运营商监督的用户提供网络中的数据交易匹配博弈

在本文中，我们考虑一种最近的蜂窝网络连接范式，称为用户提供网络（UPN），其中用户共享其连接并充当其他用户的接入点。为了激励用户参与该网络，我们允许用户交易其数据计划，并通过相互买卖剩余数据容量（caps）来获取利润。我们将用于数据交易的买家与卖家关联建模为匹配博弈。在该博弈中，买家和卖家基于捕获买家数据需求与QoS要求、卖家可用数据与能量资源的偏好函数对彼此进行排序。我们表明这些偏好是相互依赖的，并受现有全网匹配的影响。因此，该博弈可归类为具有外部性的一对多匹配博弈。为解决该博弈，提出了一种结合匹配理论与市场均衡概念的分布式算法。该算法使参与者能够自组织成稳定匹配，并实现价格对数据供需的动态适应。讨论了所得匹配的性质。此外，还确定了用户加入UPN的价格基准以及运营商收益。仿真结果表明，相对于随机匹配和最坏情况效用，所提算法分别使每用户平均效用提高了25%和50%。