蜂窝网络中基于双层博弈的吞吐量最大化研究

摘要

如何提升系统的吞吐量是蜂窝网络中研究的热点。利用设备到设备通信(D2D)技术为蜂窝边缘用户设备提供中继支持,进而提升系统的吞吐量。描述一种中继节点选择和频谱分配的联合问题,帮助蜂窝边缘用户设备寻找合适的中继节点,并为D2D链路分配频谱,在满足D2D和传统蜂窝用户设备干扰约束的条件下使系统吞吐量最大化。为此,提出一种基于双层博弈模型的分布式算法,对上述问题进行求解。该博弈模型分为内层和外层;内层通过Stackelberg博弈理论为蜂窝边缘用户设备选择中继节点,并将其作为主节点,蜂窝边缘用户设备作为从节点;外层采用联合博弈理论为蜂窝边缘用户设备及其中继节点间的链路分配合适的频谱。仿真结果表明本文算法在能耗、吞吐量等方面的性能要优于其他典型算法。