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Joint Wireless and Computational Resource Allocation Based on Hierarchical Game for Mobile Edge Computing Allocation conjointe de ressources sans fil et informatiques basée sur un jeu hiérarchique pour l'informatique mobile de pointe

Weiwei XIA, Zhuorui LAN, Lianfeng SHEN

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Résumé:

Dans cet article, nous proposons un algorithme hiérarchique d'allocation de ressources basé sur le jeu de Stackelberg (HGRAA) pour allouer conjointement les ressources sans fil et informatiques d'un système de calcul mobile de pointe (MEC). Le HGRAA proposé est composé de deux niveaux : le jeu évolutif de niveau inférieur (LEG) minimise le coût des terminaux mobiles (MT) et le jeu de potentiel exact de niveau supérieur (UEPG) maximise l'utilité des serveurs MEC. Au niveau inférieur, les MT sont divisés en MT sensibles au retard (DSMT) et MT non sensibles au retard (NDSMT) en fonction de leurs différentes exigences en matière de qualité de service (QoS). La concurrence entre les DSMT et les NDSMT dans différentes zones de service pour partager les ressources informatiques et sans fil disponibles limitées est formulée comme un jeu évolutif dynamique. Le réplicateur dynamique est appliqué pour obtenir l'équilibre évolutif afin de minimiser les coûts imposés aux MT. Au niveau supérieur, le jeu potentiel exact est formulé pour résoudre le problème de partage de ressources entre les serveurs MEC et le problème de partage de ressources est transféré à la complémentarité non linéaire. L'existence de l'équilibre de Nash (NE) est prouvée et obtenue grâce à la condition de Karush-Kuhn-Tucker (KKT). Les simulations illustrent que des améliorations substantielles des performances telles que l'utilité moyenne et l'utilisation des ressources des serveurs MEC peuvent être obtenues en appliquant le HGRAA proposé. De plus, le coût des MT est nettement inférieur à celui des autres algorithmes existants avec la taille croissante des données d'entrée, et les exigences de QoS des différents types de MT sont bien garanties en termes de délai moyen et de débit de transmission.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E104-B No.11 pp.1395-1407
Date de publication
2021/11/01
Publicisé
2021/05/14
ISSN en ligne
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2020EBP3171
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Réseau

Auteurs

Weiwei XIA
  Southeast University
Zhuorui LAN
  Southeast University
Lianfeng SHEN
  Southeast University

Mots-clés

Table des matières