基于移动热点共享的物联网激励机制研究

摘要

物联网中的许多设备,尤其是能量受限的传感器设备,通常缺乏高效的网络连接方式。若采用基于移动热点共享的组网方式,则可以高效实现大面积网络覆盖。该组网方式的基本思想是激励蜂窝网中的部分移动节点(如智能手机和其他智能设备的持有者)开启移动热点,为资源受限节点提供Wi-Fi连接,满足这些节点的通信需求,从而实现移动互联网的高效接入。在这种组网方式中,如何激励移动用户贡献热点是关键。主要研究移动热点共享网络中的激励机制及其对网络性能的影响,并设计了一套新颖的激励机制,使部分用户可以通过贡献Wi-Fi热点获取一定收益。首先,研究了该激励机制下不同类型用户的最优共享决策以及不同用户之间决策的影响;然后,分析了用户行为和网络整体状态随时间的演化规律以及系统的均衡状态。仿真结果表明,在系统均衡状态下,移动热点贡献者的数量随免费流量配比的增大而增大,因此导致热点使用者数量增大。若单位流量价格过高,则使用者数量将减少,不利于网络运行。此外,与无热点共享网络相比,采用移动热点共享的组网方式可使网络性能最高提升148%。