频谱共享的服务质量博弈
网络与互联网体系结构
2013-10-10 v1 计算机科学与博弈论
摘要
如今的无线网络日益拥挤，无线用户数量激增，其对服务质量 (QoS) 的需求比以往任何时候都更大且更多样化。然而，可用于满足这些需求的频谱量仍然有限。这给无线用户有效共享频谱以实现其 QoS 要求带来了巨大挑战。本文提出了一种用于频谱共享的博弈论模型，其中用户以分布式方式寻求满足其 QoS 需求。我们的频谱共享模型具有相当的通用性，因为我们允许不同的无线信道根据其信道状况和尝试访问的用户数量提供不同的 QoS。此外，用户可能具有高度异构性，其 QoS 需求取决于他们的活动、硬件能力和技术选择。在这种通用设置下，我们证明了以集中式方式找到满足最多用户 QoS 要求的频谱分配是 NP 难的。我们还表明，允许用户通过分布式信道选择进行自组织是集中式优化的一种可行替代方案，因为更好响应更新保证能在多项式时间内达到纯纳什均衡。通过界定无政府代价，我们证明了当用户和信道的异构性不高时，最坏情况下的纯纳什均衡可以接近最优解。我们还通过考虑频率空间复用来扩展我们的模型，并将用户交互视为图上的博弈，其中玩家仅与其邻居竞争。我们证明了在这种更通用的空间 QoS 满足博弈中，更好响应更新仍然保证能达到纯纳什均衡。
引用
@article{arxiv.1310.2354,
title = {Quality of Service Games for Spectrum Sharing},
author = {Richard Southwell and Xu Chen and Jianwei Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.2354},
year = {2013}
}
备注
The paper has been accepted by IEEE Journal of Selected Areas in Communications (JSAC)