基于博弈論異構網(wǎng)絡接入控制機制研究

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1、ClassifiedIndex：硼N929．5U．D．C：654SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONHETEROGE]NEOUSNETWORKSELECTIONSCHEMEBASEDONGAMETHEORYGrade：2010Candidate：XiaobingGuoAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeSpecialty：CommunicationandInformationSystemSupervisor：R

2、ongHeMay,2013西南交通大學碩士學位論文主要工作(貢獻)聲明本人在碩士學位論文中的主要工作和貢獻如下：1．基于網(wǎng)絡定價策略的異構網(wǎng)絡選擇算法在異構無線網(wǎng)絡環(huán)境中，提出了基于博弈論的網(wǎng)絡定價機制，將不同的網(wǎng)絡運營商作為博弈參與者，將網(wǎng)絡的接入價格作為網(wǎng)絡的策略函數(shù)，以最大化網(wǎng)絡運營商的收益為目標求均衡解得到網(wǎng)絡的最優(yōu)定價策略。獲得網(wǎng)絡定價策略后，用戶根據(jù)網(wǎng)絡的服務質(zhì)量性價比選擇最佳接入網(wǎng)絡。研究結果表明，基于網(wǎng)絡定價策略的異構網(wǎng)絡選擇算法可使網(wǎng)絡運營商在納什均衡點均獲得最大的收益，且可以達到網(wǎng)絡與用戶雙贏的局面。

3、2．區(qū)分接入類型優(yōu)先級的異構網(wǎng)絡接入控制算法在異構無線網(wǎng)絡環(huán)境中，提出了一種基于博弈論的多屬性異構網(wǎng)絡接入控制算法。首先從用戶的角度提出了一種多屬性的網(wǎng)絡選擇算法，利用層次分析法實現(xiàn)目標網(wǎng)絡的確定；然后，在考慮用戶接入類型不同的基礎上，提出了基于非合作博弈的異構網(wǎng)絡接入控制算法。將用戶的接入類型分為新接入和切換接入，且設定切換接入的優(yōu)先級高于新接入的優(yōu)先級。網(wǎng)絡運營商會根據(jù)不同的接入類型采用不同的方式估計可分配資源，以此判斷是否允許該用戶接入。研究結果表明，此算法可有效區(qū)分接入優(yōu)先級，使得處于較高優(yōu)先級的接入請求阻塞率低

4、于較低優(yōu)先級的接入請求阻塞率。本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是在導師指導下獨立進行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責任將由本人承擔。學位論文作者簽名：每砒求日期：?護馬．‘·J西南交通大學學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人

5、授權西南交通大學可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復印手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于1．保密口，在年解密后適用本授權書；2．不保密一使用本授權書。(請在以上方框內(nèi)打”v，，)學位論文作者簽名：噸P噼日期：乃易．f．1??／)諺日期：乃侈·‘。)西南交通大學碩士研究生學位論文第1頁摘要近幾年，無線通信網(wǎng)絡技術高速發(fā)展，多種異構的無線通信網(wǎng)絡融合將是一個必然的發(fā)展趨勢，從而逐步實現(xiàn)“任何人在任何時間、任何地點向任何其他人傳送信息”的最終目標。各種無線異構網(wǎng)絡的融合必然帶來

6、更多挑戰(zhàn)，主要的關鍵問題有異構網(wǎng)絡的接入控制、異構網(wǎng)絡的資源管理、異構網(wǎng)絡的移動性管理和異構網(wǎng)絡中端到端的服務質(zhì)量保證等。其中，異構無線網(wǎng)絡的接入控制問題是研究如何使不同的用戶面對多個異構的接入網(wǎng)絡時做出最恰當?shù)慕尤脒x擇。用戶與網(wǎng)絡、網(wǎng)絡與網(wǎng)絡之間的利益沖突實際是一個博弈問題，可通過設置合理的博弈模型、策略集和收益函數(shù)，使得各個博弈者的收益盡可能最大化，使系統(tǒng)達到平衡。本文針對異構網(wǎng)絡環(huán)境下的網(wǎng)絡接入選擇問題，提出了一種基于非合作博弈的網(wǎng)絡定價策略，并給出了基于定價策略的網(wǎng)絡接入選擇算法。將網(wǎng)絡運營商之間的競爭關系建模為

7、非合作博弈模型，以網(wǎng)絡服務的接入價格作為策略函數(shù)，通過求解納什均衡，確定各個網(wǎng)絡的最優(yōu)接入價格。同時，用戶通過比較各網(wǎng)絡服務性價比確定最優(yōu)接入網(wǎng)絡。性能分析結果表明，在基于非合作博弈的網(wǎng)絡接入選擇機制下，各網(wǎng)絡運營商都可達到納什均衡點。另外，本文還比較了不同價格下單位服務質(zhì)量的變化，并討論了模型參數(shù)對結果的影響。此外，本文還研究了網(wǎng)絡與用戶之間的博弈問題，用戶首先根據(jù)當前的業(yè)務類型利用層次分析法計算各異構網(wǎng)絡的各個屬性的權重因子，并確定目標接入網(wǎng)絡。然后建立用戶與目標網(wǎng)絡之間的非合作博弈模型，在博弈中用戶決定是否請求接入

8、，網(wǎng)絡決定是否允許用戶接入。在本算法中對于新接入的用戶，網(wǎng)絡可提供的帶寬為其剩余帶寬，而對于切換接入的用戶，網(wǎng)絡可提供的帶寬是當前剩余帶寬和其他較低優(yōu)先級用戶釋放的帶寬之和。通過MATLAB仿真，得出不同接入類型的阻塞率與其優(yōu)先級的高低相關，，同時將本文算法與相關算法進行了對比，結果表明本算法的有效性。關鍵詞：異構無