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设备到设备底层通信中节能资源分配的博弈论方法

计算机科学与博弈论 2014-08-22 v1 网络与互联网体系结构

摘要

尽管设备到设备(D2D)通信带来了诸多益处,但由于频谱复用引起的同信道干扰和用户设备(UEs)电池寿命有限,将 D2D 引入蜂窝网络给资源分配设计带来了许多新挑战。大多数先前的研究主要关注如何最大化频谱效率(SE),而忽略了 UEs 的能耗。在本文中,我们研究了在干扰受限环境下,如何在满足特定服务质量(QoS)和最大发射功率约束的前提下,最大化每个 UE 的能量效率(EE)。我们将资源分配问题建模为非合作博弈,其中每个参与者都是自利的,并希望最大化其自身的 EE。利用非线性分数规划的性质,我们提出了一种分布式的干扰感知节能资源分配算法。我们证明了该算法获得的最优解即为该非合作博弈的纳什均衡。我们还分析了 EE 与 SE 之间的权衡,并推导了 EE 和 SE 差距的闭式表达式。

关键词

引用

@article{arxiv.1408.4817,
  title  = {A Game-Theoretic Approach to Energy-Efficient Resource Allocation in Device-to-Device Underlay Communications},
  author = {Zhenyu Zhou and Mianxiong Dong and Kaoru Ota and Ruifeng Shi and Zhiheng Liu and Takuro Sato},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1408.4817},
  year   = {2014}
}

备注

submitted to IET Communications. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1405.1963, arXiv:1407.1556