異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩選擇分析與優(yōu)化.pdf

1、異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)（Heterogeneous Cellular Networks，HCNs）是指在宏蜂窩(Macrocell)的覆蓋范圍內(nèi)，部署微蜂窩(Microcell)、微微蜂窩(Picocell)和飛蜂窩(Femtocell)等小型蜂窩，有針對(duì)性地加強(qiáng)特定區(qū)域的覆蓋，形成多層蜂窩覆蓋的一種蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。與以往的同構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)相比，異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)不僅能夠增加系統(tǒng)容量，改善室內(nèi)信號(hào)的覆蓋質(zhì)量，而且建網(wǎng)靈活便捷，維護(hù)成本低廉，因此它的發(fā)展受到了

2、研究者們的廣泛關(guān)注。在異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，終端在任何時(shí)間任何地點(diǎn)都有可能被多個(gè)蜂窩覆蓋，由于各種異構(gòu)蜂窩分別適用于不同的場(chǎng)合以及側(cè)重不同的業(yè)務(wù)，如何讓終端無(wú)論在何時(shí)何地都能選擇最合適的蜂窩接入，獲得最好的服務(wù)體驗(yàn)，一直是關(guān)于異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。至今，人們已經(jīng)提出了很多蜂窩選擇(Cell Selection，CS)方案，隨著對(duì)蜂窩選擇的研究不斷深入，以往很多的蜂窩選擇方案都有待改進(jìn)。本文總結(jié)了蜂窩選擇的研究現(xiàn)狀，然后分別針對(duì)接入決策的

3、觸發(fā)次數(shù)和系統(tǒng)容量對(duì)傳統(tǒng)的蜂窩選擇方案進(jìn)行優(yōu)化。
　　(1)由于移動(dòng)終端的蜂窩選擇是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，所以以往大部分蜂窩選擇方案都屬于瞬時(shí)接入決策，即終端每次跨越蜂窩的邊界都有可能觸發(fā)蜂窩選擇算法。在未來(lái)的城市中將會(huì)部署密集的飛蜂窩，這將會(huì)造成移動(dòng)終端頻繁地接入決策，產(chǎn)生過(guò)多的計(jì)算、能量以及信令開(kāi)銷(xiāo)。本文在第三章提出了一種基于接入優(yōu)先級(jí)的蜂窩選擇方案，接入優(yōu)先級(jí)指的是終端選擇接入不同候選蜂窩的優(yōu)先順序。在一定時(shí)間內(nèi)，終端經(jīng)過(guò)計(jì)算、分析

4、確定了候選蜂窩的接入優(yōu)先級(jí)后，終端在跨過(guò)蜂窩邊界時(shí)直接接入優(yōu)先級(jí)最高的可用蜂窩，在未來(lái)的異構(gòu)蜂窩環(huán)境中這將會(huì)大量地減少移動(dòng)終端觸發(fā)接入決策的次數(shù)。
　　(2)在蜂窩選擇博弈模型中，被多個(gè)蜂窩覆蓋的終端會(huì)從最大化自身收益的角度出發(fā)選擇合適的蜂窩接入，它們最終的蜂窩選擇策略組合是該博弈的納什均衡解，而從系統(tǒng)的角度看，在有系統(tǒng)調(diào)控和終端合作的理想條件下，它們最終的蜂窩選擇策略組合能使得系統(tǒng)容量達(dá)到上限，這是博弈的全局最優(yōu)。顯然，在現(xiàn)實(shí)生