AI-Driven Multi-Modal Adaptive Handover Control Optimization for O-RAN
University College Dublin（都柏林大学）；Bangladesh Institute of Governance and Management（孟加拉国治理与管理研究所）
本文提出一种多模态移动感知优化框架，通过rApp生成邻区推荐并结合E2测量实现切换决策，提升切换可靠性。
2026-03-17 cs.NI
What Is the Cost of a Handover Interruption? Rethinking 5G Mobility for Aerial Vehicles
Aeronautics Institute of Technology（巴西航空技术学院）；Northwestern University（西北大学）
该研究针对低空航空依赖5G的场景，提出风险感知移动性（RAM）方法，利用多类信息映射运营风险，在圣保罗188个5G扇区的测试中使平均运营风险代理降低45%，推动5G移动性转向管理运营风险。
2026-10-14 cs.NI
Cell Association and Handover Management in Femtocell Networks
虽然毫微微蜂窝技术是非常有前途的，但在充分挖掘其潜力之前，还需要解决许多具有挑战性的问题。在本文中，我们研究的问题，小区的关联和切换管理的毫微微蜂窝网络。两个极端的情况下，细胞的关联进行了讨论和分析。然后，我们提出了我们的算法，以最大限度地提高网络容量，同时实现用户之间的公平性。在此基础上，我们进一步发展了一个切换算法，以减少不必要的切换次数，使用贝叶斯估计。所提出的切换算法被证明优于一个启发式计划，在我们的仿真研究中有相当大的收益。
2012-10-18 cs.NI
On The Modelling and Performance Analysis of Lower Layer Mobility in 5G-Advanced
5G高级网络中即将到来的移动性增强之一是使用所谓的下层移动性过程基于层1（L1）测量来执行切换。在本文中，我们提供了一个较低层的移动性过程的系统模型，我们评估它对现有的高层移动性程序，如基线和条件切换，使用系统级仿真。较低层的移动性过程的优点和缺点进行了分析，并与高层切换机制使用相关的移动性关键性能指标进行了比较。已经表明，较低层移动性过程在无线电通信可靠性方面优于现有的切换机制，但代价是更高数量的切换和乒乓。为了解决这些缺点，在切换决策中使用的L1测量的额外的滤波被引入，以减少由快速衰落和测量误差引起的波动。此外，较低层移动性过程利用动态切换机制来增强，使得UE能够改变小区而不被网络重新配置。评估表明，引入这样的技术有利于减少乒乓次数和信令开销，代价是分别对快速信号降级和资源预留开销做出反应的延迟增加。
2022-11-04 cs.NI
RACH Optimization with Decision Tree Based Supervised Learning for Conditional Handover in 5G Beamformed Systems
5G网络中引入的更高频率会导致信号快速退化，并对用户移动性构成挑战。在最近的研究中，5G网络已经采用了有条件切换过程来增强用户移动性鲁棒性。在本文中，有条件切换的移动性性能分析5G毫米波系统与波束成形。此外，提出了一种资源高效的随机接入过程，增加了切换过程中无竞争随机接入的机会，从而减少了信令和中断时间。此外，简单，但有效的决策树的监督学习的方法，提出了最小化的切换失败所造成的波束准备阶段的随机接入过程。结果揭示了无竞争随机接入和切换失败之间的权衡。它还表明，随机接入的最佳操作点是可以实现的条件切换与建议的学习算法。
2021-02-09 cs.NI
Efficient Micro-Mobility using Intra-domain Multicast-based Mechanisms (M&M)
切换性能是IP移动性协议设计中最重要的指标之一。当前的移动IP（MIP）标准已经显示出表现出较差的切换性能。大多数其他工作试图修改MIP以稍微提高其效率，而其他人则提出了复杂的技术来取代MIP。而不是采取这些方法，我们反而提出了一个新的架构，提供高效和平滑的切换，同时能够共存和互操作与其他技术。具体来说，我们提出了一个域内基于多播的移动架构，访问移动分配一个多播地址使用，而在一个域中移动。使用标准的多播加入/修剪机制来实现有效的切换。提出了两种方法，并进行了对比。第一个引入了基于代理的移动性的概念，而另一个使用算法映射来获得访问移动台的多播地址。我们表明，算法映射的方法有几个优势，代理的方法，并提供机制来支持it.Network模拟（使用NS-2）是用来评估我们的计划，并将其与其他路由为基础的微移动方案- CIP和HAWAII。主动切换的结果表明，M&M和CIP显示出较低的切换延迟和数据包重排序深度相比，HAWAII。M&M的性能与CIP相当的原因是两者都在主动切换中使用双播。然而，M&M处理域中的多个边界路由器，其中CIP失败。我们还提供了一个切换算法，利用主动路径设置能力的M&M，这是预期的反应性切换的情况下，优于CIP。
2002-08-16 cs.NI
Cell-Free Massive MIMO Under Mobility: A Fairness-Differentiated Handover Scheme
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本文提出FairDiff方案，通过公平性差异化切换策略，在移动CF-mMIMO中实现高吞吐量与低复杂度的平衡。
2026-09-28 cs.NI
Analyzing an Analytical Solution Model for Simultaneous Mobility
当前的移动模型的同时移动性有其卷积在设计同时移动，其中移动节点（MN）从两个相邻的小区在同一时间随机旅行，也有其复杂性的测量同时切换的发生。当两个MN大约同时开始切换时，会产生同时移动性问题。由于同时移动性是不同的其他移动性模式，通常发生在实时的的次数较少，我们分析，一个简化的同时移动性模型可以被认为是通过仅采取对称位置的MN与随机步骤。除此之外，我们还使用mSCTP对模型进行了仿真，并比较了不同场景下自定义小区范围的仿真结果。分析结果表明，随着小区规模的增大，随机步同步切换的发生率逐渐降低，而对于随机步顺序移动（初始位置预先确定），同步切换的发生率更高。
