BRAINS：多归属协作 D2D 网络中的联合带宽-中继分配
网络与互联网体系结构
2018-06-15 v1 计算机科学与博弈论
摘要
协作设备到设备(CD2D)通信被认为是一种解决容量短缺问题的方案。将多归属(multi-homing)与 CD2D 技术结合有望提升网络性能。我们提出了一种新颖的多归属 CD2D(MH-CD2D)网络，其中多个归属移动设备(MMDs)作为中继，为普通移动设备(OMDs)的协作通信服务。我们将这种联合带宽-中继分配问题建模为一个两阶段博弈，以应对两个挑战：如何激励 MMDs 出租空闲带宽，以及如何帮助 OMDs 选择合适的 MMD 中继。在第一阶段，我们使用非合作博弈对 MMDs 在共享带宽与价格方面的竞争进行建模。在第二阶段，我们通过演化博弈对 OMDs 选择 MMDs 的行为进行建模。我们证明了该博弈中存在纳什均衡，并提出了一种名为 IMES 的分布式激励方案来求解联合带宽-中继分配问题。大量仿真结果表明，均衡可以达到，且在 Stackelberg 博弈中一个 MMD 的最优响应价格随另一个 MMD 的最优价格递增。在演化均衡处，MMDs 的效用随每个 OMD 组中 OMD 数量的增加而提高。所提算法与现有工作中常用的随机方案相比，能够将平均服务时延降低超过 25%。平均而言，IMES 在 MMDs 效用方面比现有方案高出约 20.37%。
引用
@article{arxiv.1801.09345,
title = {BRAINS: Joint Bandwidth-Relay Allocation in Multi-Homing Cooperative D2D Networks},
author = {Long Chen and Jigang Wu and Hong-Ning Dai and Xiaoxia Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.09345},
year = {2018}
}
备注
28 pages, 7 figures, Accepted by IEEE Transactions on Vehicular Technology (Not the final version)