基于決策概率的接入網(wǎng)選擇

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在異構的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中,使用多;蜃兡=K端的用戶更傾向于選擇最合適的接入技術來承載業(yè)務。但如何在眾多無線接人技術中選擇一個最合適的接入技術是一個有待研究的問題。現(xiàn)有文獻提出的相關解決方法,如隨機選擇算法、高帶寬優(yōu)先選擇算法、基于模糊邏輯的算法以及基于層次分析法和灰度關聯(lián)法等,都忽略了用戶對網(wǎng)絡所提供業(yè)務質量的滿意度。此外,實際中的用戶將考慮服務質量和價格雙方面因素;谏鲜鲈,在綜合考慮用戶對服務質量滿意度、價格、相對鏈路質量等因素的基礎上提出了決策概率的概念。決策概率從數(shù)學上描述了用戶愿意選擇某網(wǎng)絡的程度。

1 決策概率

為了能用數(shù)學方法描述用戶對無線網(wǎng)絡提供的QoS的滿意程度,首先引入滿意度函數(shù)概念。用函數(shù)S(6)表示用戶的滿意度,他實際上是將服務質量相關的參數(shù)映射到實數(shù)域。在一個由M個異構無線網(wǎng)絡組成的系統(tǒng)中,用向量b=(b1,…,bM)表示這M個網(wǎng)絡為用戶提供服務的QoS參數(shù)。因此,若用戶使用不同網(wǎng)絡的服務,將會有不同的QoS體驗,而這種不同的QoS體驗則會對應不同QoS滿意度。不失一般性地,以網(wǎng)絡j為例,用戶對該網(wǎng)絡提供的服務的滿意度應滿足下列條件:

其中l是正的常數(shù)。上式中的最后一個條件反映了QoS參數(shù)超出一定范圍后,用戶對QoS參數(shù)的提升將不再敏感,進而用戶不會再因為網(wǎng)絡服務質量的提升而增加其滿意度。

在本文中,服務質量以網(wǎng)絡接入帶寬為例,但所提出的滿意度概念可廣泛應用于網(wǎng)絡所提供的其他QoS參數(shù),而不僅限于接入帶寬。

事實上,用戶的滿意度行為與用戶所使用的業(yè)務類型有關。對最簡單的業(yè)務,如話音業(yè)務,一般認為用戶滿意度只有兩個值,分別是完全滿意和完全不滿意。而對于下一代基于分組的多媒體業(yè)務而言,這種僅考慮兩個離散值的滿意度將不再適用。出于對這類業(yè)務的考慮,采用連續(xù)函數(shù)對用戶滿意度進行建模。

其次,如果價格變化,用戶對業(yè)務的感知情況不可能不發(fā)生變化。

前文中,用戶滿意度是QoS的函數(shù)。這里,價格同樣表示為QoS的函數(shù)。根據(jù)上下文的內容,這里所說的QoS參數(shù)是網(wǎng)絡提供的接人帶寬。一般而言,網(wǎng)絡j提供的服務的價格pj(bj),只與網(wǎng)絡j分配給用戶的接入帶寬有關。與滿意度函數(shù)類似,價格函數(shù)應滿足下面這個條件:

此外,除了滿意度和價格,用戶在選擇網(wǎng)絡時還應考慮與網(wǎng)絡間相對通信鏈路質量。用δj表示終端與網(wǎng)絡j的接入點間的相對通信鏈路質量值。該參數(shù)值由用戶與網(wǎng)絡j間通信鏈路質量和用戶與其他網(wǎng)絡間通信鏈路質量共同決定。δj應滿足下列條件:

其中,qi表示用戶與網(wǎng)絡i間的通信鏈路質量。值得注意的是,不同的用戶將檢測到不同的相對鏈路質量(δ)值。從δj的定義可知,該值越大,則用戶與網(wǎng)絡j間的相對通信鏈路質量越好。

實際上,只有當服務質量和價格都是在可接受的情況下,用戶才可能對網(wǎng)絡所提供的業(yè)務表示滿意。只有當終端與網(wǎng)絡接入點間的相對通信鏈路質量較好時,用戶才可能與網(wǎng)絡建立連接。綜合考慮這三個因素,提出決策概率的概念。用決策概率表示用戶接受網(wǎng)絡服務的或然率。針對網(wǎng)絡j,定義決策概率為:Aj(sj,pj,δj),該值反映用戶決策使用網(wǎng)絡j的服務的概率值。事實上,該值隨QoS滿意度和相對鏈路質量的增加而增加、隨價格的增加而減小,即Aj(sj,pj,δj)滿足:

其中,C,μ,ε,是正值常數(shù),而pmax是價格的最大值。實際上,由于系統(tǒng)容量等的限制,網(wǎng)絡為用戶提供的接人帶寬不是無限大,因此,網(wǎng)絡的收費也不會是無限大。所以存在價格的最大值,且滿足pmax<∞。所選的函數(shù)形式也與廣泛用于經(jīng)濟學中的Cobb-Douglas要求曲線有一定關系。事實上,決策概率Ai(sj,pj,δj)可以是任何一個滿足條件式(4)-式(7)的函數(shù),即文中所得到的結論并不限于式(8)的特殊形式。

 

   來源:維庫開發(fā)網(wǎng)
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