A Non-Cooperative Game-Based Distributed Beam Scheduling Framework for 5G Millimeter-Wave Cellular Networks

计算机科学 Lyapunov优化 最优化问题 数学优化 调度(生产过程) 凸优化 纳什均衡 潜在博弈 分布式算法 分布式计算 正多边形 算法 数学 李雅普诺夫方程 人工智能 李雅普诺夫指数 混乱的 几何学
作者
Xiang Zhang,Shamik Sarkar,Arupjyoti Bhuyan,Sneha Kumar Kasera,Mingyue Ji
出处
期刊:IEEE Transactions on Wireless Communications [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:21 (1): 489-504
标识
DOI:10.1109/twc.2021.3097749
摘要

This paper studies the problem of distributed beam scheduling for 5G millimeter-Wave (mm-Wave) cellular networks where base stations (BSs) belonging to different operators share the same spectrum without centralized coordination among them. Our goal is to design efficient distributed scheduling algorithms to maximize the network utility, which is a function of the achieved throughput by the user equipment (UEs), subject to the average and instantaneous power consumption constraints of the BSs. We propose a Media Access Control (MAC) and a power allocation/adaptation mechanism utilizing the Lyapunov stochastic optimization framework and non-cooperative games. In particular, we first decompose the original utility maximization problem into two sub-optimization problems for each time frame, which are a convex optimization problem and a non-convex optimization problem, respectively. By formulating the distributed scheduling problem as a non-cooperative game where each BS is a player attempting to optimize its own utility, we provide a distributed solution to the non-convex sub-optimization problem via finding the Nash Equilibrium (NE) of the game whose weights are determined optimally by the Lyapunov optimization framework. Finally, we conduct simulation under various network settings to show the effectiveness of the proposed game-based beam scheduling algorithm in comparison to that of several reference schemes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科目三应助心灵美的蜻蜓采纳,获得30
刚刚
刚刚
apk866完成签到 ,获得积分10
刚刚
NexusExplorer应助www采纳,获得30
1秒前
HLS发布了新的文献求助10
1秒前
大模型应助明亮谷波采纳,获得10
1秒前
蜂蜜发布了新的文献求助10
1秒前
DTT发布了新的文献求助30
2秒前
叶子发布了新的文献求助10
2秒前
儒雅紫夏完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
魏一一完成签到,获得积分10
3秒前
青柠大大发布了新的文献求助100
4秒前
小龚发布了新的文献求助10
4秒前
yang完成签到,获得积分10
4秒前
Hello应助三百一十四采纳,获得10
5秒前
Twonej应助瓦洛佳小神采纳,获得30
5秒前
爆米花应助Gjjjjjjj采纳,获得10
5秒前
大模型应助hui采纳,获得10
5秒前
xii完成签到,获得积分10
6秒前
1717完成签到,获得积分20
6秒前
李健的小迷弟应助zxy采纳,获得10
6秒前
6秒前
学术小白完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
名不虚传发布了新的文献求助10
7秒前
研友_8QxayZ完成签到,获得积分10
7秒前
俭朴尔竹发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
ZCB完成签到,获得积分10
8秒前
可爱沛蓝完成签到 ,获得积分10
8秒前
吴青完成签到,获得积分10
9秒前
Linus完成签到 ,获得积分10
9秒前
冷酷的风华完成签到,获得积分10
9秒前
十一发布了新的文献求助10
10秒前
JamesPei应助悦悦采纳,获得10
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Cummings Otolaryngology Head and Neck Surgery 8th Edition 800
Real World Research, 5th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5759795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5522143
关于积分的说明 15395458
捐赠科研通 4896764
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2633888
邀请新用户注册赠送积分活动 1581947
关于科研通互助平台的介绍 1537419