基于联盟博弈的轨道交通场景毫米波移动中继系统用户关联

轨道交通，尤其是高速铁路（HSR），是国民经济发展与提升乘客体验的重要基础设施。由于大带宽，毫米波（mmWave）通信被视为满足高数据速率需求的一项有前景的技术。然而，由于毫米波通信具有高衰减特性，本文考虑采用移动中继（MR）。同时，全双工（FD）通信已被提出以提高频谱效率。然而，由于高速度以及穿透损耗问题，列车上的乘客服务质量较差。因此，一种用于高速铁路毫米波频段的有效用户关联方案是必要的。本文研究 MR 以 FD 模式工作的毫米波移动中继系统中的用户关联优化问题。为最大化系统容量，我们提出一种基于联盟形成博弈的协作式用户关联方法，并设计一种联盟形成算法来解决这一具有挑战性的 NP 难问题。我们还证明了所提算法的收敛性与纳什稳定性质。进行了大量仿真以展示所提方案在不同网络设置下的系统性能。结果表明，所提分布式低复杂度方案实现了近最优性能，并在平均系统吞吐量方面优于两种基线方案。