[發(fā)明專利]一種LTE網(wǎng)絡(luò)中基于聯(lián)盟博弈的WiFi卸載方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910044142.0
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109600774B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱琦;孫麟;朱洪波;楊龍祥
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W72/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

1.一種LTE網(wǎng)絡(luò)中基于聯(lián)盟博弈的WiFi卸載方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)構(gòu)建聯(lián)盟博弈模型，基于定義的聯(lián)盟博弈模型建立初始聯(lián)盟結(jié)構(gòu)CS₀；

2)定義用戶UE_i效用和系統(tǒng)的總效用；

3)基于定義的系統(tǒng)效用函數(shù)生成初始狀態(tài)下的資源塊分配矩陣B；

4)計算系統(tǒng)初始狀態(tài)下的總效用U_total(0)；

5)令迭代次數(shù)t＝1；

6)滿足聯(lián)盟轉(zhuǎn)移準則的蜂窩用戶將卸載到其他某個AP點聯(lián)盟，使得個人效用和系統(tǒng)總效用得到提升；進行剩余資源塊的分配，同時更新資源塊分配矩陣B和系統(tǒng)的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)CS_t；

7)滿足聯(lián)盟轉(zhuǎn)移準則的WiFi用戶會發(fā)生聯(lián)盟的轉(zhuǎn)移，當其轉(zhuǎn)移到LTE蜂窩聯(lián)盟時會和蜂窩用戶進行資源塊的競爭，當其轉(zhuǎn)移到另外一個AP點聯(lián)盟時會和WiFi用戶競爭AP點的接入時間；

8)更新資源塊分配矩陣B和系統(tǒng)的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)CS_t；

9)計算系統(tǒng)的總效用U_total(t)；

10)當U_total(t)-U_total(t-1)＝0時，獲得穩(wěn)定的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，迭代結(jié)束，否則用t+1代替t，轉(zhuǎn)入步驟6；

所述步驟1中構(gòu)建的聯(lián)盟博弈模型為其中為用戶的集合，即聯(lián)盟博弈的玩家集合，N_UE為玩家個數(shù)；v_i為玩家UE_i的策略，即決策是否要停留在當前聯(lián)盟還是轉(zhuǎn)移到其它聯(lián)盟；U_i為用戶UE_i在做出策略v_i后得到的玩家效用；在該博弈模型中，當一個博弈玩家做出策略時，其他玩家保持當前的策略，迭代直至系統(tǒng)總效用收斂；

所述步驟2中定義用戶UE_i效用為其中sat_i、cost_i和delay_i分別表示速率滿意度、花費代價和時延代價，w_r、w_c、w_d分別為用戶速率滿意度、花費代價、時延代價的影響因子，將N_UE個用戶的效用加起來得到系統(tǒng)總效用，表示為

所述步驟4中系統(tǒng)初始狀態(tài)下的總效用U_total(0)的計算公式為：

其中是用戶接UE_i入LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)的個體效用，是用戶UE_i接入WiFi接入點AP_j的個體效用，下標為0表示UE_i接入了LTE蜂窩基站，其余下標對應(yīng)WiFi接入點的編號，由于UE_i一次只能接入一個發(fā)射點，故只能有一個為1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LTE網(wǎng)絡(luò)中基于聯(lián)盟博弈的WiFi卸載方法，其特征在于：所述步驟3中資源塊分配矩陣B的行表示用戶的編號，列表示資源塊的標號，資源塊的個數(shù)為N_RB，那么資源塊分配矩陣B是一個N_UE乘N_RB的矩陣，矩陣B的元素為1或者0，對于坐標為(i,j)的這個元素，當其為1時表示UE_i占用了RB_j這個資源塊，其中j∈{1,2,...,N_RB}，當元素為0時表示沒有占用該資源塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LTE網(wǎng)絡(luò)中基于聯(lián)盟博弈的WiFi卸載方法，其特征在于：所述步驟1中聯(lián)盟結(jié)構(gòu)存在兩類聯(lián)盟，將接入LTE蜂窩基站的用戶集合視為一類聯(lián)盟，將接入WiFi接入點的用戶集合視為另一類聯(lián)盟，由于存在N_AP個WiFi接入點，所以系統(tǒng)中共有N_AP+1個聯(lián)盟，LTE蜂窩基站用戶聯(lián)盟表示為S₀，有WiFi接入點AP_k，k∈{1,2,...,N_AP}的用戶聯(lián)盟表示為S_k，同樣有系統(tǒng)的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)表示為且系統(tǒng)的初始狀態(tài)設(shè)置為：所有用戶都為蜂窩用戶，即