2014-01-09 cs.NI
Provide a Model for Handover Technology in Wireless Networks
在IETF中，已经提出了用于MIPv6（FMIPv6）的快速切换以减少切换延迟。它无法找到可接受的减少，因此导致更多的努力来改善它，然而，在文献中创建了多种切换方法。在移动业务中，稳定的连接非常重要，因此设备的移动不会导致网络服务的任何中断，因此移动性管理起着非常重要的作用。移动IPv6已经成为支持互联网上不同网络之间移动性的通用解决方案，需要正确管理完美的连接。为了选择合适的方法，在本文中，所有提出的方法已被分类，根据所确定的性能指标。呼叫阻塞概率、切换阻塞概率、不必要切换概率、中断持续时间和延迟时间是切换算法最重要的性能指标。将根据所选的声音应用部署AHP方法来加权样本拓扑中的度量。最后利用TOPSIS法来寻找合适的切换算法。
2011-08-31 cs.NI
Integrated Solution Scheme for Handover Latency Diminution in Proxy Mobile IPv6
最近的趋势表明，存在无线和移动通信网络与互联网服务的快速发展和快速融合，以向网络用户提供无处不在的接入质量。大多数无线网络和移动蜂窝网络正在向全基于IP的方向发展。这些网络通过使用TCP/IP协议的专用IP核心网络或通过互联网连接。因此，存在通过因特网改进移动性支持并通过提供无缝切换来支持无处不在的网络接入的空间。尤其是便携式移动和笔记本电脑设备的发明，几乎可以在任何时候连接到任何地方。然而，最近移动和膝上型设备的使用激增也在性能和服务质量方面产生了若干问题。如今，移动用户需要高质量的性能，最好的服务质量和无缝连接，支持实时应用，如音频和视频流。本文的目的是研究和评估微移动域下的移动性管理协议对链路层和网络层切换性能的影响。因此，本文提出了一种基于代理移动IPv6的网络移动性管理框架的集成解决方案，以降低高速移动性下移动主机切换到新网络时的切换时延、丢包率，提高吞吐量和视频传输性能。通过仿真分析了移动协议下网络性能与移动主机移动速度的关系。在仿真结果的基础上，给出并分析了微移动域中域内业务下移动协议的仿真结果。
2011-08-31 cs.NI
Deep Learning-based Intelligent Dual Connectivity for Mobility Management in Dense Network
超密集网络部署已被提出作为实现第五代（5G）移动通信系统中的容量目标的关键技术。然而，较小小区的部署不可避免地导致更频繁的切换，从而使移动性管理更具挑战性，并降低了密集网络部署所提供的容量增益。为了在这样的网络环境中充分收获移动用户的收益，我们提出了一种智能双连接机制，通过基于深度学习的移动性预测进行移动性管理。我们首先使用深度学习算法之一的LSTM（长短期记忆）算法，从每个用户设备（UE）的历史轨迹中学习其移动模式，并预测其未来的移动趋势。基于相应的预测结果，网络将判断UE是否需要切换。对于切换情况，将为相关UE建立双连接。因此，UE可以在切换过程中从两个基站获得无线电信号。仿真结果表明，所提出的智能双连接机制在保证网络能量效率的同时，能够显著提高移动用户在切换过程中的服务质量。
2018-05-30 cs.NI
A Review: Study of Handover Performance in Mobile IP
移动互联网协议（Mobile IP）是互联网工程任务组（IETF）提出的解决移动性问题的互联网协议的扩展。为了支持具有永久IP地址的网络（和/或子网）上的节点的不中断服务和无缝移动性，在移动IP使能网络中执行切换。移动IP中的切换是导致性能下降的源原因，因为它导致切换期间增加的延迟和分组丢失。其他问题，如可扩展性问题，有序的数据包交付问题，控制平面管理问题等也受到不利影响。本文提供了一个建设性的调查，通过分类，讨论和比较不同的切换技术，已提出到目前为止，为提高性能在切换。最后简要讨论了一些用于解决切换相关问题的一般解决方案。
2013-12-07 cs.NI
Performance evaluation of conditional handover in 5G systems under fading scenario
针对5G系统切换性能提升需求，提出考虑多移动性参数、UE速度及信道衰落的马尔可夫模型解析评估条件切换（CHO）性能，验证了参数最优配置与UE速度、衰落特性相关，可为运营商参数配置提供参考。
2024-03-07 cs.NI
Rural Handover Parameter Tuning to Achieve End to End Latency Requirements of Future Railway Mobile Communication Systems
本文针对5G FRMCS的低时延高可靠需求，研究农村场景下切换流程及参数配置对移动性、分组时延和可靠性的影响，发现基线切换可满足标准数据通信场景，优化切换性能最多降时延18.5%，凸显移动性优化的重要性。
2024-08-13 cs.NI
RACH-less Handover with Early Timing Advance Acquisition for Outage Reduction
本文针对5G网络高移动性场景，提出一种基于3GPP条件切换机制的无RACH切换信令方案，通过早期获取定时提前建立初始同步，显著缩短切换中断时间，使中断及切换中断时间分别相对减少18.7%和43.2%。
2024-03-27 cs.NI
Handover Management in Highly Dense Femtocellular Networks
对于密集的毫微微蜂窝，智能集成的毫微微蜂窝/宏蜂窝网络架构，具有最小数量的毫微微蜂窝的邻居小区列表，有效的呼叫准入控制（CAC），和切换过程与适当的信令是开放的研究问题。用于集成毫微微小区/宏小区网络的适当业务模型也尚未开发。在本文中，我们提出了综合毫微微蜂窝/宏蜂窝网络的移动性管理的主要问题。我们提出了一种新的算法来创建一个最小的邻居小区列表，但适当的，切换的细胞数量。我们还提出了详细的切换程序和一个新的流量模型的综合毫微微蜂窝/宏蜂窝网络。建议的CAC有效地处理各种呼叫。数值和仿真结果表明了集成的毫微微蜂窝/宏蜂窝网络的重要性和所提出的方案的性能改善。我们提出的密集毫微微蜂窝基站的方案将是非常有效的研究和工业实施。
