基于博弈论的异构网络接入选择机制研究
发布时间：2022-01-06 04:38
在不断发展的通信行业中,多种无线通信技术的出现与相互融合,形成了异构网络。面对各具特点的无线技术,如何既能够提升网络资源的利用率,又能保证用户网络接入的服务质量成为了研究人员关注的重点。网络接入选择算法是通过考虑不同的属性,为用户筛选出最优的网络,同时还要满足网络服务供应商利润最大化的需求。目前国内外的研究人员在算法研究工作上做了多层面的探究,取得了许多令人瞩目的研究成果。本文将运用博弈论的思想,建立了两个双层网络接入选择博弈模型:1.网络服务供应商和用户;2.网络服务供应商和无线中继,以研究在网络接入选择过程中双方的决策情况。本文设计的第一个模型是基于网络服务供应商-用户的网络接入选择博弈模型,其中伯川德博弈描述了网络服务供应商为获得更多的接入用户而进行的网络价格竞争;匹配博弈则描述的是在此价格竞争的前提下,网络服务供应商和用户各自定义网络匹配优先级的整个过程,双方将依据优先级的顺序进行配对。在效用函数的设计中,除了考虑传统的网络属性对用户网络接入选择的影响外,还将不同的业务应用、用户移动速度等属性纳入到判决要素中。仿真结果表明,该双层模型最终能得到收敛的结果,并且各个网络服务供应商...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物联网业务应用
第二章异构无线网络理论及博弈论概述基于博弈论解决的网络接入选择问题进行归纳总结，分析对比不同方法的特点。表2-2列举了网络服务供应商与网络用户之间不同的博弈类型以及博弈目的：表2-2基于博弈论的网络接入选择问题分类博弈参与者博弈类型博弈目的网络服务供应商与网络服务供应商合作博弈优化整体网络环境，使所有网络资源得到充分利用非合作博弈网络服务供应商追求各自网络效用的最大化网络用户与网络用户合作博弈所有网络用户追求共同利益而相互合作非合作博弈网络用户追求各自网络效用的最大化网络服务供应商与网络用户合作博弈通过网络服务供应商与网络用户的合作，合理分配网络资源非合作博弈网络服务供应商为最大化网络收益，网络用户为最大化自身网络效用，双方展开竞争(a)用户属性(b)网络属性图2-3网络成员属性在实际无线网络环境中，网络成员之间的非合作博弈为主要应用的博弈类型。各个网络成员都需要制定合理的策略来维护自己的利益，例如，网络服务供应商希望支付尽量少的维护成本或者分配尽量少的网络资源来实现自身利润的最大化，而用户则希望能够以较低的费用获得更多的网络资源以及更优质的服务，因此双方就存在着网络资源和价格费用上的竞争博弈。随着网络类型和业务应用种类数19
率，网络流量往往集中在接入点，接入点起着连接有线和无线通信接口的作用，而接入点往往是无线网络的瓶颈。随着物联网技术的发展，对无线网络的覆盖有了更高的要求，无线中继技术将成为关键。无人机和机器人的移动性强，且操控便捷，为无线中继技术的发展提供了有力的支持[72]。为了更加灵活地拓展网络，这些无线中继的部署和网络接入选择需要重点考虑。一方面，这些接入点作为“第三方用户”接入到不同的无线网络中，需要以用户的角度合理地选择网络；另一方面，又担当着“网络服务供应商”的角色，为用户提供网络服务。图4-1移动热点本节将无线中继加入到网络中，设置为网络服务供应商与用户之间的媒介。考虑无线中继之间以及无线中继与网络服务供应商之间的竞争，定义一种古诺-斯塔克伯格双重博弈来描述双方的关系。假设m个网络服务供应商构成集合M={SP1,SP2,SP3,...,SPi,...,SPm},i∈I={1,2,3,...,m}，集合N={AR1,AR2,AR3,...,ARj,...ARn},j∈J={1,2,3,...,n}表示n个无线中继。在斯塔克伯格博弈中，网络服务供应商和无线中继分别被视为领导者和追随者。网络服务供应商作为领导者需要预测每个无线中继的网络选择策略，提供合适的报价给无线中继，让这些无线中继来拓展自己的网络覆盖。网络服务供应商的最终目的是确定向无线中继收取的价格，从而使他们的利润达到最大化。多个作为跟随者的无线中继为了给用户提供优质的服务，相互竞争网络资源，构成了古诺博弈。无线中继会通过评估网络服务供应商的价格以及用户的需求改变自身的网络选择策略，打算从网络服务供应商那里获取更多的网络资源来服务更多的用户，实现提高网络效用的目的。整个双重博弈将在网络服务供应商和无线中继的效用最大化时达到均衡。38
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G 中国制造新力量[J]. 王甲佳. 企业管理. 2020(01)
[2]IEEE 802.11ah关键技术分析与应用[J]. 唐振中,郑思,张静. 科技创新与应用. 2019(34)
[3]蓝牙5.0 mesh组网技术及其在光伏电站中的应用[J]. 唐孝舟,翟剑华,王建锋,杨毅. 电力工程技术. 2019(06)
[4]IEEE802.11ah技术应用研究[J]. 唐振中,郑思,熊正东. 无线互联科技. 2019(21)
[5]面向5G/B5G的智能云化网络架构[J]. 周旭,李琢,覃毅芳. 电信科学. 2019(10)
[6]蓝牙新兴市场趋势预测[J]. Jason Marcel. 单片机与嵌入式系统应用. 2019(10)
