利用社交关系结构进行协作无线组网：一种社交群体效用最大化框架
网络与互联网体系结构
2016-05-03 v1
摘要
在本文中，我们提出了一种用于协作无线组网的社交群体效用最大化（SGUM）框架，该框架同时考虑了用户之间的社交关系和物理耦合。我们表明该框架提供了丰富的建模灵活性，并涵盖了非合作博弈与网络效用最大化（NUM）——两种传统上互不相交的网络优化范式——之间的连续统一体。基于该框架，我们研究了SGUM的三个重要应用，分别是数据库辅助频谱接入、功率控制和随机接入控制。对于数据库辅助频谱接入的情况，我们证明SGUM博弈是一个势博弈，并且总是存在一个社会感知纳什均衡（SNE）。我们开发了一种随机分布式频谱接入算法，该算法能渐近收敛到最优SNE，推导了收敛时间的上界，并量化了算法性能与收敛时间之间的权衡。我们进一步表明，随着用户间社交关系强度的增加，算法的SNE与NUM解之间的性能差距减小，当用户间社交关系强度达到最大值时性能差距为零。对于功率控制和随机接入控制的情况，我们证明存在唯一的SNE。此外，随着社交关系强度从最小增加到最大，参与者的SNE策略从标准非合作博弈中的纳什均衡策略迁移到网络效用最大化中的社会最优策略。此外，我们表明SGUM框架可推广到考虑用户间正负社交关系，并可成为研究网络安全问题的有用工具。
引用
@article{arxiv.1605.00091,
title = {Exploiting Social Tie Structure for Cooperative Wireless Networking: A Social Group Utility Maximization Framework},
author = {Xu Chen and Xiaowen Gong and Lei Yang and Junshan Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.00091},
year = {2016}
}
备注
The paper has been accepted by IEEE/ACM Transactions on Networking