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
A Survey on Handover Management in Mobility Architectures
这项工作提出了一个全面的和结构化的分类可用的技术，用于管理在移动架构的切换过程。现有文献中的代表性作品已根据其支持水平双宿主、垂直双宿主和多宿主的能力被分为适当的类别。我们描述的方法，旨在工作在当前的互联网（即基于IPv4的网络），以及那些已被设计为“未来”的互联网（如基于IPv6的网络和扩展）。定量措施和定性指标，并提出和用于评估和比较所研究的方法。这篇评论为设计和开发移动架构提供了一些有价值的指导方针和建议，包括一些实用的经验（例如，当前Internet环境中所需的经验），旨在应对NAT/防火墙的存在，并为遗留系统和应用层的几种通信协议提供支持。
2015-09-04 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
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
An Effective Handover Analysis for the Randomly Distributed Heterogeneous Cellular Networks
切换率是无线蜂窝网络中指导移动性管理和资源管理的重要指标之一。在文献中，针对同构蜂窝网络，分别采用正六边形覆盖模型和随机几何模型推导出了切换速率的数学表达式，但对于异构蜂窝网络，还没有可靠的结果。最近，随机几何建模已被证明可以很好地模拟HCN的实际部署，并已被广泛用于分析HCN。本文利用随机几何建模方法对HCN进行了有效的切换分析，并利用无穷小方法推导了广义多层场景下切换率的数学表达式，通过推导一些有意义的推论对结果进行了讨论，最后通过多步行模型的计算机模拟验证了分析的正确性。通过我们的分析，我们发现，在HCN的切换率是相关的许多因素，如基站的密度和发射功率，用户的速度分布，偏置因子，通过损耗因子等，虽然我们的分析侧重于多层HCN的情况下，分析框架可以很容易地扩展到更复杂的场景，并可能为未来的研究提供一些启示。
2015-01-07 cs.IT cs.NI math.IT
Evaluation of Handover Exchange Schemes Between Two Cognitive Radio Base Stations with and without Buffers
本文研究和评估了认知无线电网络中两个次级用户（SU）之间的切换交换方案，在相邻小区的切换区域中，在不同的方向移动。更具体地说，本调查比较了在蜂窝认知无线电网络中的SU的性能，有和没有信道交换系统。调查显示，减少切换失败，阻塞，被迫和接入概率分别为切换交换方案与缓冲区相比，其他情况。
2017-11-07 cs.NI
An analytical model for evaluating outage and handover probability of cellular wireless networks
我们考虑随机蜂窝网络中的基站位置形成一个均匀的泊松点过程和每个移动连接到基站，提供最佳的平均信号功率。如果SINR低于某个阈值，则移动台处于中断。如果移动台在某些时隙中处于中断，则必须做出切换决定。在考虑路径损耗、阴影、瑞利快衰落、频率因子复用和常规波束形成等因素的影响下，对中断概率和切换概率进行了评估。主要假设是瑞利快衰落改变每个时隙，而其他网络组件保持静态期间的研究。
2010-09-01 cs.NI cs.PF math.PR
Through the Telco Lens: A Countrywide Empirical Study of Cellular Handovers
针对现有蜂窝网络切换研究数据局限于局部区域和有限设备的问题，本文基于欧洲某国顶级MNO的4000万用户4周流量数据，首次开展全国性切换性能分析，揭示RAT、设备等因素的影响及切换失败规律，为移动性管理提供独特见解。
2024-11-29 cs.NI
A Dual-Connection based Handover Scheme for Ultra-Dense Millimeter-Wave Cellular Networks
超密集毫米波蜂窝网络中的移动用户比传统网络中更频繁地经历切换事件，这导致由于阻塞而增加的服务中断时间和性能下降。多连接技术已经被提出来解决这个问题，它也扩展了毫米波通信的覆盖范围。在本文中，我们提出了一种基于双连接的切换方案，移动UE的环境中，他们同时与两个毫米波小区连接，以克服频繁的切换问题。该方案允许移动UE根据测量的SINR在两个毫米波连接之间选择其服务链路，然后相应的基站可以将重复的分组转发给UE。我们比较我们的双连接为基础的计划与传统的单连接为基础的计划，通过ns-3模拟。仿真结果表明，该方案能显著降低切换速率和切换时延.因此，我们认为，双连接为基础的计划，帮助移动用户实现他们需要在超密集的蜂窝环境中的性能目标。