2014-12-11 cs.NI
Global mibility and handover management for heterogeneous network in VANET
车载自组织网络是一种新兴的技术.移动性管理是车载自组织网络支持各种智能交通系统应用的最具挑战性的研究课题之一。车载Ad hoc网络对于车辆间通信越来越重要，因为它们允许车辆之间的通信，而无需任何基础设施、配置工作，并且没有蜂窝网络的高成本。除了本地数据交换，车辆应用程序可以用于访问互联网服务。访问由位于路边站点的互联网网关提供。然而，互联网集成需要车载自组织网络的相应移动性支持。在本文中，我们将研究在车载自组网的网络移动性的方法，该模型将描述车辆从一个网络到另一个网络的运动。提出的切换方案减少了切换延迟，分组丢失信令开销。
2013-10-18 cs.NI
Towards Understanding the Fundamentals of Mobility in Cellular Networks
尽管移动性在无线网络中扮演着核心角色，但分析研究其对网络性能的影响是非常困难的。本文的目的是解决这个差距，提出了一个随机航路点（RWP）的移动性模型定义在整个平面上，并将其应用于分析两个关键的蜂窝网络参数：切换率和逗留时间。我们首先分析了该模型的随机特性，并将其与其他两种模型进行比较：经典的RWP移动模型和合成截断Levy步行模型，该模型是从真实的移动轨迹构建的。比较表明，所提出的RWP移动性模型是更合适的移动性仿真在新兴的蜂窝网络，其中有越来越小的细胞。然后，我们将该模型应用到蜂窝网络下确定性（六边形）和随机（泊松）基站（BS）模型。我们提出了切换率和逗留时间的解析表达式，这具有预期的属性，切换率是成正比的BS密度的平方根。与实际BS分布相比，我们发现Poisson-Voronoi模型在移动性评估方面与六边形模型一样准确，但更悲观，因为它预测了更高的切换率和更低的逗留时间。
2013-01-16 cs.NI
Signaling Rate and Performance of RIS Reconfiguration and Handover Management in Next Generation Mobile Networks
针对下一代移动网络中RIS重配置与切换的管理问题，本文基于随机几何模型推导了重配置与切换速率的闭式表达式，提出新型信令协议并评估信令开销与控制平面服务器容量，为首个将RIS重配置统计特性与网络信令性能关联的分析模型。
2024-07-25 cs.NI
Dynamic Distributed Mobility Management System based on Multiple Mix-Zones over Road Networks
在新兴的智能交通系统（ITS）中，车辆可以访问互联网进行通信，以满足移动性管理和兴趣点分配的需要。因此，很明显，通过频繁地改变路边单元，可能需要对移动用户（MU）的快速切换管理以配置新的IP地址，然而正在进行的会话保持不受干扰。最近的研究表明，当前版本的IP移动性协议是集中式解决方案，在集中式环境中，数据业务和数据管理被路由到锚实体。车辆可能会以组的形式从一个RSU路由到另一个RSU，相应地，交换消息的业务量和移动性增加，这将显著影响网络的性能。面对这些挑战，IETF DDMM组织已经预期了一种名为DDMM（动态分布式移动性管理）的新结构。它是基于基于网络的CMM协议设计的，该协议被称为代理移动IPv6（PMIPv6）。然而，已经认识到，基于网络的DDMM和PMIPv6在切换延迟和分组丢失方面可能存在显著差异。因此，我们已经设想了基于网络的DDMM的快速切换（动态分布式移动性管理），其基于PMIPv6（PFMIPv6）的快速切换。针对MU承载IP流且具有多个不同锚实体的情况，我们设计了一些重要的补充措施来支持该模型，并推导了解析表达式，对给定的DDMM方案的切换性能进行了检验和比较，结果表明，DDMM方案在切换延迟、会话恢复和分组丢失等方面都优于以前的方案。
2017-06-06 cs.NI
A novel approach for mobility management inf lte femtocells
LTE是一种新兴的无线数据通信技术，用于提供宽带无处不在的互联网接入。自Release 8以来，毫微微小区被包括在3GPP中，以增强室内网络覆盖和容量。分层LTE结构中的移动性管理的主要挑战是保证到毫微微小区或从毫微微小区/到毫微微小区/在毫微微小区之间的高效切换。本文重点介绍了不同类型的切换和不同的决策算法之间的性能比较。在此基础上，提出了一种基于速率的宏-毫微微切换算法，并给出了仿真结果
2014-11-11 cs.NI
Block Prefix Mechanism for Flow Mobility in PMIPv6 Based Networks
下一代互联网在本质上被认为是异构的，并且期望连接到互联网的移动设备配备有不同的无线网络接口。由于无缝移动性在这样的网络中是重要的，所以在不同网络类型之间的切换（称为垂直切换）是这样的网络中的重要问题。在提出移动IPv6（MIPv6）和代理移动IPv6（PMIPv6）等移动性管理协议标准的同时，IETF工作组和研究团体正在解决的一个重要挑战是多宿主异构无线网络中的流移动性。在本文中，我们提出并分析了一个块前缀机制流移动性在PMIPv6和进行了广泛的分析和仿真研究，比较所提出的机制与现有的基于前缀的机制流移动性在PMIPv6报告的重要性能指标，如切换延迟，平均跳延迟，数据包密度，信令成本和丢包。分析和仿真结果表明，该机制优于现有的流移动性管理过程中使用共享或唯一的前缀。
2019-07-11 cs.NI
Handover Management for mmWave Networks with Proactive Performance Prediction Using Camera Images and Deep Reinforcement Learning
