在不可行情况下联合优化功率分配与设备关联以实现鲁棒物联网网络

联合优化功率分配和设备关联对于物联网（IoT）网络至关重要，以确保设备达到其数据吞吐量要求。设备关联将物联网设备分配给特定接入点（AP），对资源分配有关键影响。许多现有工作通常假设所有数据吞吐量要求都能得到满足，考虑到资源限制和多样化需求，这在实践中是不切实际的。当要求无法满足时，系统变得不可行，导致拥塞和性能下降。为解决这一问题，我们提出了一个新颖框架，通过解决两个问题来增强物联网系统鲁棒性，包括最大化满足要求的物联网设备数量，以及联合最大化满足设备数量和总网络吞吐量。这些目标在不可行情况下往往冲突，需要仔细平衡。因此我们提出了一种修正的分支定界（BB）方法来解决第一个问题。为第二个问题提出了一种迭代算法，逐步增加满足要求的物联网设备数量并提高总网络吞吐量。我们采用对数近似作为数据吞吐量的下界，并设计了一种定点算法用于功率分配，随后采用基于联盟博弈的方法进行设备关联。数值结果证明了所提算法的效率，其服务的设备数量少于基于 BB 的方法，但运行时间更快且总吞吐量更高。