基于博弈论异构网络接入控制机制研究

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

2、ongHeMay,2013西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在硕士学位论文中的主要工作和贡献如下：1．基于网络定价策略的异构网络选择算法在异构无线网络环境中，提出了基于博弈论的网络定价机制，将不同的网络运营商作为博弈参与者，将网络的接入价格作为网络的策略函数，以最大化网络运营商的收益为目标求均衡解得到网络的最优定价策略。获得网络定价策略后，用户根据网络的服务质量性价比选择最佳接入网络。研究结果表明，基于网络定价策略的异构网络选择算法可使网络运营商在纳什均衡点均获得最大的收益，且可以达到网络与用户双赢的局面。

3、2．区分接入类型优先级的异构网络接入控制算法在异构无线网络环境中，提出了一种基于博弈论的多属性异构网络接入控制算法。首先从用户的角度提出了一种多属性的网络选择算法，利用层次分析法实现目标网络的确定；然后，在考虑用户接入类型不同的基础上，提出了基于非合作博弈的异构网络接入控制算法。将用户的接入类型分为新接入和切换接入，且设定切换接入的优先级高于新接入的优先级。网络运营商会根据不同的接入类型采用不同的方式估计可分配资源，以此判断是否允许该用户接入。研究结果表明，此算法可有效区分接入优先级，使得处于较高优先级的接入请求阻塞率低

4、于较低优先级的接入请求阻塞率。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：每砒求日期：?护马．‘·J西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人

5、授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密一使用本授权书。(请在以上方框内打”v，，)学位论文作者签名：吨P噼日期：乃易．f．1⋯⋯／)谚日期：乃侈·‘。)西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要近几年，无线通信网络技术高速发展，多种异构的无线通信网络融合将是一个必然的发展趋势，从而逐步实现“任何人在任何时间、任何地点向任何其他人传送信息”的最终目标。各种无线异构网络的融合必然带来

6、更多挑战，主要的关键问题有异构网络的接入控制、异构网络的资源管理、异构网络的移动性管理和异构网络中端到端的服务质量保证等。其中，异构无线网络的接入控制问题是研究如何使不同的用户面对多个异构的接入网络时做出最恰当的接入选择。用户与网络、网络与网络之间的利益冲突实际是一个博弈问题，可通过设置合理的博弈模型、策略集和收益函数，使得各个博弈者的收益尽可能最大化，使系统达到平衡。本文针对异构网络环境下的网络接入选择问题，提出了一种基于非合作博弈的网络定价策略，并给出了基于定价策略的网络接入选择算法。将网络运营商之间的竞争关系建模为

7、非合作博弈模型，以网络服务的接入价格作为策略函数，通过求解纳什均衡，确定各个网络的最优接入价格。同时，用户通过比较各网络服务性价比确定最优接入网络。性能分析结果表明，在基于非合作博弈的网络接入选择机制下，各网络运营商都可达到纳什均衡点。另外，本文还比较了不同价格下单位服务质量的变化，并讨论了模型参数对结果的影响。此外，本文还研究了网络与用户之间的博弈问题，用户首先根据当前的业务类型利用层次分析法计算各异构网络的各个属性的权重因子，并确定目标接入网络。然后建立用户与目标网络之间的非合作博弈模型，在博弈中用户决定是否请求接入

8、，网络决定是否允许用户接入。在本算法中对于新接入的用户，网络可提供的带宽为其剩余带宽，而对于切换接入的用户，网络可提供的带宽是当前剩余带宽和其他较低优先级用户释放的带宽之和。通过MATLAB仿真，得出不同接入类型的阻塞率与其优先级的高低相关，，同时将本文算法与相关算法进行了对比，结果表明本算法的有效性。关键词：异构无