小蜂窝网络中面向情境感知的用户 - 小区关联的外部性匹配
计算机科学与博弈论
2013-07-11 v1 网络与互联网体系结构
摘要
在本文中，我们提出了一种用于无线小蜂窝网络 (small cell networks) 的新型用户 - 小区关联方法，该方法利用了从用户设备 (user equipments, UEs) 中提取的先前未被探索的情境信息。除了表征能准确反映 UE 应用使用情况的精确服务质量 (quality of service, QoS) 要求外，我们提出的小区关联方法还考虑了设备的硬件类型（例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑）。这种方法具有实际优势，能使小蜂窝做出更明智的小区关联决策，从而处理特定于设备的实际 QoS 特征。我们将该问题公式化为小蜂窝基站 (small cell base stations, SBSs) 与 UE 之间的匹配博弈。在此博弈中，SBSs 和 UE 基于精心设计的效用函数相互排名，这些函数捕获了从情境特征（即正在使用的应用、硬件类型）中提取的复合 QoS 要求。我们表明，节点用于相互排名的偏好是相互依赖的，并受现有全网匹配的影响。由于偏好的这一独特特征，我们证明所提出的博弈可归类为具有外部性的多对一匹配博弈。为了解决此博弈，我们提出了一种分布式算法，使参与者（即 UE 和 SBSs）能够自组织成稳定的匹配，从而保证所需应用的 QoS。仿真结果表明，所提出的情境感知小区关联方案产生了显著的增益，与基线非情境感知方法相比，改进幅度高达 52%。
引用
@article{arxiv.1307.2763,
title = {Matching with Externalities for Context-Aware User-Cell Association in Small Cell Networks},
author = {Francesco Pantisano and Mehdi Bennis and Walid Saad and Stefan Valentin and Mérouane Debbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.2763},
year = {2013}
}
备注
6 pages, 3 figures, conference