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Exploring Channel Diversity in HF Communication Systems： A matching-Potential game Approach

China Communications 2018年第9期15卷 60-72页

作者： Wen Li Lang Ruan Yifan Xu Yuli Zhang Yitao Xu Xinhong Shao College of Communications Engineering Army Engineering University of PLA Nanjing 210000 China Science and Technology on Communication Networks Laboratory Shijiazhuang 050000 China

This paper investigates the channel diversity problem in high frequency(HF) communication systems. Due to the limited HF spectrum resources, a HF communication system with shared channels is considered, where each user equipment(UE) has individual communication demand. In order to maximize the communication probability of the whole system, a matching-potential game framework is designed. In detail, the channel diversity problem is decomposed into two sub-problems. one is channel-transmitter matching problem, which can be formulated as a many-to-one matching game. The other is the transmitter allocation problem which decides the transmission object that each transmitter communicates with under channel-transmitter matching result, and this sub-problem can be modeled as a potential game. A multiple round stable matching algorithm(MRSMA) is proposed, which obtains a stable matching result for the first sub-problem, and a distributed BR-based transmitter allocation algorithm(DBRTAA) is designed to reach Nash Equilibrium(NE) of the second sub-problem. Simulation results verify the effectiveness and superiority of the proposed method.

关键词： HF communication channel diversity game theory many-to-one matching game potential game.

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