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具有社交考虑的无线小型蜂窝网络中的动态聚类与用户关联

网络与互联网体系结构 2016-12-30 v1

摘要

在本文中,研究了一种在具有底层设备到设备(D2D)通信的无线小型蜂窝网络中新颖的社交网络感知用户关联。所提出的方法利用用户设备(UEs)之间的社交战略关系及其物理邻近性来优化整体网络性能。该问题被表述为UEs与其服务节点(SNs)之间的匹配博弈,其中SN可以是小型蜂窝基站(SCBS)或具有D2D能力的重要UE。该问题被构建为多对一匹配博弈,其中UEs和SNs使用捕获无线方面(即接收信号强度、流量负载等)和用户社交联系(例如UE邻近性和社交距离)的偏好关系对彼此进行排序。由于全网UE-SN匹配的 combinatorial 性质,该问题被分解为动态聚类问题,其中SCBS基于互干扰被分组为不相交的簇。随后,每个簇执行UE-SN匹配博弈。所考虑的博弈被证明属于一类具有由干扰和用户社交距离引起的同伴效应所导致的外部性的匹配博弈,使得UEs和SNs能够彼此交互直到达到稳定匹配。仿真结果表明,与经典的无社交感知基线相比,所提出的社交感知用户关联方法产生了显著的性能增益,对于UE吞吐量的第5、50和95百分位分别达到高达26%、24%和31%的提升。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.08850,
  title  = {Dynamic Clustering and User Association in Wireless Small Cell Networks with Social Considerations},
  author = {Muhammad Ikram Ashraf and Mehdi Bennis and Walid Saad and Marcos Katz and Choong-Seong Hong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.08850},
  year   = {2016}
}

备注

15 pages, 13 figures, Accepted in IEEE transactions on vehicular technology