多用户接入网络中基于最优化定价的流量控制方法.docVIP

 多用户接入网络中基于最优化定价的流量 控制方法# 5 10  摘要：流量控制是提高网络系统性能的一种重要途径。本文提出了一种多用户接入网络流量 控制的两级博弈解决方法，通过利用分解优化理论和 Gerolamo Cardano 公式，分别获得了 在统一定价和差异化定价下最优单位流量价格、用户最有流量的一般理论解。仿真结果证明， 与 Tamer Basar 等的渐进解相比，该理论解能够在用户满意度改变不大的情况下增加网络服 务提供者的收益和系统性能。更重要的是该方法将以前的线性容量系统模型扩展到一般模 型，能够给出网络服务提供者容量一定情况下的最优统一定价和差异化定价策略。 关键词：定价，流量控制，拥塞控制，服务质量 中图分类号：TN92 15 Optimal Pricing for Flow control in Multiuser Access Networks WEI Jiaolong, HU Jin, LIU Cai (Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074) 20 25 30 35 40 Abstract: Flow control is an important means to avoid congestion and provide QoS guarantee in networks. In this paper, a two-level hierarchical network game approach for flow control in general multiuser access networks is proposed. We obtain the Complete Solutions (CSs) of optimal prices and users’ flow in uniform pricing and differentiated pricing respectively. Simulation results show that the proposed solutions can enhance the revenue of Network Service Provider (NSP) and performance of the networks without changing much the satisfactory of users, compared with the Asymptotical Solutions of Tamer Basar (AS-TB) in linear network systems. Moreover, CSs for these two pricing schemes are also applicable to general network systems. Key words: Pricing, Flow control, Congestion control, Quality of Service (QoS) 0 引言 为了避免不断增长的网络资源使用带来的网络拥塞，提供具有相应服务质量保证的服 务，网络流量控制成为近年来一个重要的研究课题[1-3]。实际上，网络用户一般都是自私的， 且相互独立。他们往往不会考虑网络当前的拥塞状况，从而导致网络过载，进而影响其它用 户的服务质量。为了提高网络资源的总利用率和网络的整体性能，必须有一些机制来指导用 户的合作行为。 过去几年中，流量控制中蕴含的微观经济学机制引起了研究者的极大的兴趣。一般而言， 流量控制都和适当的定价机制联系在一起。同时，在用户和网络服务提供者(NSP)之间竞争 和优化是普遍存在的。所有的这些问题都能在博弈论的框架中得到很好的解释[4]。文献[5] 提出了一种用于具有不同往返时间 TCP 流公平性调度的主动拥塞公告机制。然而这种机制 下的最优化资源分配可能不具有实际可行性。用户是否会赞同随着网络的负载不断变化的定 价方案存在很大的疑问。另一个比较极端的定价方案是对于接入的每一个用户收取相同的价 -1-  格，然而，这种方案的缺陷在于对于使用不同网络资源的用户进行同等的对待，从而导致该 方案在资源分配方面缺乏控制性。文献[6]提出了一种最大化 NSP 收益的统一定价方法。这 45 50 55 60 65 种定价方法已经在通信网络服务定价方面被广泛的使用[7,8]。然而，这种方案对于不同的用 户单位流量价格相同，对于不同的用户，不具有价格上的不同。一种差异化定价方法在文献 [9]中被提出。这种价格歧视在经济学中被称为第三级价格歧视[10]。这种方法被广泛的应用 于通信网络