[7]无线WiMAX技术的特点与应用研究[J]. 段静波. 通信电源技术. 2019(03)
[8]移动蜂窝物联网无线网络规划的探讨[J]. 林飞. 科学技术创新. 2018(22)
[9]运营商蜂窝物联网关键技术探讨[J]. 唐连雷,王海龙. 中国新通信. 2018(04)
[10]异构网络中基于移动社交组网的内容传播研究(英文)[J]. 胡杰,杨列亮,Lajos Hanzo. 中国通信. 2013(06)
硕士论文
[1]基于博弈理论的异构无线网络网络选择技术研究[D]. 洪钧煌.浙江大学 2015
本文编号：3571748
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物联网业务应用
第二章异构无线网络理论及博弈论概述基于博弈论解决的网络接入选择问题进行归纳总结，分析对比不同方法的特点。表2-2列举了网络服务供应商与网络用户之间不同的博弈类型以及博弈目的：表2-2基于博弈论的网络接入选择问题分类博弈参与者博弈类型博弈目的网络服务供应商与网络服务供应商合作博弈优化整体网络环境，使所有网络资源得到充分利用非合作博弈网络服务供应商追求各自网络效用的最大化网络用户与网络用户合作博弈所有网络用户追求共同利益而相互合作非合作博弈网络用户追求各自网络效用的最大化网络服务供应商与网络用户合作博弈通过网络服务供应商与网络用户的合作，合理分配网络资源非合作博弈网络服务供应商为最大化网络收益，网络用户为最大化自身网络效用，双方展开竞争(a)用户属性(b)网络属性图2-3网络成员属性在实际无线网络环境中，网络成员之间的非合作博弈为主要应用的博弈类型。各个网络成员都需要制定合理的策略来维护自己的利益，例如，网络服务供应商希望支付尽量少的维护成本或者分配尽量少的网络资源来实现自身利润的最大化，而用户则希望能够以较低的费用获得更多的网络资源以及更优质的服务，因此双方就存在着网络资源和价格费用上的竞争博弈。随着网络类型和业务应用种类数19
率，网络流量往往集中在接入点，接入点起着连接有线和无线通信接口的作用，而接入点往往是无线网络的瓶颈。随着物联网技术的发展，对无线网络的覆盖有了更高的要求，无线中继技术将成为关键。无人机和机器人的移动性强，且操控便捷，为无线中继技术的发展提供了有力的支持[72]。为了更加灵活地拓展网络，这些无线中继的部署和网络接入选择需要重点考虑。一方面，这些接入点作为“第三方用户”接入到不同的无线网络中，需要以用户的角度合理地选择网络；另一方面，又担当着“网络服务供应商”的角色，为用户提供网络服务。图4-1移动热点本节将无线中继加入到网络中，设置为网络服务供应商与用户之间的媒介。考虑无线中继之间以及无线中继与网络服务供应商之间的竞争，定义一种古诺-斯塔克伯格双重博弈来描述双方的关系。假设m个网络服务供应商构成集合M={SP1,SP2,SP3,...,SPi,...,SPm},i∈I={1,2,3,...,m}，集合N={AR1,AR2,AR3,...,ARj,...ARn},j∈J={1,2,3,...,n}表示n个无线中继。在斯塔克伯格博弈中，网络服务供应商和无线中继分别被视为领导者和追随者。网络服务供应商作为领导者需要预测每个无线中继的网络选择策略，提供合适的报价给无线中继，让这些无线中继来拓展自己的网络覆盖。网络服务供应商的最终目的是确定向无线中继收取的价格，从而使他们的利润达到最大化。多个作为跟随者的无线中继为了给用户提供优质的服务，相互竞争网络资源，构成了古诺博弈。无线中继会通过评估网络服务供应商的价格以及用户的需求改变自身的网络选择策略，打算从网络服务供应商那里获取更多的网络资源来服务更多的用户，实现提高网络效用的目的。整个双重博弈将在网络服务供应商和无线中继的效用最大化时达到均衡。38
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G 中国制造新力量[J]. 王甲佳. 企业管理. 2020(01)
[2]IEEE 802.11ah关键技术分析与应用[J]. 唐振中,郑思,张静. 科技创新与应用. 2019(34)
[3]蓝牙5.0 mesh组网技术及其在光伏电站中的应用[J]. 唐孝舟,翟剑华,王建锋,杨毅. 电力工程技术. 2019(06)
[4]IEEE802.11ah技术应用研究[J]. 唐振中,郑思,熊正东. 无线互联科技. 2019(21)
[5]面向5G/B5G的智能云化网络架构[J]. 周旭,李琢,覃毅芳. 电信科学. 2019(10)
[6]蓝牙新兴市场趋势预测[J]. Jason Marcel. 单片机与嵌入式系统应用. 2019(10)
[7]无线WiMAX技术的特点与应用研究[J]. 段静波. 通信电源技术. 2019(03)
[8]移动蜂窝物联网无线网络规划的探讨[J]. 林飞. 科学技术创新. 2018(22)
[9]运营商蜂窝物联网关键技术探讨[J]. 唐连雷,王海龙. 中国新通信. 2018(04)
[10]异构网络中基于移动社交组网的内容传播研究(英文)[J]. 胡杰,杨列亮,Lajos Hanzo. 中国通信. 2013(06)
硕士论文
[1]基于博弈理论的异构无线网络网络选择技术研究[D]. 洪钧煌.浙江大学 2015
本文编号：3571748
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