蜂窝异构网络移动性管理算法研究

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1、分类号TN929.5密级公开UDC621.39学位论文编号D-10617-308-(2016)-01065重庆邮电大学硕士学位论文中文题目蜂窝异构网络移动性管理算法研究英文题目MobilityManagementAlgorithmsinCellularHeterogeneousNetworks学号S130101070姓名黄峥学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师柴蓉教授完成日期2016年6月8日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要随着无线通信技术的迅猛发展，丰富多样的移动接入业务不断涌现，传统蜂窝网络难以满足高速率、低时延的业务需求。为提高蜂窝网络系统容量、提升用户体验，由宏蜂窝和各类小蜂

2、窝构成的蜂窝异构网络应运而生。蜂窝异构网络因组网灵活、频谱利用率高等优点而备受关注；然而，由于蜂窝异构网络中小蜂窝基站部署不规则、覆盖范围小等特性使得其网络拓扑结构复杂，可能导致用户在网络中进行频繁的小区选择及切换，给移动性管理带来严峻的挑战。本文针对蜂窝异构网络移动性管理算法进行研究，具体包括以下内容：在对蜂窝异构网络背景及相关知识进行概述的基础上，着重介绍了蜂窝异构网络移动性管理技术，分析阐述了移动性管理技术面临的困难和挑战，并对移动性管理技术中的小区/重选和切换管理技术进行了概述，提出移动性管理算法研究的重要性和必要性。针对单个宏蜂窝基站和小蜂窝基站构成的蜂窝异构网络场景，提出一种基于随

3、机模型的蜂窝异构网络场景切换性能分析方法，分别对用户随机移动和信道随机变化两种场景下的切换性能进行分析，推导出切换失败概率与切换触发门限值、事件触发时延等切换参数及用户移动速度之间的函数关系，并通过仿真分析，评估了切换参数及用户速度对切换性能的影响。针对蜂窝异构网络多用户切换决策及目标小区资源分配问题，提出了一种基于电磁辐射优化的联合小区切换及资源分配算法。首先综合考虑切换用户移动性状态及业务特性进行切换候选小区选择，然后建模切换用户电磁辐射函数，进而以最小化用户联合电磁辐射为优化目标，在满足切换用户服务质量(QualityofService,QoS)需求的前提下实现切换目标小区选择及功率分配

4、策略的联合优化。关键词：蜂窝异构网络，移动性管理，切换性能，目标小区选择I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,avarietyofmultimediaserviceshaveemerged,andthetraditionalcellularnetworkcannotsatisfythetrafficrequirementsofhighdaterateandlowtimedelay.Therefore,thecellularheterogeneousnetwork

5、whichiscomposedofmacrocellsandsmallcellsisproposedtoimprovethesystemthroughputaswellasuserexperience,andithasattractedlotsofattentionduetotheadvantagesofflexiblenetworkingandhighspectrumefficiency.However,asthesmallcellsincellularheterogeneousnetworkhavethecharacteristics,suchastheirregulardeploymen

6、tandsmallcoveringrange,whichleadtocomplexnetworktopologystructure.Consequently,frequentcellselectionandhandoverarerequired,whichbringseriouschallengestomobilitymanagementtechnology.Inthisthesis,mobilitymanagementalgorithmsincellularheterogeneousnetworksarestudied,andthemaincontentsareasfollows:After

7、introducingthebackgroundandrelatedreviewofthecellularheterogeneousnetwork,themobilitymanagementtechnologyisdiscussed.Thedifficultiesandchallengesonmobilitymanagementtechnologyareanalyzed,andthencellre