众包WIFI社区网络中的激励机制设计

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chuai09
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近年来,人们对移动网络的需求逐渐增大,全球移动数据流量呈现爆炸式增长的趋势。然而,全球蜂窝网络容量的增长速度却远远小于数据流量增长的速度。为了弥补这两者之间的缺口,WiFi网络作为蜂窝网络的补充,在无线数据传输中变得越来越重要。单个WiFi热点的覆盖范围通常只有几十米,大范围的WiFi网络覆盖需要部署大量的WiFi热点,难以实现且建网成本很高。针对上述问题,众包WiFi社区网络是一个很好的解决策略。众包WiFi社区网络的基本思想是:用户将自己的家庭热点共享给社区中其他人,作为补偿,他也可以在漫游时使用社区中其他用户的热点,从而形成一个社区网络。很显然,这种基于众包的WiFi网络不需要大量部署新的热点,因此可以用低成本实现高网络覆盖,同时还能提高已安装的家庭热点的利用率。然而,众包WiFi社区网络也有局限性,其最大的难点是如何激励用户加入网络并分享自己的家庭热点。为解决上述激励问题,社区网络提供商需要设计更加灵活的激励机制,这正是本文的研究重点。为了激励用户加入WiFi社区网络并共享自己的热点,本文提出了一种基于“付费”和“奖励”的新型的市场模型,其中用户可通过共享自身热点来获取一定的奖励,并需通过支付一定的费用来访问其他人的热点。相比较传统的WiFi社区网络商业模型,该市场模型的主要特点是:允许用户独立地决定是否共享其自身的热点和是否访问其他人共享的热点,因此更加贴近现实生活中不同用户的需求。基于该市场模型,本文提出了两种漫游付费机制:固定月费和使用量定价。在基于固定月费的付费机制下,用户通过缴纳一个固定的月费,即可在漫游时无限量地访问其他人贡献的热点,该月费最终以奖励的形式返还给所有共享热点的用户;在基于使用量的付费机制下,用户在漫游时访问网络中其他人贡献的热点时,需要根据其真实的网络使用量进行付费,该付费最终以奖励的形式返还给其所访问的热点用户。本文针对以上两种付费机制,分别建立了市场模型及其运行机制,并运用演化博弈论的相关知识分析了用户的行为以及市场的演进,进而刻画了市场的均衡以及均衡的稳定性。最后,通过数值仿真,找出了稳定市场均衡点与系统参数之间的关系,为社区网络运营商的价格优化提供了理论依据。
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