Application of game theory to data transfer problems

Abstract

В данной работе формулируется задача оптимального распределения ресурсов между двумя каналами в беспроводной сети как антагонистическая игра. Станция, являющаяся первым игроком, передает сигнал с определенными мощностями на каждый из двух каналов, пытаясь максимизировать качество сигнала, характеризующегося величиной SNIR, а источник помех (глушитель), являясь вторым игроком, пытается минимизировать SNIR. Показано, что рассматриваемая антагонистическая игра является вогнуто-выпуклой (строго), а следовательно в ней существует единственная ситуация равновесия в чистых стратегиях. При численном моделировании получены конкретные значения равновесного распределения мощности как для станции, так и для глушителя при различных значениях параметров задачи.

We study the problem of optimal resource allocation between two channels in a wireless network and formulate it as a zero-sum game. The base station, which is the first player, transmits a signal allocated between two channels, trying to maximize its quality characterized by SNIR, while a jammer, being the second player, tries to minimize the SNIR. It is shown that the zero-sum game is strictly concave-convex and consequently it has a unique pure equilibrium. In numerical simulation, we calculate equlibrium power allocations for both the station and the jammer under different values of the parameters.