di,j表示bi和sj之间的距离，η为路损指数，|hi,j|2为瑞利衰落影响因子，n0表示高斯白噪声，w为系统带宽；

基站eNB调度分配指示xi,j：定义集合X＝{xi,j}，xi,j为eNB调度分配指示，xi,j＝1表示sj向bi提供数据传输服务；设定在一个时隙内每个服务请求用户BUE至多得到一个服务用户SUE的服务，每个服务用户SUE至多能服务nj(nj≥1)个服务请求用户BUE，即：服务请求用户BUE的期望速率等级θi：定义θi(θi>0)为服务请求用户BUE的期望速率等级，θi越大，表示bi期望所需求数据包的传输速率要求越高，愿意付出更多的成本；反之，θi越小，则认为bi可以接受较低的速率，其付出的成本也随之降低；据此，设置M(1≤M≤B)个离散的用户等级，其组成一个期望速率等级集合ΘB，即：其中： 为第m个期望速率等级，且 则bi的期望速率等级θi∈

ΘB；θi属于服务请求用户BUE的固有个体属性，随用户期望、时间、空间等因素的变化而改变；

服务用户SUE服务意愿度等级 定义 为sj参与提供缓存服务的意愿度，越大，sj参与服务的意愿度越高；设置共有N(1≤N≤S′)个服务意愿度等级，其组成一个服务意愿度等级集合ΘS，即：其中： 为第n个服务意愿度等级，且 则sj的服务意愿度

属于服务用户SUE的固有隐私属性，信息不会上报给基站eNB；

S33：基站eNB获取服务请求用户BUE获取数据包的历史统计信息，确定不同期望速率等级的服务请求用户BUE所占比重；

S34：基站eNB获取服务用户SUE获取数据包的历史统计信息以及参与D2D服务的统计信息，确定不同服务意愿度等级的服务用户SUE所占比重；

S35：将服务请求合同记为∏＝{ri,j,πi,j}，其中ri,j为信道传输速率，表示基站eNB调度sj来为bi提供数据包传输服务时bi预期可获得的速率；πi,j表示bi从sj获取服务时需要付给基站eNB的费用；

bi根据ri,j并结合其需要付出的费用πi,j，得到一个满意度评价，具体为：其中：α(α>0)为服务请求用户BUE的价格敏感因子， 为满意度评价，即bi从sj处获取服务时的效用函数；由式(7)可知， 随ri,j单调递增，表明服务请求用户BUE获取的数据包速率越高，满意度越高；而当ri,j很大时，服务请求用户BUE获取的数据速率够高，其满意度则会增长较为缓慢，故 是ri,j的凹函数，另一方面，随着服务请求用户BUE的付出费用πi,j增加，其满意度会降低，即 随πi,j单调递减；

S36：将服务合同记为 表示当sj服务于bi时基站eNB需付给sj的服务报酬；

sj根据ri,j并结合其需要收取的费用 得到一个满意度评价，具体为：其中： 为满意度评价，即sj为bi提供服务时的效用函数； 随着报酬 单调递增，也即价格越高服务用户SUE越满意，且随着sj的付出ri,j变大，其满意度会降低；

S37：基于式(7)和式(8)，假设相同期望速率等级的服务请求用户BUE的扣费标注相同，且相同服务意愿度等级的服务用户SUE的奖励标准相同，则基站eNB的整体加权平均效用函数为：因此，可设定优化的目标函数P1为：

其约束式包括式(3)、式(4)以及

其中：

约束式(2)、式(3)为匹配约束，其表示一个时隙TS内，每个服务请求用户BUE至多得到一个服务用户SUE的服务，且每个服务用户SUE可服务多个服务请求用户BUE；

约束式(11)和式(13)表示个人激励的合理性约束条件IRC，即每个服务请求用户BUE和服务用户SUE的效用均应为非负值，保证激励服务请求用户BUE与服务用户SUE的参与；

约束式(12)和式(14)表示激励兼容条件CIC，二者不等式的右侧表达式ln(1+θiri′,j)-απi′,j和 分别表示服务请求用户BUE拿期望速率等级θi′等级的服务请求用户BUE的合同可获得的效用，以及服务意愿度等级为 的服务用户SUE拿服务意愿度等级为 的服务用户SUE的合同可获得的效用；故式(12)、式(14)表明每个服务请求用户BUE和服务用户SUE均只愿意拿到自己对应等级的合同。

5.根据权利要求4所述的基于双边契约激励的D2D缓存内容共享方法，其特征在于：所述步骤S4具体为：S41：分别对服务请求用户BUE和服务用户SUE的合理性约束条件IRC、激励兼容条件CIC进行简化；