对于毫米波网络，本文提出了一种范式转变，利用时间连续的相机图像切换决策问题。在做出切换决策时，重要的是预测未来的长期性能-例如，时变数据率的累积和-主动避免做出短视的决定。然而，这项研究实验注意到，在接收功率的时间变化不一定是信息主动预测移动障碍物引起的数据率的快速退化。为了克服这一挑战，本研究提出了一种主动的框架，其中切换时序进行了优化，而障碍物引起的数据率退化发生之前预测的退化。关键思想是扩展状态空间以涉及时间连续的相机图像，其包括用于预测这种数据率劣化的信息特征。为了克服在处理扩展状态空间的大维度的困难，我们使用深度强化学习来决定切换定时。基于实验获得的相机图像和接收功率执行的评估表明，扩展的状态空间便于（i）从劣化发生之前的500 ms预测障碍物引起的数据率劣化，以及（ii）优于没有状态空间扩展的切换框架的性能
2020-07-17 cs.NI
Mitigating Unnecessary Handovers in Ultra-Dense Networks through Machine Learning-based Mobility Prediction
在5G无线通信中，智能交通系统（ITS）和自动驾驶等汽车应用受到广泛关注。这些应用具有严格的要求，并且通常需要高服务质量（QoS）。在城市环境中，超密集网络（UDN）不仅可以提供最佳的QoS，而且可以增加系统容量和频率重用。然而，密集小小区节点（SCN）部署的5G UDN的当前架构促使延迟、切换时间和切换失败增加。在本文中，我们提出了一个机器学习（ML）支持的移动性预测（MP）策略，以预测未来的车辆用户设备（VUE）的移动性和切换位置。所提出的方法的主要目的是最小化不必要的切换（UHO），同时确保VUE充分利用所部署的UDN。我们评估和验证我们的方法在下行链路系统级模拟器。我们使用支持向量机（SVM），决策树分类器（DTC），和随机森林分类器（RFC）预测移动性。仿真结果表明，平均减少30%的切换时间，利用ML为基础的MP，与RFC显示在某些情况下，最大的减少高达70%。
2023-02-23 cs.NI cs.SY eess.SY
Sequence-Based Deep Learning for Handover Optimization in Dense Urban Cellular Network
School of Engineering and Technology, Sunway University（双威大学工程学院与技术学院）；Department of Computer Science, Federal University Dutsinma（杜钦马联邦大学计算机科学系）；Future Cities Research Institute, Sunway University（双威大学未来城市研究院）
针对密集城市蜂窝网络的切换管理难题，本文提出基于GRU的序列深度学习切换预测方法，结合多维特征大幅降低乒乓切换与不必要切换，提升连接稳定性，推理效率高，适用于实时边缘部署，并公开数据集助力相关研究。
2025-10-03 cs.NI
Information Centric Networking based Handover Support for QoS Maintenance in Cooperative Heterogeneous Wireless Networks
信息网络（NetInf）是一个术语，用于描述不像现代网络那样以节点为中心的网络。顾名思义，信息取代了网络中的节点。在这份报告中，我们提出了一个架构的移动节点的NetInf。我们称之为NetInf Mobile Node。它是为NetInf提出的基本节点架构的扩展。它与基于NetInf和TCP/IP的网络兼容。该架构中的虚拟节点层模块提供对节点的移动性、功耗以及数据中继/存储服务的管理支持。内/外路由器构造路由器（I/O LCTR）是NetInf移动节点中引入的两个功能，用于在NetInf和非NetInf站点之间操作。NetInf移动节点的基本目的是在移动事件期间维持QoS。切换/移交是移动性期间的关键情况，其中正在进行的会话的QoS降级的机会很高。本报告提出了一个这样的情况下，在异构无线网络环境中切换的情况下，通过我们提出的算法，保持应用程序的QoS。
2011-08-16 cs.NI
Interface Selection for Power Management in UMTS/WLAN Overlaying Network
接入网络的多种选择提供了不同的机会，并克服了其他技术的局限性。接口的优化选择是支持多接口的移动终端实现无缝切换和功耗优化的一大挑战。无缝切换、资源管理、支持QoS的CAC和降低移动终端功耗的多接口管理是UMTS/WLAN覆盖网络中最重要的问题。两个接口的同时接入可以减少异构切换中的切换延迟和数据丢失。MN可以保持一个接口连接，而其他接口可以用于切换过程。但是两个接口的接入增加了MN中的功率消耗。本文提出了一种有效的接口选择方案，包括接口选择算法、接口选择机制和考虑电池功耗的CAC。MN的电池电量水平和目标接口中的QoS/QoE的提供被认为是我们的接口选择算法的重要参数。
2018-10-05 cs.NI
Handover Management in Dense Cellular Networks: A Stochastic Geometry Approach
蜂窝运营商不断地使其网络致密化以应对不断增加的容量需求。此外，预计蜂窝网络的极端密集化阶段将满足雄心勃勃的第五代（5G）性能要求。网络致密化通过缩小基站（BS）的覆盖区并在空间域上更频繁地重用相同频谱来提高频谱利用率和网络容量。然而，网络密集化也增加了切换（HO）速率，这可能由于HO延迟而减少移动用户的容量增益。在高度密集的5G蜂窝网络中，HO延迟可能会抵消甚至抵消网络密集化带来的收益。在本文中，我们提出了一个分析范式，随机几何的基础上，量化的HO延迟对蜂窝网络中的平均用户速率的影响。为此，我们提出了一个灵活的切换方案，以减少HO延迟的情况下，高度密集的蜂窝网络。该方案允许跳过HO过程，其中一些BS沿着用户的轨迹。该方案仅针对单次HO跳过的性能评估和测试在许多实际场景中显示出相当大的增益。
2016-04-28 cs.NI
Conditional Handover in 5G: Principles, Future Use Cases and FR2 Performance