2021-07-09 cs.NI cs.SY eess.SY
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
Performance Comparison of Dual Connectivity and Hard Handover for LTE-5G Tight Integration in mmWave Cellular Networks
MmWave通信预计将在第五代移动网络中发挥重要作用。它们提供潜在的数千兆比特吞吐量和超低无线电延迟，但同时也遭受高各向同性路径损耗的影响，并且覆盖区域比LTE宏蜂窝小得多。为了解决这些问题，提出了毫米波基站的高度定向波束成形和非常高密度的部署。本论文旨在通过研究5G网络与当前LTE蜂窝网络的紧密和无缝集成来提高5G网络的可靠性和性能。特别地，LTE基站可以为5G移动终端提供覆盖层，因为它们在微波频率上操作，微波频率对阻塞不太敏感并且具有较低的路径损耗。本文件是Michele Polese先生在Marco Mezzavilla博士和Michele Zorzi教授的监督下完成的硕士论文的副本。它将提出一种基于移动终端与LTE和5G无线电接入网络的双连接的LTE-5G紧密集成架构，并将评估支持该架构所需的新网络流程。此外，将在ns-3模拟器中实现这种新架构，并将进行全面的模拟活动，以评估其性能。关于LTE和5G之间的切换的基线。
2016-07-13 cs.NI
An MDP Model for Optimal Handover Decisions in mmWave Cellular Networks
蜂窝网络的新前沿是利用28 GHz以上毫米波（mmWave）频率的巨大频谱。在这些频率下具有挑战性的无线电传播特性以及高度定向波束成形的使用导致基站（BS）与用户设备（UE）之间的间歇链路。在本文中，我们重新审视的问题，细胞的选择，以保持一个可接受的服务水平，尽管潜在的间歇性链路连接典型的毫米波链路。我们提出了一个马尔可夫决策过程（MDP）的框架来研究我们提出的小区选择策略，它联合考虑了几个因素，如动态信道负载和链路质量的属性和性能。我们使用值迭代算法（VIA）来解决MDP，并获得最佳的关联集。我们通过分布式迭代方法来解决多用户问题，其中每个UE基于固定信道分布和其他UE的小区选择统计来表征系统的演进。通过仿真结果，我们表明，我们提出的技术作出明智的切换选择，从而提供了一个显着的改善，在整体网络容量。此外，我们的技术减少了总的切换次数，从而降低了信令开销，同时为UE提供了更高的服务质量。
2016-06-06 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
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
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
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
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
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
Velocity-Aware Handover Management in Two-Tier Cellular Networks
虽然网络致密化被认为是满足不断增长的容量需求的重要解决方案，但其对切换（HO）速率的影响被忽视。在密集的5G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。因此，用户的移动性提出了一个不平凡的挑战，收获能力增益通过网络致密化。在本文中，我们提出了一种速度感知HO管理方案，双层下行链路蜂窝网络，以减轻HO的影响，可预见的致密化吞吐量增益。所提出的HO方案通过跳过HO到沿着用户轨迹的一些BS来牺牲最佳BS连接性，以维持较长的连接持续时间并降低HO速率。此外，所提出的方案使合作BS服务和最强干扰消除，以补偿跳过最佳连接。为此，我们考虑不同的HO跳过的情况下，并开发一个速度感知的数学模型，通过随机几何，量化的覆盖概率和用户吞吐量方面的性能建议HO计划。结果突出了密集蜂窝环境中的HO速率问题，并显示了所提出的HO方案的重要性。最后，随着切换跳过的BS合作的价值被量化为不同的用户移动性配置文件。