S42：利用简化后的约束条件分别迭代推导出πi,j、 关于ri,j的表达式；

S43：将问题P1转化为仅有变量ri,j的函数形式；

S44：不考虑ri,j单调性约束的前提下利用拉格朗日乘子法求解出ri,j；判断求得的解是否满足ri,j单调，满足则结束；不满足则进行调整，使ri,j满足约束；

S45：根据得到的解求解出合同集合Γ和Π，完成合同拟定。

6.根据权利要求5所述的基于双边契约激励的D2D缓存内容共享方法，其特征在于：所述步骤S41具体为：不考虑变量xi,j的求解，忽略式(10)的匹配约束条件式(3)、式(4)，并定义：则将问题P1转化为问题P2，具体为：

其约束式为式(11)、式(12)、式(13)和式(14)；

所述步骤S42具体为：

满足合同可行的全部必要条件和充分条件具体为：

必要条件：1)θi随ri,j单调增；2)πi,j随ri,j单调增；3)Ubi,j随θi单调增；4)ri,j随 单调增；5) 随ri,j单调增；6)Usi,j随 单调增；其中，将条件1)和条件4)分别定义为服务请求用户BUE和服务用户SUE合同的单调性约束，即式(17)和式(18)如下：充分条件：对期望速率等级为θi和θi-1的服务请求用户BUE，二者效用函数满足式(16)，且对θi和θi+1的服务请求用户BUE，二者效用函数满足式(17)；对服务意愿度等级为 和的服务用户SUE，，二者效用函数满足式(18)，且对 和 的服务用户SUE，二者效用函数满足式(19)，具体如下：利用式(7)和式(8)，在满足式(17)、式(18)的约束下，将问题P2的约束条件式(11)、式(12)、式(13)、式(14)简化为式(23)、式(24)、式(25)和式(26)，具体如下：故结合所述的充分条件和必要条件，将问题P2转化为问题P2-1，具体表达式如下：其约束条件为式(17)～式(26)；

所述步骤S43具体为：

根据式(27)联立式(20)和式(21)，有：

联立式(22)和式(23)，有：

将式；(25)和式(26)代入问题P2-1中，得到只关于ri,j的表达式，且约束式为式(14)和式(15)；

所述步骤S44具体为：不考虑式(14)、式(15)，通过拉格朗日乘子法求解得出该优化问题的无限制最优解；然后再检验该解是否满足式(14)、式(15)；对于不满足的解进行调整，使其满足约束；

所述步骤S45具体为：将求解出的值ri,j代入式；(25)和式(26)中，最终得到问题P2-1的目标解πi,j和 从而求解出合同集合Γ和Π，完成合同拟定。

7.根据权利要求6所述的基于双边契约激励的D2D缓存内容共享方法，其特征在于：所述步骤S6匹配目标过程具体为：S61：产生潜在匹配矩阵XP，求出基站eNB的效用矩阵UP；

S62：修改基站eNB的效用矩阵UP，形成扩增矩阵U′P；

S63：对矩阵XP和U′P利用一对一匹配的匈牙利算法进行求解，得到匹配后的基站eNB效用矩阵U以及匹配矩阵X；

S64：检验匹配矩阵X，判断是否满足匹配条件，若服务请求用户BU不存在潜在通信链路，或存在潜在通信链路但没有寻找到合适匹配对象时，则认为该服务请求用户BUE匹配失败，结束流程；若匹配成功，则获得服务请求用户BUE和服务用户SUE的匹配结果。

8.根据权利要求7所述的基于双边契约激励的D2D缓存内容共享方法，其特征在于：所述步骤S6具体为求解变量xi,j使式(10)最大化，具体匹配过程如下：所述步骤S61具体为：根据求解到的ri,j、πi,j和 由式(27)求解出来后，将问题P1转化为：其约束式为式(2)、式(3)；

不考虑式(30)的约束条件，产生每个服务请求用户BUE与潜在通信链路均建立连接时的潜在匹配矩阵XP，计算该匹配情况下基站eNB可获得的效用，形成B×S′维的效用矩阵，记为UP；

所述步骤S62具体为：对接入nj(nj>1)个服务请求用户BUE的服务用户SUE等效于nj个只能接入一个的服务用户SUE来进行分配，即复制矩阵UP的第j列，对UP扩增(nj-1)列，形成扩增矩阵U′P；

所述步骤S63具体为：对矩阵XP和U′P利用一对一匹配的匈牙利算法进行求解，得到匹配后的基站eNB效用矩阵U以及匹配矩阵X；

所述步骤S64具体为：根据基站eNB效用矩阵U以及匹配矩阵X求解变量xi,j，完成整个目标函数的优化求解，从而获得服务请求用户BUE和服务用户SUE的匹配结果；

若服务请求用户BUE不存在潜在通信链路，或存在潜在通信链路但没有寻找到合适匹配对象时，则认为该服务请求用户BUE匹配失败，结束流程。