本文详细阐述了条件切换（CHO）-第三代合作伙伴计划（3GPP）第16版中设计的移动性功能，旨在提高蜂窝网络中切换的可靠性。CHO已被证明是一个成功的功能，并吸引了移动网络的其他几个领域，其中也需要增加可靠性（例如，非地面网络或综合接入回程）。本文解释了CHO的原理，描述了其在垂直领域的未来使用，并提供了性能结果，显示了CHO可以在更高频段为5G系统提供的增益。我们的仿真分析集中在频率范围2（FR 2）和CHO恢复过程中的切换。结果表明，与版本15的基线切换相比，在更高的频率下，CHO也可以大大减少移动性故障。此外，已经证实CHO恢复可以是允许在故障后更快地重新连接到网络的有用手段。在某些情况下，发现CHO回收率使用率超过80%。该论文还概述了CHO领域未来的研究和标准化方向，该领域似乎是3GPP第18版及以后进一步发展的可靠候选者。
2022-04-04 cs.NI
CASH: Context-Aware Smart Handover for Reliable UAV Connectivity on Aerial Corridors
针对城市空中交通走廊中无人机频繁切换导致连接性能下降的问题，提出基于轨迹前瞻评分的情境感知智能切换协议CASH，可将切换频率降低78%并保持低中断概率。
2025-08-05 cs.NI eess.SP
Mobility Management for Heterogeneous Networks: Leveraging Millimeter Wave for Seamless Handover
克服毫米波（mmW）通信的不确定性和动态信道变化的最有希望的方法之一是部署集成mmW和微波（$μ$ W）频率两者的双模基站。特别地，如果设计得当，这种双模基站可以增强高度移动无线环境中的移动性和切换。提出了一种新的联合$μ$ W-mmW网络移动性分析和管理方法。所提出的方法利用设备级缓存以及双模基站的功能，以最大限度地减少切换失败，并提供无缝的移动性。首先，基本结果的缓存能力，包括缓存概率和缓存持续时间，推导出建议的双模网络场景。第二，平均可实现的缓存速率为移动用户。然后，缓存的切换次数（HO）和平均切换失败（HOF）的影响进行了分析。推导的分析结果表明，内容缓存将减少HOF和增强移动性管理的异构无线网络与毫米波的能力。数值结果证实了分析推导，并表明，所提出的解决方案提供了显着减少的平均HOF，达到45%，移动用户移动速度相对较高。
2017-09-04 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Evaluation of Spectrum Mobility in Multi-homed Mobile IPv6 Cognitive Radio Cellular Networks
技术的发展以及超大规模集成电路的成就使移动设备能够配备多个无线电接口，这被称为多宿主。另一方面，已经引入了各种无线接入技术的组合，称为下一代无线网络（NGWN），以在任何时间和位置提供与移动设备的连续连接。认知无线电网络作为下一代网络的一部分，被认为是解决频谱效率低下和频谱稀缺问题的重要手段。为了在认知无线电网络的上下文中提供跨异构无线接入网络的无缝和无处不在的连接，利用移动IPv6是有益的。在本文中，一个移动终端配备了两个无线电接口被认为是为了评估性能的频谱切换的切换延迟。分析结果表明，该模型可以实现更好的性能相比，其他相关的移动性管理协议，主要是在切换延迟。
2017-01-04 cs.NI
Handover Management in 5G and Beyond: A Topology Aware Skipping Approach
网络密集化被认为是满足5G容量标准的潜在解决方案。网络致密化通过缩小基站（BS）的覆盖区来提供更多容量，从而减少由每个BS服务的用户的数量。然而，容量的增益是以增加的切换（HO）速率为代价实现的。因此，HO率是一个关键的性能限制因素，应该仔细考虑在致密化规划。本文揭示了密集5G网络中出现的HO问题，并通过拓扑感知HO跳过提出了一种有效的解决方案。不同的跳跃技术被认为是与传统的最佳连接的计划和比较。为此，通过研究分别采用泊松点过程和泊松簇过程建模的单层和双层蜂窝网络下行链路的平均用户速率，验证了所提方案的有效性.所提出的跳过方案显示出高达47%的平均吞吐量增益，这将最大限度地提高网络密度的好处。
2016-11-21 cs.NI
Meta-Continual Mobility Forecasting for Proactive Handover Prediction
Independent Researcher（独立研究者）
本文提出了一种轻量级元连续预测框架，用于提升主动切换预测的准确性与效率，通过整合GRU预测器、元初始化和残差检测器，在减少参数量的同时实现更快的漂移恢复和更优的切换预测性能。
2025-12-03 cs.LG cs.NI
Knowledge Transfer in Deep Reinforcement Learning for Slice-Aware Mobility Robustness Optimization
Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Nokia Software（诺基亚软件部门）
自组织网络中的传统移动性鲁棒性优化（MRO）旨在通过优化小区特定的切换参数来提高切换性能。然而，这样的解决方案不能满足下一代网络的需求与网络切片，因为它只保证接收信号的强度，而不是每个切片的服务质量。为了提供真正无缝的移动服务，我们提出了一种基于深度强化学习的切片感知移动鲁棒性优化（SAMRO）方法，该方法通过优化切片特定的切换参数来提高切换性能，并确保切片服务。此外，为了允许安全和样本有效的在线训练，我们开发了一个两步迁移学习方案：1）正则化的离线强化学习，以及2）有效的在线微调与混合经验重放。系统级仿真结果表明，与传统的MRO算法相比，SAMRO算法在优化切换性能的同时，显著提高了切片感知服务的连续性。
2022-03-07 cs.AI cs.LG cs.NI
Cooperative Interference Mitigation and Handover Management for Heterogeneous Cloud Small Cell Networks
