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Erschienen in: Wireless Personal Communications 1/2015

01.01.2015

A Coalitional Game-Based Algorithm for OFDMA Resource Allocation in Multicast Cognitive Radio Networks

verfasst von: Chee Keong Tan, Teong Chee Chuah, Su Wei Tan

Erschienen in: Wireless Personal Communications | Ausgabe 1/2015

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Abstract

This letter investigates resource allocation for orthogonal frequency division multiple access (OFDMA)-based multicast cognitive radio networks (MCRNs) under the consideration of primary users’ activities. Due to the heterogeneity of channel gains among secondary users (SUs), the existing multicast schemes are highly conservative and spectrally inefficient. To address this issue, we formulate a novel multicasting problem for MCRNs. This new formulation optimally and adaptively exploits multiuser diversity of OFDMA through dynamic group formation, which clusters SUs within a multicast group into multiple smaller subgroups (coalitions) based on their channel gains. Subcarriers and power are then allocated to these subgroups to maximize aggregate data rate (ADR) of the system. A coalitional game theory is adopted to model the group formation where SUs are allowed to form coalitions to compete for resources. A novel cognitive multicast coalitional game (CMCG) is proposed for SUs to self-organize to reach multi-coalitional equilibrium where optimality can be obtained. Simulation results show that the proposed CMCG algorithm significantly improves the system ADR as compared to the conventional unicast and multicast schemes.

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Metadaten
Titel
A Coalitional Game-Based Algorithm for OFDMA Resource Allocation in Multicast Cognitive Radio Networks
verfasst von
Chee Keong Tan
Teong Chee Chuah
Su Wei Tan
Publikationsdatum
01.01.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Wireless Personal Communications / Ausgabe 1/2015
Print ISSN: 0929-6212
Elektronische ISSN: 1572-834X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11277-014-2018-2

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