一种基于匹配博弈论的异构网络选择方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信技术领域，涉及一种基于匹配博弈论的异构网络选择方法。
【背景技术】
[0002] 异构网络的融合是未来移动通信技术发展的一个重要方向，未来的第五代(英文： fifth Generation;缩写：5G)移动通信网络需要与其他无线网络兼容，所以在未来的移动 通信系统中，必将是多种无线接入网络同时存在，互相补充。802. Ilax是一个802.1无线局 域网（英文:Wireless Local Area Networks;缩写:WLAN)通信标准，它通过5G频段进行传 输，是802.1 Iac的后续升级版，是5G与WIFI融合的热门研究对象。在用户终端处于异构网络 中的情景下，如何为用户终端选择合适的移动通信网络，成为需要解决的问题。
[0003] 目前，一种为用户终端选择合适的移动通信网络的方法是：以移动通信网络为中 心进行选择，该方法是以各持有移动网络的运营商以自己的利益为主，为用户终端选择合 适的网络接入。在该方法中，需要考虑新接入移动通信网络的用户终端是否会对已接入该 移动通信网络的用户终端产生影响，还需要考虑是否可以使得移动网络的资源得到充分的 利用。保证各运营商所持有通信网络资源得到合理分配，充分应用，减少移动通信网络的用 户流失，从而提升移动通信网络的满意度。该方法仅考虑移动通信网络的满意度，没有考虑 用户的满意度，是一种单向的网络选择方法。
[0004] 另一种为用户终端选择合适的移动通信网络的方法是：以用户为中心进行选择。 在该方法中，用户终端通过考虑每个网络的网络价格、网络状况、用户参数等对移动通信网 络进行选择。该方法仅考虑用户的满意度，没有考虑移动通信网络的满意度，是一种单向的 网络选择方法。
[0005] 由于移动通信网络与用户终端之间会相互影响彼此的满意度，所以，为用户终端 从异构网络中选择合适的移动通信网络是一个双向选择的问题，需要在移动通信网络的满 意度与用户终端的满意度之间进行博弈，进而可以在保证通信网络和用户终端双方利益的 情况下为用户终端选择合适的移动通信网络。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于匹配博弈论的异构网络选择方法，该 方法既考虑了移动通信网络的满意度，又考虑了用户终端的满意度。
[0007] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0008] -种基于匹配博弈论的异构网络选择方法，该方法包括以下步骤：
[0009] SI:首先将用户终端对移动通信网络的偏好进行排序，并且将移动通信网络对用 户终端的偏好进行排序；
[0010] S2:然后在用户终端与移动通信网络之间进行多对一的匹配博弈，最终完成为用 户终端选择合适的移动通信网络。
[0011]进一步，在步骤Sl中，定义用户和网络为博弈的双边参与人，用户属于集合Use3r = {ui，U2，···，uk}，各移动通信网络属于集合Net = {ηι，η2，···，ηι}，定义0(u)为User集合中的参 与人用户u对所有移动通信网络的偏好排序，？Φ)为Net集合中的参与人移动通信网络η对 所有用户的偏好排序，则可得到所有参与人的偏好排序集合如下：
[0012] 0(?乂-Χ%)，#?」,···，
[0013] 进一步，用户u对所有移动通信网络的偏好采用以下参数来衡量，包括：网络的时 延、网络可提供的带宽、网络的数据传输速率、网络的丢包率、网络可提供的安全性、网络的 通信费用；移动通信网络η对所有用户的偏好采用以下参数来衡量，包括：用户可接受的时 延、用户所需的带宽、用户所需的数据传输速率、用户可接受的丢包率、用户所需的安全性、 用户可接受的通信费用。
[0014] 进一步，在步骤S2中，所述多对一的匹配过程具体包括以下步骤：
[0015] 1)用户根据0(u)，向排在第一位的移动通信网络发送匹配请求；
[0016] 2)移动通信网络接收到用户发送的匹配请求，判断该用户是否在本移动通信网络 的匹配窗口内；
[0017] 3)该移动通信网络根据判断结果，向该用户发送匹配请求响应，如果该用户在本 移动通信网络的匹配窗口内，则向该用户发送的匹配请求响应为匹配成功应答;如果该用 户不在本移动通信网络的匹配窗口内，则向该用户发送的匹配请求响应为匹配失败应答；
[0018] 4)该用户收到该移动通信网络发送的匹配请求响应，判断该移动通信网络允许该 用户加入；
[0019] 5)如果匹配请求响应为匹配成功应答，则表明该移动通信网络允许该用户加入， 则该用户与该移动网络进行匹配，匹配完成后将该用户的状态设置为已匹配；
[0020] 6)如果匹配请求响应为匹配失败应答，则表明该移动通信网络不允许该用户加 入，则该用户进入二次匹配过程；
[0021] 7)该移动通信网络向该用户发送的匹配请求响应为匹配成功应答后，该移动通信 网络进入匹配窗口调整阶段，该移动通信网络的匹配窗口调整完成后，该移动通信网络进 入二次匹配过程。
[0022] 进一步，
[0023] 所述多对一的匹配博弈是指在一轮匹配中，可能有多个用户和一个移动通信网络 完成匹配;每一轮匹配过程中，在用户和网络端，偏好排序中排在前面的参与人最先完成匹 配，余下的用户会在下几轮匹配过程中完成匹配，每一轮的匹配博弈的过程主要分成以下 几个部分：
[0024] 1) 一次匹配过程
[0025]在用户端，对于匹配成功的用户，则将这些用户从该网络的<K?)中删除，同时，将 这些用户的状态设置为已匹配;在网络端，由于每个网络可以与多个用户进行匹配，因此， 不存在已完成匹配的状态，网络端主要是对匹配窗口进行调整；
[0026] 2)匹配窗口调整阶段
[0027]基本匹配过程完成之后，由于用户和网络状态的调整，需要对博弈参与人的偏好 排序进彳丁调整；
[0028] 3)二次匹配过程
[0029] 由于在匹配调整过程中可能会对博弈参与人的偏好排序进行调整，因此，对于在 一次匹配过程中未完成的用户可能会在二次匹配过程中完成匹配，二次匹配过程中也需要 对网络端的匹配窗口进行调整；
[0030] 4)用户匹配失败调整
[0031] 在用户端，如果在一次匹配和二次匹配过程中都未完成匹配，则需要对?>(?)进行调 整；
[0032] 5)-轮匹配结束
[0033]完成了上述的四个阶段后，说明一轮匹配已经结束，如果还有用户未完成匹配，则 需要进行下一轮匹配，重复上述的过程，直到9(U)和舛《)为空为止。
[0034] 进一步，
[0035] 在所述一次匹配过程中，采用与匹配窗口相结合的多对一的匹配博弈;一次匹配 是基于用户优先的匹配过程，在用户端，每个用户向在θ(ι〇中排在第一位的网络发出匹配 请求;在网络端，每个网络会收到多个用户发来的匹配请求，根据匹配窗口的