2016-09-04 cs.IT cs.NI math.IT
QoS Provisioning Using Optimal Call Admission Control for Wireless Cellular Networks
无线网络中对高级服务的日益增长的需求提出了利用适当的资源管理来提供服务质量（QoS）的问题。在这项研究中，这样的无线网络的配置技术是由呼叫准入控制（CAC）。本文提出了一种新的呼叫接入控制方法，即统一分数频带（UFB），用于在无线网络中为新呼叫和切换呼叫提供适当的优先级。该UFB方案基本上是一种新型的切换优先级方案。在该方案中，切换优先级由两个阶段提供，这有助于网络利用更多的资源。此外，切换呼叫速率估计和它的QoS供应的影响进行了广泛的讨论，以达到最佳的QoS在建议的切换优先级方案。在提供多业务的无线网络中，低优先级业务的过度呼叫阻塞经常在非常高的业务速率下发生，这是QoS提供的一个关注问题。为了实现这样的QoS提供多个服务，另一个CAC计划，提出了这项研究工作。该方案被认为是均匀带细化（UBT）方案，它是基于均匀细化技术（UTT），这是非常类似的思想，UFB方案。在该方案中，一组信道经历细分策略。该方案降低了较低优先级业务类的呼叫阻塞概率（CBP），而不会显著增加较高优先级业务类的呼叫阻塞概率。该方案的分析功能推导出一般形式，这是有用的推导任何数量的业务类。此外，数值分析的建议UBT计划表明，性能方面的呼叫阻塞概率，整体呼叫阻塞概率，和信道利用率的改善和优化相比，传统的固定保护信道计划。
2015-02-23 cs.NI
Neighbor Auto-Grouping Graph Neural Networks for Handover Parameter Configuration in Cellular Network
University of Alberta（阿尔伯塔大学）；McGill University（麦吉尔大学）；Tianjin University（天津大学）
由蜂窝网络实现的移动通信是我们现代社会的主要基础之一。优化蜂窝网络的性能并提供具有改进的覆盖和用户体验的大规模连接对我们的日常生活具有相当大的社会和经济影响。这种性能在很大程度上依赖于网络参数的配置。然而，随着蜂窝网络的规模和复杂性的大幅增加，网络管理，特别是参数配置，变得越来越复杂。目前的实践主要依赖于专家的先验知识，这是不够的，将需要大量的领域专家和高昂的维护成本。在这项工作中，我们提出了一个基于学习的框架切换参数配置。在这种情况下，关键的挑战是解决相邻小区之间的复杂依赖关系，并联合优化整个网络。我们的框架以两种方式应对这一挑战。首先，我们引入了一种新的方法来模拟网络如何响应不同的网络状态和参数值，称为自动分组图卷积网络（AG-GCN）。在参数配置阶段，而不是解决全局优化问题，我们设计了一个局部多目标优化策略，每个单元考虑几个局部性能指标，以平衡自己的性能和邻居。我们评估我们提出的算法通过模拟器使用真实的网络数据构建。我们证明了我们的模型可以找到的切换参数，实现更好的平均网络吞吐量相比，专家推荐的以及替代基线，这可以带来更好的网络质量和稳定性。它有可能大大降低人类专家干预和维护所产生的成本。
2023-02-28 cs.LG cs.NI
Learning Wi-Fi Connection Loss Predictions for Seamless Vertical Handovers Using Multipath TCP
TU Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Philipps-Universität Marburg（马尔堡菲利普斯大学）
我们提出了一种新的数据驱动的方法来在智能手机上执行平滑的Wi-Fi/蜂窝切换。我们的方法依赖于多个智能手机传感器提供的数据（例如，Wi-Fi RSSI、加速度、指南针、步数计数器、气压）来预测Wi-Fi连接丢失，并使用多路径TCP在不同连接模式之间动态切换。我们训练一个随机森林分类器和一个人工神经网络对现实世界的传感器数据收集的五个智能手机用户在三个月内。经过训练的模型在智能手机上执行，可以提前15秒可靠地预测Wi-Fi连接丢失，精度高达0.97，召回率高达0.98。此外，我们提出了四个DASH视频流实验，运行在Nexus 5智能手机上使用可用的Wi-Fi/蜂窝网络的结果。用于Wi-Fi连接丢失的神经网络预测用于在蜂窝链路上建立MPTCP子流。实验表明，我们的方法提供了无缝的无线连接，提高了DASH视频流的体验质量，并且与没有Wi-Fi连接丢失预测的切换方法相比，需要更少的蜂窝数据。
2019-07-24 cs.LG 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
