一种H2H和M2M共存下基于异构云的资源分配算法
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引用本文:田辉,肖书春,马文峰,王聪,何雷.一种H2H和M2M共存下基于异构云的资源分配算法[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2020,40(2):54~61
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作者单位
田辉 陆军工程大学 野战工程学院江苏南京210007 
肖书春 中国人民解放军66382部队河北保定074100 
马文峰 陆军工程大学 野战工程学院江苏南京210007 
王聪 陆军工程大学 野战工程学院江苏南京210007 
何雷 陆军工程大学 野战工程学院江苏南京210007 
基金项目:国家自然科学基金(61771486,61671472)和江苏省博士后科研项目(2019K090)资助项目
中文摘要:由于H2H (human to human)业务和M2M(machine to machine)业务的特性存在很大差异,现有的资源分配算法无法有效地同时解决H2H业务的可靠传输需求和M2M业务海量接入需求。文中提出两种异构资源分配算法:采用反应函数求解的博弈资源分配方法和最佳反应动态博弈资源分配迭代算法。采用该算法,不同服务提供商可通过共享网络资源,实现网络资源的空间复用度增加,从而达到网络资源利用率的提升,以缓解共存场景中H2H业务的QoS保障和M2M业务的海量传输带来的资源分配压力。仿真结果表明,由于引入一种惩罚机制,提出的方法能够有效地消除构建过程中的贡献过度和“搭便车”问题,同时能够明显地提升网络容量,可同时解决M2M业务的海量接入和H2H业务的QoS保障问题。
中文关键词:H2H和M2M共存  异构网络  接入控制  博弈论  公共物品
 
Wireless resource allocation algorithm based on heterogeneous cloud access networks with H2H and M2M coexistence
Abstract:Due to huge differences between the human to human (H2H) traffic and the machine to machine (M2M) traffic,the existing algorithms cannot satisfy the requirements of high reliable transmission for H2H traffic and massive access for M2M traffic,simultaneously.Two resource allocation algorithms are proposed to solve above problem: reaction function based resource allocation algorithm and best response based resource allocation iteration algorithm.In these two algorithms,since each service provider (SP) shares its resources,spatial multiplex degree of whole network resources increase greatly,and the resource utilization rate is improved to relieve the pressure of the resource allocation on satisfying requirements of both H2H traffic and M2M traffic.Simulation results show that the proposed algorithm can solve over contribution and free rider problems due to the designed punishment mechanism,thus improving the network capacity.Meanwhile,the algorithm can solve the problems of massive M2M access requests while satisfying the QoS requirements of H2H communications.
keywords:human to human (H2H) traffic and the machine to machine (M2M) coexistence  heterogeneous networks  access control  game theory  public goods
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