D2D通信中基于帕累托占优的非合作博弈功率控制算法

作     者：李民政 苗春伟 LI Minzheng;MIAO Chunwei

作者机构：桂林电子科技大学计算机与信息安全学院广西桂林541004 上海电机学院电子信息学院上海浦东201306 广西信息科学实验中心广西桂林541004 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2019年第41卷第6期

页      面：1408-1413页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家自然科学基金(61362007) 广西信息科学实验中心(YB1407) 广西可信软件重点实验室基金(KX201414)资助课题 

主　　题：D2D通信 功率控制 非合作博弈 定价 帕累托占优 

摘      要：D2D(device-to-device)通信系统中传统能效函数仅能捕获瞬时数据流量,而无法获取特定时间段内数据流量的能效。为此,本文将吞吐量和终端使用时间之积作为效用函数,以终端使用时间内的吞吐量最大化为目标,并将其建模为非合作功率控制博弈(non-conperative power control game,NPG)问题并得到其纳什均衡解。然而,理论分析表明该纳什均衡解非帕累托有效,故而引入功率线性代价函数来改进效用函数。最后,为了得到帕累托占优解,应用超模博弈理论研究该纳什均衡解的特性,并设计出一个低复杂度的双层迭代最优价格均衡求解算法。理论分析和仿真结果表明所提算法不仅提升系统效用值和终端使用时间,还可以保持系统公平性。