Joint QoS-control and Handover Optimization in Backhaul aware SDN-based LTE Networks
未来的蜂窝网络将是密集的，需要关键的流量管理技术来进行细粒度的网络控制。在存在具有瓶颈链路的不同网段的情况下，问题变得更加复杂，所述瓶颈链路限制了向最后一英里用户的期望的服务质量（QoS）递送。在这项工作中，我们首先设计了一个框架，软件定义的蜂窝网络（SDCN），然后提出了新的机制，QoS和非QoS用户流量的管理，同时考虑接入和回程网络，联合。在不同的网络环境中使用网络模拟器（ns-3）开发和测试了整个SDN-LTE系统和相关方法。特别是在用户分布不均匀的情况下，与其他方法相比，该负载分配算法可以使所有网络用户和40%空闲边缘用户的平均QoS用户下行链路吞吐量分别提高至少6%和23%.此外，所提出的系统有效地实现所需的QoS和处理网络拥塞，而不会产生显着的开销。
2019-06-07 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
Handover Experiments with UAVs: Software Radio Tools and Experimental Research Platform
移动性管理是蜂窝网络的关键特征。当将无人机（UAV）集成到蜂窝网络中时，需要仔细管理它们的小区关联，以便与其他蜂窝用户共存。无人机在三维空间中移动，可能会在其飞行路径上穿越多个单元，因此可能会受到多个干扰。为了使无人机用户的移动性管理的研究，本文描述了设计，实现和测试方法与空中用户的切换实验。我们利用软件定义无线电（SDR）并实施一系列工具，用于在实验室中准备实验，并将其带到户外进行现场测试。我们只使用商业现成的硬件，开源软件和实验许可证，以实现可重复和可扩展的实验。我们最初的室外结果是两个SDR基站连接到一个开源软件核心网络，实现4G长期演进协议，一个低空无人机用户设备演示了切换过程。
2022-01-03 cs.AR cs.NI eess.SP
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
EnCoR: An end-to-end architecture for simplifying cellular networks
Virginia Tech（弗吉尼亚理工学院暨州立大学）；UC Berkeley（加州大学伯克利分校）；ICSI（国际计算机科学研究所）
提出EnCoR架构，通过移除核心网中的移动性支持，利用端到端移动性消除隧道IP锚定，在保持与现有认证、计费和QoS技术兼容的同时，降低端到端延迟和运营商成本，并在实际应用中达到与传统LTE网络相当的性能。
2026-05-22 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
Time-based Handover Skipping in Cellular Networks: Spatially Stochastic Modeling and Analysis
在无线蜂窝通信网络的背景下，切换（HO）管理引起了研究的关注。HO管理的一个关键问题是处理移动用户经历的越来越多的HO。为了解决这个问题，近年来已经研究了HO跳过技术。在本文中，我们提出了一种新的HO跳过方案，即基于时间的HO跳过。在所提出的方案中，用户的HO由一定的固定时间段控制，我们称之为跳过时间。可以将跳过时间作为系统参数来管理，从而实现HO跳过的灵活操作。我们分析了该方案的传输性能的基础上的随机几何方法。在用户执行基于时间的HO跳过的情况下，我们推导出两个性能指标的解析表达式：HO速率和期望的数据率。分析结果表明，具有基于时间的HO跳过的场景优于没有HO跳过的场景，特别是当用户快速移动时。此外，我们发现，有一个唯一的最佳跳过时间最大化的传输性能，我们近似获得。
2020-08-24 cs.IT cs.NI math.IT
Seamless Handover in IP over ICN Networks: a Coding Approach
无缝连接在移动网络中实现基于QoS的交付中起着关键作用。然而，目前的切换机制阻碍了满足这一目标的能力，由于切换失败，分组丢失和服务中断的高比率。由于切换要求的变化，这些挑战在诸如高级长期演进（LTE-Advanced）和未许可频谱中的LTE（LTE-LAA）的异构蜂窝网络（HCN）中被进一步放大。虽然机制，如快速切换代理移动IPv6（PFMIPv6），试图解决这些问题，他们在一个高成本与次优的结果。这主要源于现有IP核心网的各种限制。在本文中，我们提出了一种新的切换解决方案的移动网络，利用一个革命性的IP信息为中心的网络（IP-over-ICN）架构的优势，支持灵活的服务提供通过选播和组播，结合随机线性编码技术的优势，消除了重传的需要。我们的解决方案允许编码流量在切换阶段以组播方式从源直接传播到目的地，而不需要现有解决方案中的中间锚点;从而克服了数据包丢失和切换失败，同时降低了整体交付成本。我们评估我们的方法与分析和仿真模型相比，PFMIPv6显着降低成本。
