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超密集小小区网络:将密度转化为能效

网络与互联网体系结构 2016-11-17 v2 计算机科学与博弈论 信息论 math.IT

摘要

本文提出一种联合功率控制与用户调度的新方法,以在超密集小小区网络(UDNs)中优化单位能量比特数衡量的能效(EE)。由于干扰的严重耦合,该问题被建模为小小区基站(SBSs)之间的动态随机博弈(DSG)。该博弈能够捕获系统队列与信道状态的动态。为解决此博弈,假设大规模同质UDN部署,问题被转化为平均场博弈(MFG),借助低复杂度可处理的偏微分方程分析其均衡。利用问题的随机性,用户调度被表述为随机优化问题,并采用Lyapunov优化框架下的漂移加惩罚(DPP)方法求解。值得注意的是,通过交织Lyapunov优化与平均场理论的概念,所提方案产生了每个SBS的均衡控制策略,在确保用户服务质量的同时最大化网络效用。仿真结果表明,与侧重于改善EE同时试图满足用户瞬时服务质量需求的基线模型相比,所提方法在EE上获得高达70.7%的提升,在网络中断概率上降低99.5%。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.03682,
  title  = {Ultra Dense Small Cell Networks: Turning Density into Energy Efficiency},
  author = {Sumudu Samarakoon and Mehdi Bennis and Walid Saad and Mérouane Debba and Matti Latva-aho},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.03682},
  year   = {2016}
}

备注

15 pages, 21 figures (sub-figures are counted separately), IEEE Journal on Selected Areas in Communications - Series on Green Communications and Networking (Issue 2)