[發明專利]一種基于博弈論的多接入帶寬分配方法

有效

• 申請號: 201410018845.3
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103813411B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 朱琦;羅劍琴
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W48/06
• 分類號: H04W48/06;H04W48/18;H04W72/04
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務所32241
• 代理人: 劉琦

1.一種基于博弈論原理的多接入帶寬分配方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1）確定每個用戶的可接入網絡集合：

首先根據網絡間的交叉重疊，將異構無線網絡環境劃分為包括非重疊區域在內的A個區域；

接著根據用戶所處位置信息計算每個區域中的用戶個數n_a，a＝1,2,3...,A，且其中a代表區域編號，A為系統中的區域總數，n為系統中的用戶總數；

然后確定每個區域中所有用戶的可接入網絡：將區域中覆蓋的網絡作為該區域中用戶的可接入網絡，并用1,2,...,m_i對用戶i的可接入網絡進行編號，其中m_i代表用戶可接入網絡的總數；

2）計算系統中每個用戶獲得可接入網絡的接收信噪比S_ij：根據用戶i接收到的可接入網絡j的接收信號強度P_ij，計算其獲得可接入網絡j的接收信噪比其中i為用戶編號，j為可接入網絡編號，N為信道噪聲功率；

3）構建用戶的收益函數：

首先根據下式計算每個用戶獲得所有可接入網絡的吞吐量帶來的效用：

ui=ln(1+Σj=1miTij),]]>

其中，m_i代表用戶i的可接入網絡數量，代表用戶i獲得的總吞吐量，T_ij代表用戶i獲得網絡j的吞吐量，根據公式T_ij＝b_ijlog₂(1+S_ij)計算得到，b_ij代表用戶i向可接入網絡j請求接入的帶寬策略；

然后根據下式計算每個可接入網絡的單位帶寬定價方案p_j：

pj=kjBjBj-Σl=1Ljblj,Bj>Σi=1Ljblj∞,else,]]>

其中B_j為網絡j擁有的總帶寬，

為網絡j已經被占用的帶寬，k_j為網絡j的價格因子,L_j為網絡j中接入的用戶數；

再根據下式計算得到每個用戶i需要付出的代價C_i：

Ci=Σj=1mipjbij=Σj=1mikjBjbijBj-Σl=1Ljblj,Σl=1Ljblj<Bj∞,else;]]>

最后根據下式計算得到每個用戶的收益函數U_i(b_i,b_-i)：

Ui(bi,b-i)=ui-Ci=ln(1+Σj=1mibijlb(1+PjGjN))-Σj=1mikjBjbijBj-Σl=1Ljblj,Σl=1Ljblj<Bj-∞,eles;]]>

4）對系統中每個用戶向每個可接入網絡請求的帶寬策略進行迭代調整，將最大收益時的帶寬策略作為最終的帶寬分配方案，具體步驟如下：

a）對每個區域中的每個用戶的帶寬請求策略進行初始化：令初始時刻t＝0，區域a中每個用戶在初始時刻向可接入網絡j請求的接入帶寬策略為b_ij(t)＝0；

b）根據下式分別計算下一時刻每個用戶向可接入網絡j請求的接入帶寬策略，然后令t＝t+1：

bij(t+1)=bij(t)+δ∂Ui(bi,b-i)∂bij]]>

其中δ是收斂速度調整參數；

c）判斷是否系統中所有用戶是否均滿足以下條件：

用戶向其每個可接入網絡請求的帶寬策略都滿足條件|bi_j(t+1)-bi_j(t)|＜ε，其中ε為最終確定的帶寬策略允許的誤差范圍；

如是，則進入步驟d），否則返回步驟b）；

d）將最后更新得到的每個用戶向所有可接入網絡請求的帶寬策略，作為最終的帶寬分配方案。