[发明专利]一种基于博弈论的移动自组织网络资源接纳控制方法

摘要

本发明涉及一种基于博弈论的移动自组织网络资源接纳控制方法，该方法定义了网络用户满意度及业务流失率，基于博弈论对移动自组织网络资源接纳控制问题进行建模。本方法包含控制功能实体(CFE)及决策功能实体(DFE)。首先，CFE负责获取当前网络资源状态信息及用户需求信息，并将信息传递给DFE。其次，DFE在计算用户满意度的基础之上，根据业务和网络接入控制点之间的收益矩阵完成博弈过程，然后根据接纳控制决策表得到接纳、拒绝或阻塞的接纳控制决策结果，将结果交付给CFE。最后，CFE负责执行接纳控制决策结果。本发明可以增强接纳控制机制对不同服务质量敏感度的实时业务的适应性，保障业务的服务质量。

主权项

1.一种基于博弈论的移动自组织网络资源接纳控制方法，具体包括资源状态获取、用户满意度的计算、接纳控制决策过程、确定博弈结果及决策结果执行；其特征在于：接纳控制过程主要包括网络资源状态获取、用户满意度的计算、接纳控制博弈、确定博弈结果及决策结果执行；接纳控制过程由控制功能实体(CFE)及决策功能实体(DFE)共同实现，DFE基于网络资源状态、业务优先级、业务服务质量(QoS)需求、业务QoS敏感度以及网络全局的(QoS)，做出网络资源接纳控制的最后决策；CFE负责收集和维护网络资源状态信息、用户需求，执行DFE的决策且负责统计业务优先级和网络端到端带宽、抖动、时延信息并将其保存在CFE中；接纳控制决策过程采用博弈论的方法，包含如下步骤：1)将接纳控制点和不同业务的接纳控制请求之间的博弈定义为G＝{I，S，P)，I为参与方集合，S为行动空间集合，P为各博弈者的效用(收益)函数集合；2)将参与方集合定义为即将每个源节点的接纳控制点及不同业务接纳控制请求点定义为博弈论中的参与方；3)行动空间S具体为：的策略空间为{Admit，Reject)，表示接受(Admit)或拒绝(Reject)的接纳请求；的策略空间为{Stay，Leave)，表示继续选择(Stay)或拒绝(Leave)当前接纳控制点所提供的服务；4)每次业务发起接纳控制请求时，位于业务源节点的接纳控制点及代表业务的接纳控制请求点的行动组合定义为博弈的一个策略；5)将CFE收集的网络资源状态信息定义为博弈中的信息；6)P为各博弈者的效用(收益)函数集合；任意博弈者的效用值是所有博弈者策略组合的函数；和的收益函数矩阵如下：业务接纳控制请求点的收益函数矩阵表接纳控制点的收益函数矩阵表其中的收益矩阵表的参数设置如下：U为当前所有被接纳的业务为带来的效用；C_k为每个为接纳1个k类用户所能获取的效用；为由于流失1个k类用户所造成的的效用损失；F为接入接纳1个新用户后的潜在效用损失；在系统负载较大时，如果继续接纳新用户，就会造成某些当前用户由于用户QoS满意度(USI)的降低而流失，从而导致的效用损失；收益函数矩阵表的参数设置如下，W_k为接纳请求被接受后用户所获取的效用；V_k为接纳请求被拒绝后用户所获取的效用，且V_k＜W_k；为拒绝的服务所造成的效用损失；收益函数矩阵表的第1行，继续选择作为其活动业务(Stay)，必须容忍由QoS降低所造成的USI(即)的降低；θ(θ＞1)为可调的、USI和效用值的线性映射参数；设当前接纳的任意第k类用户的个数为N_k，用户流失概率为R_k，则接纳一个新用户后，第k类用户潜在的效用损失可表示为：进而全部用户潜在的效用损失为F=Σk=03NkRk(Pbk)LAk]]>(假设业务类型有四种，k＝0，1，2，3)；确定博弈结果的步骤为：1)对和收益矩阵中涉及到的相关参数赋予相关虚拟价值；不同优先级的业务和服务质量请求的业务相应的虚拟价值也不同；2)根据相应的网络虚拟价值，和分别计算出效益表，选择效益最好的接纳控制决策结果；3)当请求接入业务和网络接纳控制点博弈得出各自的行动策略后，根据接纳控制决策表得出最终对该业务的接纳控制决策结果：接纳控制决策表博弈结果，包括接纳、拒绝或者阻塞后经过退避时间重新发起接纳控制请求这三种结果；接纳控制决策结果执行根据博弈结果进行执行。