協力中継システムにおいてナッシュ交渉解を用いる中継局割当方式の検討

摘要

In this paper, a game-theoretic relay assignment scheme for cooperative relaying systems is proposed to achieve both high spectral efficiency and fairness among users. Cooperative relaying is able to enhance the performance of wireless systems by exploiting the spatial diversity made available through relay stations that forward data toward a destination. The performance improvement due to cooperative relaying increases along with the number of relay stations. On the other hand, there is a relay assignment problem in cooperative relaying systems, when the relay stations cannot simultaneously forward data from multiple transmitting stations. Computer simulation results show that the proposed scheme provides a sub-optimal assignment with low complexity and a good tradeoff between the spectral efficiency and fairness.%協力中継とは中継局の利用によりマルチホップ伝送時に空間ダイバーシチ利得及び空間多重効果を得る技術である．協力中継では中継局を多く用いるほど空間ダイバーシチ効果を得られるため劣化率が改善する．しかし，先行ユーザが多くの中継局を占有する場合，他のユーザが中継局を利用できず，先行ユーザのみ通信容量が向上するため不公平である．またシステム全体の周波数利用効率においても協力中継導入による向上効果が十分に得られない可能性がある．よって，公平性の確保とシステム全体の周波数利用効率向上の双方について協力中継導入効果が得られる中継局割当てが必要である．本稿では，協力中継システムにおいて公平かつシステム全体の通信品質が健れた中継局割当てを可能とするアルゴリズムが提案されており，計算機シミュレーションによりその効果を確認している．