2017-02-07 cs.NI
Mobility Performance Analysis of RACH Optimization Based on Decision Tree Supervised Learning for Conditional Handover in 5G Beamformed Networks
本文针对5G FR2波束赋形网络，提出资源高效的随机接入流程和基于决策树的监督学习方法以优化条件切换，并分析了其与基线切换的移动性能权衡。
2023-09-18 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
Decentralized Handover Parameter Optimization with MARL for Load Balancing in 5G Networks
针对5G网络小区数量激增导致手动切换参数调优不可行、现有研究忽略工程细节的问题，提出基于MARL的去中心化优化方案，联合建模三类切换影响，通过共识近似分布式训练降低交互成本，实验证明其负载均衡及网络性能优于现有基准。
2025-04-18 cs.NI
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
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
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
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
Periodic handover skipping in cellular networks: Spatially stochastic modeling and analysis
切换（HO）管理是密集蜂窝网络中最关键的任务之一。HO管理中的一个问题是处理由于5G演进中的网络致密化而增加的HO，并且迄今为止在文献中已经研究了各种HO跳过技术以抑制过多的HO。在本文中，我们提出了另一种HO跳过方案，称为周期性HO跳过。所提出的方案禁止移动用户设备（UE）的HO达特定时间段（称为跳过时段），从而通过调整跳过时段的长度来实现HO跳过的灵活操作。我们调查的随机几何的基础上所提出的计划的性能。具体而言，我们推导出两个性能指标的解析表达式-HO率和预期的下行链路数据率-当UE采用周期性HO跳过。基于该分析的数值结果表明，周期性HO跳过场景在表示HO速率和预期下行链路数据率之间的折衷的某个效用度量方面可以优于没有任何HO跳过的场景，特别是当UE快速移动时。此外，我们数值表明，可以存在一个最佳长度的跳过期间，局部最大化的效用度量，并近似地提供了一个简单的形式的最佳跳过期间。与其他一些HO跳跃技术进行了数值比较。
2023-03-13 cs.IT cs.NI math.IT
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
Experimental Evaluation of a UAV User QoS from a Two-Tier 3.6GHz Spectrum Network
无人机（UAV）技术越来越多地用于各种应用，如视频监控和交付。为了安全有效地使用无人机，这些设备需要连接到蜂窝网络。关于无人机蜂窝连接的现有研究表明，无人机遇到了现有网络的重大问题，例如强干扰和天线未对准。在这项工作中，我们执行一个新的测量活动的性能的无人机用户连接到一个实验性的两层蜂窝网络在两个不同的领域都柏林市的智能港区，其中包括大规模的MIMO宏小区和无线回程的小小区。我们测量参考信号接收功率（RSRP）、参考信号接收质量（RSRQ）、信号干扰噪声比（SINR）、下行链路吞吐量和小小区切换速率。我们的研究结果表明，增加无人机的高度降低了性能在这两个层次，由于天线错位等问题。然而，小型小区层可以在整个UAV高度范围内保持相对稳定的性能，这表明UAV用户可以在飞行期间成功连接到小型小区。此外，我们证明，虽然无人机切换率显着波动在不同的高度，整体观察到的切换率是非常低的。我们的研究结果突出了城市地区的小型蜂窝为无人机提供连接的潜力。
2021-04-09 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