异构小小区网络已经吸引了很多关注以满足用户爆炸性的数据业务需求。异构云小小区网络（Heterogeneous Cloud Small Cell Network，HCSNet）结合了云计算和异构小小区网络，将有可能在5G移动通信网络中发挥重要作用。然而，随着小小区的大规模部署，同频干扰和切换管理是HCSNet中的两个重要问题，特别是对于小区边缘用户。在这篇文章中，我们研究的问题，合作干扰缓解和切换管理HCSNet。描述了一种将云无线电接入网络与小小区相结合的网络架构。采用一种有效的协作多点（CoMP）分簇方案，利用亲和传播，以减轻小区边缘用户的干扰。提出了一种低复杂度的切换管理方案，并分析了HCSNet中切换管理的信令流程。仿真结果表明，所提出的网络结构、CoMP分簇方案和切换管理方案能够在保证用户服务质量的同时，显著提高HCSNet的容量。
2015-05-01 cs.IT cs.NI math.IT
Recurrent Neural Networks for Handover Management in Next-Generation Self-Organized Networks
Centre Tecnològic de Telecomunicacions de Catalunya (CTTC/CERCA)（加泰罗尼亚电信技术中心（CTTC/CERCA））；Huawei Technologies, Sweden AB（华为技术瑞典有限公司）
在本文中，我们讨论了下一代自组织网络的切换管理方案。我们建议从完整的协议栈数据中提取经验，在多小区场景中做出智能切换决策，其中用户移动并受到停电深度区域的挑战。传统的切换方案具有在切换之前仅考虑来自服务小区和目标小区的信号强度的缺点。然而，我们认为，由切换到的目标小区的决定产生的预期体验质量（QoE）应该是切换决定的驱动原则。特别是，我们提出了两个基于多层多对一LSTM架构的模型，以及一个多层LSTM自动编码器（AE）与多层感知器（MLP）神经网络的结合。我们表明，使用从数据中提取的经验，我们可以提高18%的用户完成下载的数量，我们可以减少下载的时间，相对于一个标准的基于事件的切换基准计划。此外，为了推广，我们在不同的场景中测试了LSTM自动编码器，与原始场景相比，它保持了性能的改善，但性能略有下降。
2020-06-11 cs.LG cs.NI
A Non-stochastic Learning Approach to Energy Efficient Mobility Management
能量有效的移动性管理是具有异构小区大小和增加的节点密度的现代无线网络中的重要问题。我们表明，基于优化的移动性协议不能实现长期的最优能耗，特别是对于超密集网络（UDN）。为了解决UDN的复杂动态，我们提出了一种非随机在线学习方法，该方法不对小基站（SBS）活动的统计行为进行任何假设。此外，我们引入切换成本的整体能源消耗，这迫使得到的解决方案，以显式地减少频繁的切换。提出的指数加权批量随机化（BREW）算法依赖于批量搜索，从而减少了不必要的搜索。我们证明了BREW的遗憾是次线性的时间，从而保证其收敛到最佳SBS选择。我们进一步研究了BREW算法的鲁棒性延迟或丢失的反馈。此外，我们研究了SBS可以动态打开和关闭的设置。我们证明了次线性遗憾是不可能的任意SBS开/关，然后开发一种新的学习策略，称为排名专家（RE），同时考虑到切换成本和SBS的可用性。为了解决RE的高复杂性，我们提出了一个上下文排名专家（CRE）算法，只分配在给定的上下文中的专家。严格的遗憾界被证明为RE和CRE方面的最佳专家。仿真结果表明，所提出的移动性算法不仅大大降低了系统能耗，而且对实际超密集无线网络中常见的各种动态特性具有鲁棒性.
2016-08-29 cs.NI
Handover Control in Wireless Systems via Asynchronous Multi-User Deep Reinforcement Learning
在本文中，我们提出了一个两层的框架来学习最佳切换（HO）控制器在可能的大规模无线系统支持移动物联网（IoT）用户或传统的蜂窝用户，其中用户的移动性模式可能是异构的。特别是，我们提出的框架首先分区的用户设备（UE）与不同的移动性模式到集群，其中的移动性模式是相似的，在同一个集群。然后，在每个簇内，开发异步多用户深度强化学习方案来控制每个簇中的UE之间的HO过程，以降低HO速率同时确保一定的系统吞吐量。在该方案中，我们使用深度神经网络（DNN）作为HO控制器，每个UE通过强化学习以协作方式学习。此外，我们在执行强化学习之前使用监督学习初始化DNN控制器，以利用我们已经知道的传统HO方案，并减轻初始阶段随机探索的负面影响。此外，我们表明，所采用的基于全局参数的异步框架使我们能够更快地训练更多的UE，这可以很好地解决可扩展性问题，以支持大型系统。最后，仿真结果表明，所提出的框架可以实现更好的性能比最先进的在线计划，在HO率。
2018-05-08 cs.NI
Extension of MIH to Support FPMIPv6 for Optimized Heterogeneous Handover
与代理移动IPv6（PMIPv6）相比，代理移动IPv6（FPMIPv6）的快速切换可以减少切换延迟和分组丢失。然而，随着新兴无线技术的不断发展，FPMIPv6由于缺乏统一的第二层触发机制，仍然无法处理异构网络。媒体无关切换（MIH）可以提供异构切换支持，目前已经提出了很多融合方案，但大多数方案都集中在MIH和PMIPv6的融合上，需要额外的机制，这些机制超出了MIH的范围，难以实现标准化操作。为此，本文通过扩展现有MIH标准，提出了FPMIPv6与MIH的融合方案，并采用城市段移动模型分析了其在不同场景下的性能。分析结果表明，该方案能够减少切换延迟和信令成本相比，标准以及快速切换解决方案。
2017-05-27 cs.NI
A Generic Signaling Framework for Seamless Mobility in Heterogeneous Wireless Networks
近年来，已经开发了几种无线通信标准，并且预期会有更多的无线通信标准，每种标准在空间覆盖、无线电接入能力和移动性支持方面具有不同的范围。异构网络将这些无线电接口中的多个无线电接口组合在网络基础设施和用户设备中，这需要新的多无线电框架，从而实现针对多种RAT的移动性和切换管理。异构网络的使用可以利用重叠的覆盖，并且允许用户设备利用存在多个无线电接口的事实。本文介绍了这样一个框架的功能架构，并提出了一个通用的信令交换适用于一系列不同的切换管理协议，使无缝移动性。无线电资源管理、接入选择和移动性管理的互通以通用和模块化的方式定义，这对于未来的协议和标准是可扩展的。
