蔡世杰 肖立民 王 京 周世东



利用用户移动提高WiFi业务分担能力的用户激励机制研究

蔡世杰*①②③肖立民②③王 京②③周世东①③

①(清华大学电子工程系 北京 100084)②(清华大学信息技术研究院 北京 100084)③(清华大学信息科学与技术国家实验室 北京 100084)

WiFi网络可以分担蜂窝网络的通信业务压力，缓解其拥塞状况。然而，WiFi网络的业务分担只能在其覆盖范围内进行。由于用户具有移动性，如果通过提供一些奖励引导WiFi网络覆盖范围之外的用户延迟其在蜂窝网络中的业务、直至其进入WiFi覆盖区再接受服务，WiFi网络的业务分担能力将得到显著提升。该文探讨了运营商通过激励机制鼓励用户延迟其蜂窝网络业务转而接入WiFi网络的过程，并将其建模为两阶段斯塔克博格(Stackelberg)博弈。在该博弈中，运营商期望采取最优的奖励方案，能够兼顾蜂窝网络拥塞和付出的用户奖励。该文推导出了运营商的最优奖励方案。数值结果表明，所提激励机制可以有效降低包括蜂窝网络拥塞代价和奖励用户代价在内的运营商总代价。

蜂窝网络；WiFi覆盖；业务分担；用户移动；激励机制

1 引言

在蜂窝网络中，移动数据业务在快速增加，Cisco预测，数据业务从2011年至2016年将增长18倍[1]。单靠容量有限的蜂窝网络，难以满足激增的业务需求，因此网络运营商正在考虑将蜂窝业务大规模地转移到WiFi网络。例如，韩国SK运营商计划在2016年转移约的移动业务到WiFi网络。由于WiFi网络只能分担其覆盖范围内的蜂窝用户业务，运营商尝试拓展WiFi覆盖范围，大量的WiFi接入点(AP)已经部署。……