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终端设备集合用
表示，包含
台终端设备。各终端设备在不同时段对无线链路有不同需求。本章研究以上行、下行、双工链路为例，用
i
=1,2分别表示上行链路和下行链路，用
i
=3表示双工链路，即同时需要占用上行链路和下行链路。用
η
ni
表示终端设备
n
对链路
i
的需求程度。例如，终端设备
n
在下一个时段需上传数据，那么
η
n
1
是
η
ni
,
i
∈{1,2,3} 中最大的，表示终端设备
n
需要使用上行链路。
假定存在一个通信中继节点，如基站，所有终端设备通过该中继节点与云中心互传数据。无线网络采用常见的频分双工模式 [2] 。无线链路的带宽为 B i （单位为Hz），频谱效率用 μ i （单位为bps/Hz）表示，该指标是无线通信领域的一个常用指标。因此，无线链路 i ∈{1,2} 的数据传输率 R i 为 R i = μ i B i 。
各终端设备根据自身需要选择一个传输链路。用 a n 表示终端设备 n 的链路选择决策。定义指示函数 I ( a n , i ) 如下：
（2.1）
令
a
=(
a
1
,
a
2
,⋯,
a
|
N
|
) 表示所有终端设备的联合链路选择决策。用
a
−
n
表示除终端设备
n
外所有终端设备的链路选择决策的集合。因此，若单独研究终端设备
n
时，可用
a
=(
a
n
,
a
−
n
) 表示所有终端设备的联合链路决策。令
A
表示所有可能的联合链路决策的集合，那么
。
假设所有选择相同链路的终端设备根据下述公式共享该链路的数据传输率：
（2.2）
式中，
g
(
n
) 为终端设备
n
的增益函数，该函数由中继节点的流量控制机制进行调整。例如，当中继节点采用平等分配机制时，
g
(
n
)=1 ，∀
n
∈
N
[24,25]
。式（2.2）指明了上行链路和下行链路的数据传输率计算方式。对于双工链路，由于同时需要上行链路和下行链路，因此定义双工链路的数据传输率为上行链路和下行链路数据传输率中的较小者，即
。
终端设备的效用由终端对链路的需求程度和所选链路的数据传输率决定。给定联合链路选择决策 a ，定义终端设备的效用为
（2.3）
通过式（2.3）可发现，终端设备的效用相互影响。如果过多的终端设备选择同一链路，则该链路发生拥塞会导致数据传输率下降，从而影响终端设备的效用。然而，如果终端设备选择一条空闲但需求程度不高的链路，其效用仍然较低。本章致力于提出一套链路选择框架，使各终端设备在各自所处环境下最大化自身的效用。