2011-05-08 cs.NI
Machine Learning Aided Holistic Handover Optimization for Emerging Networks
University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）；Qatar University（卡塔尔大学）
随着新兴蜂窝网络中的网络密集化和多频带操作，移动性和切换管理正成为主要瓶颈。该问题由于以下事实而进一步恶化：用于不同类型的跨频器（即频率间和频率内跨频器）的整体移动性管理解决方案仍然稀缺。本文提出了第一种移动性管理解决方案，其同时优化频率间相关A5参数和频率内相关A3参数。我们分析和优化五个参数，即A5-触发时间（TTT），A5-阈值1，A5-阈值2，A3-TTT，和A3-偏移量，共同最大化三个关键性能指标（KPI）：边缘用户参考信号接收功率（RSRP），切换成功率（HOSR）和频带之间的负载。由于系统级的复杂性，在缺乏易处理的分析模型的情况下，我们利用机器学习来量化作为移动性参数的函数的KPI。基于XGBoost的模型在边缘RSRP和HOSR方面具有最佳性能，而随机森林在负载预测方面优于其他模型。对移动性参数的分析提供了若干见解：1）在A3和A5参数之间存在强耦合; 2）对于每个KPI存在最优参数集;以及3）最优参数对于不同的KPI而变化。我们还执行基于SHAP的敏感性，以帮助解决KPI之间的参数冲突。最后，我们制定了一个最大化的问题，它是非凸的，并解决它利用模拟退火（SA）。结果表明，基于ML的SA辅助解决方案比蛮力方法快14倍以上，最优性略有损失。
2022-02-06 cs.LG cs.NI
COHERE -- Congestion-aware Offloading and Handover via Empirical RAT Evaluation for Multi-RAT Networks
University of Florida（佛罗里达大学）
针对多RAT网络中仅依赖RSSI导致切换决策次优的问题，提出多准则框架COHERE，结合TOPSIS算法与主客观权重对RAT进行排名并执行智能跨RAT卸载，实验证明其显著降低拥塞与切换次数并改善延迟。
2025-11-01 cs.NI
Seamless Handover for IMS over Mobile-IPv6 Using Context Transfer
随着互联网上无线业务需求的不断增长，对下一代IPv6网络的移动性支持已成为当前的研究热点。另一方面，3GPP已经引入IP多媒体子系统作为用于无线和有线多媒体服务的下一代基于IP的基础设施。在本文中，我们提出了两个上下文转移机制的基础上预测和反应计划，支持无缝切换IMS移动IPv6。这些方案通过在旧接入网络和新接入网络之间传送适当的会话信息来减少切换延迟。此外，我们提出了两种方法的QoS参数协商，以保持沿移动用户移动路径的服务质量。所提出的机制的性能进行了评估，通过模拟。
2012-08-06 cs.NI
PM2PLS: An Integration of Proxy Mobile IPv6 and MPLS
本文提出了一种在代理移动IPv6（PMIPv 6）域中支持多协议标签交换（MPLS）的切换方案，该方案提高了移动性，并在无线接入网络中提供了服务质量（QoS）和流量工程（TE）能力。该方案综合了PMIPv 6和MPLS的优点。PMIPv 6被设计为向移动节点（MN）提供基于网络的本地化移动性管理（NETLMM）支持;因此，MN不执行任何与移动性相关的信令，而MPLS被用作移动接入网关（MAG）和本地移动性锚（LMA）之间的替代隧道技术，用标签交换路径（LSP）隧道代替IP中IP隧道。它还可以与其他QoS体系结构集成，例如区分服务（DiffServ）和/或集成服务（IntServ）。在这项研究中，我们使用MATLAB进行分析，以评估在PMIPv 6域的切换延迟，操作开销和切换过程中的数据包丢失的基础上引入MPLS技术的影响。这与PMIPv 6和PMIPv 6/MPLS集成进行了比较。我们证明了所提出的方案可以得到更好的性能比其他计划。
2011-07-20 cs.NI
Mobility for Cellular-Connected UAVs: challenges for the network provider
无人机（UAV）技术正变得越来越普遍，其应用也越来越多样化。5G及以上网络必须实现无人机连接。这将要求网络运营商在网络的规划和运营中考虑这种新类型的用户。这项工作提出了运营商将遇到的挑战，并应在未来考虑无人机成为网络的用户。我们分析了3GPP规范，现有的研究文献和公开的无人机连接数据集，以描述所面临的挑战。我们将这些挑战分为网络规划和网络优化类别。我们讨论的挑战，规划网络覆盖时，考虑覆盖飞行用户和PCI冲突和混乱的问题，这些用户可以加剧。在讨论网络优化挑战时，我们介绍了自动邻居关系（ANR）和切换挑战，特别是邻居关系表（NRT）中的邻居数量及其潜在的删除和阻止列表、频繁的切换次数以及无人机的可能性由于切换问题而断开连接。我们讨论了解决所面临挑战的可能方法，并使用真实世界的数据集来支持我们对这些挑战及其重要性的研究结果。
2021-02-25 cs.NI
Handover Necessity Estimation for 4G Heterogeneous Networks
4G网络面临的最大挑战之一是异构无线网络的统一网络。为了在这样一个多样化的环境中实现无缝移动，垂直切换仍然是一个具有挑战性的问题。在许多情况下，切换失败和不必要的切换被触发，导致服务降级，吞吐量降低，并增加阻塞概率和分组丢失。本文提出了一种新的垂直切换判决算法切换必要性估计（HNE），以减少切换失败和不必要的切换在异构无线网络中的数量。本文提出了一种多准则的垂直切换判决算法，该算法基于两个部分：移动时间估计和时间阈值计算。我们提出的方法进行了比较，对其他两种方法：（a）固定的RSS阈值为基础的方法，其中蜂窝网络和WLAN之间的切换启动时，从WLAN的RSS达到一个固定的阈值，和（b）滞后为基础的方法，其中的滞后被引入，以防止乒乓效应。仿真结果表明，该方法将切换失败次数和不必要的切换次数分别减少了80%和70%。
2012-02-08 cs.NI
