无线通信网中定价问题的建模与分析

近些年无线接入网技术的飞速发展为移动运营商带来了巨大的利润空间。在未来的无线通信环境中,无线接入网也会变得日益复杂：同一地区可能会有多个网络同时覆盖,如WiFi, WiMAX,蜂窝网(3G、4G),家庭基站等,并且也会有不同的运营商同时为用户提供通信服务。由于一项技术的成功与否往往与其背后的商业模式息息相关,因此本文致力于为无线通信系统建立一个一般性的定价分析模型,以便探索通信系统背后的经济因素。区别于前人在有线通信网中的定价分析工作,我们将各运营商的网络设备间存在的相互影响因素考虑进了模型中,使得前人的工作退化成为我们所提出的模型的一个特例。由于运营商和用户均为理性个体,因此我们用非合作博弈理论框架来建模运营商与运营商、运营商与用户、用户与用户之间的竞争关系。在所提的一般性定价模型下,我们具体的分析了两个应用场景以便为我们提供更多的直观思考。 第一个应用场景为静态业务上行CDMA接入网定价模型。我们假设有一个热点区域被N个使用相同频率的无线接入点所覆盖,用户可以自由的、无任何代价的在该区域漫游并且选择对它来说最好的无线接入点进行无线通信服务。由于在该模型中我们假设每个用户一直有数据要上传,因此该模型对业务的建模是静态的。当用户数目很大时,每个无线接入点的拥塞函数可近似为线性函数,于是我们在线性拥塞函数的假设下分别得到了单寡头垄断和多寡头垄断市场中运营商的最优定价策略,并且我们将这两种市场在社会福利、运营商利润这两个方面分别进行了比较。 第二个应用场景为动态业务网络定价模型。在该模型下我们同样假设有一个热点区域被N个无线接入点覆盖,但是此时假设用户业务的到达是符合一个平稳泊松过程并且数据包的长度符合指数分布,为了简化问题,我们假设这N个无线接入点使用不同的频率进行通信,因而它们之间不存在干扰问题。同样的,我们分别求出了单寡头垄断和多寡头垄断市场中运营商的最优定价策略,并且采用数值分析的方法对二者进行了比较。