【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)已不能滿足用戶日益增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)高速通信需求,因此引入了5G新空口(New Radio,NR)�？紤]到5G網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)的多樣化需求,異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共存將是一個(gè)不可避免的趨勢(shì)。如何設(shè)計(jì)面向多空口的異構(gòu)網(wǎng)間切換方法與性能提升方法成為亟待解決的問題。本文針對(duì)這些問題,以進(jìn)行合理的切換決策,提高網(wǎng)絡(luò)切換性能,保證用戶體驗(yàn)及業(yè)務(wù)的連續(xù)性為目標(biāo),在面向5G多空口的異構(gòu)網(wǎng)間切換判決方法設(shè)計(jì),以及5G NR小基站密集部署場(chǎng)景下的切換性能提升方法上取得了成果。本文主要貢獻(xiàn)如下:(1)針對(duì)當(dāng)前5G異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)面臨的切換和管理問題,本文提出了基于權(quán)重優(yōu)化和直覺梯形模糊的5G異構(gòu)網(wǎng)間切換方法,確定了各切換判決因子合理的權(quán)重,并綜合網(wǎng)絡(luò)特征、業(yè)務(wù)類型、用戶偏好進(jìn)行權(quán)重調(diào)整與切換網(wǎng)絡(luò)選擇算法設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明,在典型場(chǎng)景下,隨著用戶數(shù)量增加,本算法與傳統(tǒng)切換算法相比較可以降低網(wǎng)絡(luò)整體切換次數(shù)15.4%-29.3%。此外,算法還能降低時(shí)延,提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量。當(dāng)用戶在運(yùn)動(dòng)過程中改變業(yè)務(wù)類型時(shí),本算法也能夠及時(shí)調(diào)整切換策略。(2)針對(duì)5G NR小基站進(jìn)行密集部署所面臨的切換場(chǎng)景快變、切換性能不佳的問題,本文提出了基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的用戶網(wǎng)絡(luò)雙向決策切換性能優(yōu)化算法,設(shè)計(jì)了基于多指標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)排序規(guī)則和基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)的用戶排隊(duì)規(guī)則,使用戶與網(wǎng)絡(luò)可以通過雙向選擇進(jìn)行切換決策。通過搭建仿真平臺(tái)對(duì)所提出的切換算法性能進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明在該場(chǎng)景下,隨著用戶數(shù)量增加,本算法可以提高系統(tǒng)吞吐量35.9%-53.1%。此外,本算法還可以減少網(wǎng)絡(luò)切換次數(shù),緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞問題。本文為高流量大帶寬場(chǎng)景下的5G多空口異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換,以及密集部署場(chǎng)景下的5G NR小基站間的切換提供了方法和技術(shù)支持,保證用戶在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行無縫的切換和業(yè)務(wù)傳輸,提高了網(wǎng)絡(luò)性能、用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)。
【圖文】：

邐北京郵電大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑網(wǎng)絡(luò)選擇，使切換決策的結(jié)果更具科學(xué)性、可靠性、有效性。逡逑２．邋２．邋２邋５Ｇ異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切換場(chǎng)景設(shè)計(jì)逡逑（１）典型切換場(chǎng)景逡逑圖２－１為新型５Ｇ異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)高流量大帶寬切換場(chǎng)景，包含了邋４Ｇ邋ＬＴＥ，５Ｇ逡逑ＮＲ和ＷＬＡＮ三種無線接入技術(shù)。該場(chǎng)景設(shè)定在密集住宅區(qū)，包含了五種典型的逡逑５Ｇ業(yè)務(wù)類型，會(huì)話類業(yè)務(wù)如語音、可視電話，，流類業(yè)務(wù)如３Ｄ／４Ｋ高清視頻，交逡逑互類業(yè)務(wù)如ＡＲ／ＶＲ、網(wǎng)絡(luò)游戲，后臺(tái)類業(yè)務(wù)如Ｅ－ｍａｉｌ、短信服務(wù)，機(jī)器對(duì)機(jī)器逡逑（Ｍａｃｈｉｎｅ邋ｔｏ邋Ｍａｃｈｉｎｅ，Ｍ２Ｍ）類業(yè)務(wù)如車聯(lián)網(wǎng)等。該異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的特點(diǎn)是高逡逑流量，大帶寬，設(shè)備連接數(shù)巨大，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載高。部分業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延敏感，對(duì)網(wǎng)絡(luò)可逡逑靠性要求高，需保證用戶體驗(yàn)速率和業(yè)務(wù)的無縫傳輸。逡逑

基于對(duì)現(xiàn)有的異構(gòu)網(wǎng)間切換算法的研宄，本文提出基于權(quán)重優(yōu)化和直覺梯形逡逑模糊的５Ｇ異構(gòu)網(wǎng)間切換方案。在確定權(quán)重時(shí)運(yùn)用層次分析法對(duì)切換判決因子進(jìn)逡逑行賦權(quán)，然后基于用戶偏好進(jìn)行局部變權(quán)，對(duì)切換判決因子權(quán)重優(yōu)化，最后運(yùn)用逡逑基于直覺梯形模糊的多屬性判決方法進(jìn)行切換決策。本算法的優(yōu)勢(shì)在于，在新型逡逑５Ｇ異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的背景下，在影響切換判決的相關(guān)指標(biāo)權(quán)重分配問題上有所突破，逡逑針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)特性、業(yè)務(wù)類型、用戶偏好進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)選擇，使切換決策的結(jié)果更具逡逑科學(xué)性、可靠性、有效性。逡逑首先，將ＵＥ在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)隨機(jī)撒點(diǎn)，收集周邊網(wǎng)絡(luò)ＲＳＲＰ值，并接入逡逑接收信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)。然后，ＵＥ在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行不定向運(yùn)動(dòng)，實(shí)時(shí)收集周邊逡逑網(wǎng)絡(luò)信息，將周邊網(wǎng)絡(luò)的ＲＳＲＰ信號(hào)按照強(qiáng)度大小進(jìn)行排序。若網(wǎng)絡(luò)滿足Ａ３事逡逑件［３７］時(shí)，將該網(wǎng)絡(luò)加入候選網(wǎng)絡(luò)列表，如不滿足則忽略該網(wǎng)絡(luò)。接下來，獲�。眨佩义袭�(dāng)前的業(yè)務(wù)類型、用戶偏好，以及候選列表中所有網(wǎng)絡(luò)的屬性信息。用戶將測(cè)量逡逑報(bào)告周期性地發(fā)送給服務(wù)的小區(qū)基站。最后，利用本文所提出的基于權(quán)重優(yōu)化和逡逑直覺梯形模糊的多屬性切換決策算法，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)得分并排序，將用戶切換到得分逡逑最高的網(wǎng)絡(luò)。隨著ＵＥ運(yùn)動(dòng)，持續(xù)檢測(cè)業(yè)務(wù)類型、用戶偏好、網(wǎng)絡(luò)屬性的變化情逡逑況，進(jìn)行切換決策，保持用戶與最佳的網(wǎng)絡(luò)的連接。圖２－２為切換算法流程圖。逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.5

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本文編號(hào)：2689311