Silent Tracker: In-band Beam Management for Soft Handover for mm-Wave Networks
在毫米波网络中，由于高路径和穿透损耗，单元尺寸很小。移动设备需要频繁地从一个小区切换到另一个小区，以保持网络连接和环境。每个软切换涉及移动设备执行定向相邻小区搜索、跟踪小区波束、完成小区接入请求，以及最后，上下文切换。移动设备必须独立地发现小区波束，获得定时信息，并在整个过程中保持波束对准，以避免分组丢失和硬切换。我们提出了沉默的跟踪器，使移动可靠地管理切换事件，保持对齐的光束，直到成功的切换完成。它完全是带内波束机制，不需要任何边信息。实验评估表明，静音跟踪器保持移动的接收波束对准潜在的目标基站的发射波束，直到成功完成切换在三个移动场景：人走，设备旋转，和20英里每小时的车速。
2021-07-18 cs.NI cs.SY eess.SP
Mobility Performance Analysis of Scalable Cell-Free Massive MIMO
虽然可扩展的无小区大规模MIMO（CF-mMIMO）在静态条件下显示出优势，但其在移动网络中的服务接入点（AP）集合的变化的影响尚未得到解决。在本文中，我们首先推导出CPU集群和AP切换率的可扩展CF-mMIMO精确的数值结果和紧密的封闭形式近似。然后，我们使用我们的封闭形式的切换率的结果来分析的移动性感知吞吐量。我们比较了移动性感知频谱效率（SE）的可扩展CF-mMIMO对分布式MIMO与纯网络和UE为中心的AP选择，不同的AP密度和切换延迟。我们的研究结果揭示了一个重要的权衡未来的密集网络与低控制延迟：在中等到高的移动性，可扩展的CF-mMIMO保持其优势的第95百分位的用户，但在下降的中位数SE的成本。
2022-02-03 cs.IT cs.NI math.IT
QoE-Centric Localized Mobility Management for Future Mobile Networks
未来网络中的移动性支持将主要基于微移动性协议。当前提出的方案，例如分层移动IPv6（HMIPv6）和更重要的代理移动IPv6（PMIPv6），通过选择网络内的节点（拓扑上靠近接入路由器（AR））作为移动性锚点来提供局部移动性支持。这种方案可以显著改善切换延迟以及端到端信令开销，但可能带来可扩展性问题，在某些情况下，这不足以适应当前移动互联网流量的爆炸式增长以及扁平网络架构的演进趋势。使用分布式移动性管理（DMM）的概念允许通过将节点锚定在其AR来分散。该想法是，对于持续时间小于小区驻留时间的会话，可以支持有效的移动性。然而，在节点在会话生存期期间执行多次切换的情况下，DMM可能是非常次优的。因此，一种方法不可能对所有类型的应用都有效。本文提出了一种混合移动性管理解决方案，集成了一种新的路由方案。该方案选择最合适的移动性方法，集中式或分布式，通过考虑流的要求，在体验质量（QoE），和新的路由约束。优化问题的结果表明，所提出的方法可以实现有效的资源利用率，缓解网络拥塞，并导致在QoE显着改善。
2015-01-21 cs.NI
Anchor-Less Producer Mobility Management in Named Data Networking for Real-Time Multimedia
以信息为中心的网络（ICN）是满足基于IP的网络挑战的有前途的解决方案之一。ICN将基于IP的访问模型转变为以数据为中心的模型。命名数据网络（NDN）是一种灵活的ICN架构，它基于内容分发，将数据视为核心实体，而不是基于IP的主机。用于诸如因特网电话的实时的【形】多媒体通信的用户生成的移动内容如今非常普遍，并且在质量和数量上都在增加。在NDN中，生产者移动性是支持不间断的实时的【形】多媒体通信的挑战性问题之一，并且需要解决NDN作为未来Internet架构的问题。我们断言，移动节点的未来位置预测可以帮助设计高效的无锚移动性管理技术。在这篇文章中，我们展示了如何位置预测技术可以用来提供一个锚无移动性管理解决方案，以确保无缝切换的生产者在实时的【形】多媒体通信。结果表明，在位置预测精度较低的情况下，我们提出的方法仍然大大降低了总的切换延迟和往返时间，而不会产生网络开销。
2019-05-22 cs.NI
Handover Management through Reconfigurable Intelligent Surfaces for VLC under Blockage Conditions
本文针对室内VLC系统在阻塞和用户移动条件下的连接中断问题，提出一种利用可重构智能表面重定向链路的主动切换机制，并通过硬切换和软切换实验证明其在数据速率和切换时延上优于传统无RIS方法。
2024-01-29 cs.ET cs.NI
ML-based Handover Prediction and AP Selection in Cognitive Wi-Fi Networks
Qatar University（卡塔尔大学）
密集Wi-Fi网络中的设备移动性带来了若干挑战。与设备移动性相关的两个众所周知的问题是切换预测和接入点选择。由于无线电环境的复杂性，分析模型可能无法表征无线信道，这使得这些问题的解决非常困难。最近，使用复杂的学习技术的认知网络架构越来越多地被应用到这样的问题。在本文中，我们提出了数据驱动的机器学习（ML）计划，以有效地解决这些问题，在无线局域网（WLAN）网络。所提出的方案进行评估，并与传统的方法来解决上述问题的结果进行比较。结果表明，应用所提出的方案后，网络性能显着改善。与传统的接收信号强度法和移动距离法相比，本文提出的切换预测方法分别减少了60%和50%的不必要切换次数。同样，在AP选择中，所提出的方案优于最强信号优先和最小负载优先算法，分别获得高达9.2%和8%的吞吐量增益。
2022-05-29 cs.LG cs.NI
Coordinated Intra- and Inter-system Interference Management in Integrated Satellite Terrestrial Networks
针对星地融合网络中卫星密集部署与频繁切换加剧多维干扰、降低下行总速率的问题，提出联合星间切换与资源分配的协同干扰管理算法，可缩小总速率与上界的差距并显著降低切换频率。
2023-12-13 cs.NI eess.SP
