无线网络虚拟化频谱共享策略研究

发布时间：2017-09-03 11:15

  本文关键词：无线网络虚拟化频谱共享策略研究

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【摘要】：目前,无线网络的架构是静态、封闭的,这使得无线网络存在很多方面的问题。就资源利用方面来说,无线网络的资源使用很不灵活,频谱划分是静态的,造成了资源利用率低的问题。这种静态封闭的无线网络架构亟待改进,来适应不断发展的互联网对更广覆盖、更大容量的要求。而无线网络虚拟化架构能够实现网络资源的高效合理利用,在提高用户使用体验的同时降低运营商的管理与维护成本。本文对无线网络虚拟化中常见的频谱共享策略如博弈算法、Lokta-Volterra模型、拍卖模型等进行了总结,并主要研究了运营商间的频谱共享策略。基于Stackelberg博弈模型,本文提出了一种能同时满足网络运营商和虚拟网络运营商收益最大化的频谱分配方案。分别设计了网络运营商和虚拟网络运营商基于效用和代价的收益函数,给出了静态博弈算法下网络运营商对频谱的定价策略及静态和动态博弈算法下各虚拟运营商的频谱分配方法。仿真结果验证了算法的有效性及纳什均衡点的存在性。为了建模分析用户与服务提供商之间价格、共享频谱和业务选择的动态决策,本文提出了一种基于协同学的动态模型,通过建立群体状态的运动方程,构建了微层和宏层之间的联系。服务提供商选择以一定的价格与其他服务提供商共享自己的部分频谱,以更好地利用可用频谱。用户根据性能满意度和花销动态地做出业务选择决定,主要受定价和频谱共享策略的影响。基于该方程,动态租用频谱的服务提供商优化频谱价格,动态共享其频谱的服务提供商根据给定价格,以最大化其各自利益为目的来动态地调整开放接入率。仿真结果表明该方案具有动态控制的有效性,且相对于不采用频谱共享的策略具有更大的效用值。
【关键词】：无线网络虚拟化 频谱共享策略 Stackelberg博弈 协同学 业务选择
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 专用术语注释表9-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 网络虚拟化概述11-14
• 1.1.1 网络虚拟化背景11-12
• 1.1.2 网络虚拟化研究现状12-14
• 1.2 频谱共享策略14-15
• 1.3 本文主要内容和组织安排15-17
• 1.3.1 课题研究内容15
• 1.3.2 论文结构安排15-17
• 第二章 无线网络虚拟化架构及频谱资源共享策略17-31
• 2.1 无线网络虚拟化17-21
• 2.1.1 无线网络虚拟化发展概况17-18
• 2.1.2 无线网络虚拟化架构18-20
• 2.1.3 无线网络虚拟化经济模型20-21
• 2.2 相关研究点21-23
• 2.3 频谱共享若干策略23-30
• 2.3.1 博弈算法24-28
• 2.3.2 Lotka-Volterra模型28-29
• 2.3.3 拍卖模型29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 基于Stackelberg博弈的频谱分配算法31-44
• 3.1 博弈论相关知识31-36
• 3.1.1 博弈论基本概念31-35
• 3.1.2 博弈论在资源分配中的作用35-36
• 3.2 系统模型36-38
• 3.2.1 问题分析36-37
• 3.2.2 MVNO的收益函数37-38
• 3.2.3 MNO的收益函数38
• 3.3 博弈算法设计38-43
• 3.3.1 静态博弈算法38-39
• 3.3.2 动态博弈算法39-40
• 3.3.3 算法性能分析40-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 基于协同学的多运营商频谱共享策略44-59
• 4.1 频谱共享、业务选择的协同学模型44-50
• 4.1.1 系统模型45-46
• 4.1.2 基于协同学的量化模型46-50
• 4.2 群体状态的运动方程50-53
• 4.2.1 主方程（ME）50
• 4.2.2 Fokker-Planck方程（FPE）50-51
• 4.2.3 平均值方程51-53
• 4.3 动态定价和频谱共享53-55
• 4.4 仿真分析55-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 总结59
• 5.2 展望59-61
• 参考文献61-64
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文64-65
• 致谢65

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本文编号：784661