異構蜂窩網絡中的蜂窩選擇分析與優(yōu)化.pdf

1、異構蜂窩網絡（Heterogeneous Cellular Networks，HCNs）是指在宏蜂窩(Macrocell)的覆蓋范圍內，部署微蜂窩(Microcell)、微微蜂窩(Picocell)和飛蜂窩(Femtocell)等小型蜂窩，有針對性地加強特定區(qū)域的覆蓋，形成多層蜂窩覆蓋的一種蜂窩網絡結構。與以往的同構蜂窩網絡相比，異構蜂窩網絡不僅能夠增加系統(tǒng)容量，改善室內信號的覆蓋質量，而且建網靈活便捷，維護成本低廉，因此它的發(fā)展受到了

2、研究者們的廣泛關注。在異構蜂窩網絡中，終端在任何時間任何地點都有可能被多個蜂窩覆蓋，由于各種異構蜂窩分別適用于不同的場合以及側重不同的業(yè)務，如何讓終端無論在何時何地都能選擇最合適的蜂窩接入，獲得最好的服務體驗，一直是關于異構蜂窩網絡的一個關鍵問題。至今，人們已經提出了很多蜂窩選擇(Cell Selection，CS)方案，隨著對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。本文總結了蜂窩選擇的研究現(xiàn)狀，然后分別針對接入決策的

3、觸發(fā)次數(shù)和系統(tǒng)容量對傳統(tǒng)的蜂窩選擇方案進行優(yōu)化。
　　(1)由于移動終端的蜂窩選擇是一個動態(tài)過程，所以以往大部分蜂窩選擇方案都屬于瞬時接入決策，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。在未來的城市中將會部署密集的飛蜂窩，這將會造成移動終端頻繁地接入決策，產生過多的計算、能量以及信令開銷。本文在第三章提出了一種基于接入優(yōu)先級的蜂窩選擇方案，接入優(yōu)先級指的是終端選擇接入不同候選蜂窩的優(yōu)先順序。在一定時間內，終端經過計算、分析

4、確定了候選蜂窩的接入優(yōu)先級后，終端在跨過蜂窩邊界時直接接入優(yōu)先級最高的可用蜂窩，在未來的異構蜂窩環(huán)境中這將會大量地減少移動終端觸發(fā)接入決策的次數(shù)。
　　(2)在蜂窩選擇博弈模型中，被多個蜂窩覆蓋的終端會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)容量達到上限，這是博弈的全局最優(yōu)。顯然，在現(xiàn)實生