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A bargaining game theoretic method for virtual resource allocation in LTE-based cellular networks

Science China(Information Sciences) 2015年第12期58卷 5-13页

作者： ZHANG GuoPeng YANG Kun XU Ke DONG YongQuan School of Computer Science and Technology China University of Mining and Technology National Key Laboratory of Integrated Service Networks Xi Dian University School of Computer Science and Electronic Engineering University of Essex Department of Computer Science and Technology Tsinghua University School of Computer Science and Technology Jiangsu Normal University

In this paper, we study the virtual resource(VR) allocation problem in LTE-based wireless network virtualization(WNV). A practical network scenario, where multiple virtual wireless service providers(WSPs)request the VR from a unique mobile network operator(MNO) is considered. Our objective is two folds. The first is to guarantee the minimum rate requirements of the MNO and the WSPs. The second is to distribute the system rate among the MNO and the WSPs in the Pareto optimal manner. To this end, an efficient VR allocation scheme based on bargaining game theory is proposed, and the nash bargaining solution(NBS) method is used to solve the proposed game problem. The proposed game problem is proved to be a convex optimization problem. By using standard convex optimization method, the global optimal NBS of the game is obtained in closed form. The effectiveness of the proposed VR allocation game is testified through numerical results.

关键词： wireless network virtualization spectrum resource allocation cooperative game theory nash bar gaining solution Pareto optimality

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