The Effect of Variable Factors on the Handover Performance for Ultra Dense Network
随着无线通信技术的发展，5G新无线电（NR）已经提出并发展了十年。这种先进的移动通信技术具有更高的系统容量、更高的频谱效率、更高的数据率等优点，在5G中部署超密集网络（UDN）以增加系统容量和频率复用以满足更高的应用需求。5G UDN的架构是实现更小的通用节点B（gNB）的密集灵活部署。然而，在5G中应用UDN的容量增加是以增加信号干扰、增加切换时间和增加切换失败为代价的。切换触发时间（TTT）是影响切换频率的重要因素之一，是一个值得检测的指标。此外，5G gNB的密度也会影响切换时间和性能。在这项工作中，我们提供了5G切换管理的概要。建立了用于5G切换的下行链路系统级仿真器，并利用该仿真器来评估不同TTT值和gNB密度对5G切换的影响。此外，不同的交通用户（TU）的速度已被应用到仿真系统。仿真结果表明，在不同gNB密度下，采用可调TTT对5G切换性能进行了分析和优化，有助于人们更好地理解TTT、UDN和不同TU速率的选择及其对5G切换性能的影响。
2023-01-19 cs.NI
Improved Handover Through Dual Connectivity in 5G mmWave Mobile Networks
毫米波（mmWave）频带为第五代（5G）蜂窝系统提供了数量级更大吞吐量的可能性。然而，由于毫米波信号非常容易受到阻塞的影响，因此任何一个毫米波链路上的信道质量都可能非常间歇。本文实现了一种新型双连接协议，使移动用户设备（UE）设备能够同时维持与4G和5G小区的物理层连接。一种新颖的上行链路控制信令系统与本地协调器相结合，使得能够在任何一个链路上发生故障的情况下进行快速路径切换。本文提供了第一个全面的端到端的毫米波蜂窝系统中的切换机制的评估。仿真框架包括详细的基于测量的信道模型，以真实地捕获阻塞事件的空间动态，以及MAC，RLC和传输协议的全部细节。与传统的切换机制相比，该研究揭示了显着的好处，所提出的方法下的几个指标。
2017-07-17 cs.IT cs.NI math.IT
RANFusion: A Comprehensive Tool for Simulating Handover In Next-G RAN
本文提出了RANFusion，一个专门用于模拟下一代RAN和O-RAN环境中各种切换场景的强大仿真工具，旨在优化移动用户、无人机和物联网设备的资源平衡与网络性能。
2024-05-29 cs.NI
Meta-Learning-Based Handover Management in NextG O-RAN
本文提出CONTRA框架，首次在O-RAN架构内联合优化传统切换和条件切换，通过元学习算法提升切换效率和鲁棒性。
2025-12-26 cs.AI cs.NI
A Novel Multiobjective Cell Switch-Off Framework for Cellular Networks
在下一代蜂窝网络中，小区切换（CSO）被认为是一种很有前途的降低能耗的方法。然而，民间社会组织不仅从资源分配的角度，而且从执行的角度提出了严重的挑战。事实上，CSO代表了一个困难的优化问题，由于其NP完全的性质。此外，在CSO方案的实现中存在许多重要的实际限制，例如需要最小化实时复杂度和开-关/关-开转换的数量以及CSO引起的翻转。本文介绍了一种新的方法，CSO的基础上多目标优化，利用统计描述的服务需求（已知的运营商）。此外，下行链路和上行链路的覆盖标准，包括不同的模型之间的比较分析，以表征小区间干扰也提出了阐明其对CSO的影响。该框架以两种方式将自己与其他提案区分开来：1）最小化开-关/关-开转换以及转换器的数量，以及2）离线执行算法的计算量大的部分，这使得其实现可行。结果表明，所提出的方案实现了大量的能量节省在小小区部署的服务需求是不均匀分布，而不损害服务质量（QoS）或需要大量的实时处理。
2016-11-04 cs.NI
Analysis of Handover Failures in Heterogeneous Networks with Fading
切换过程是蜂窝网络中最关键的功能之一，并且负责维持用户设备（UE）跨多个小区的无缝连接。它通常基于来自相邻基站（BS）的信号测量，并且它受到无线电传播信道的时间和频率选择性的不利影响。在本文中，我们介绍了一种新的模型，用于分析切换性能在异构网络（HetNets）的功能，车辆用户速度，小区大小，和移动性管理参数。为了研究阴影和衰落对切换性能的影响，我们提取了从第三代合作伙伴计划（3GPP）兼容的HetNet模拟器中获得的相关统计数据，随后，我们将这些统计数据整合到我们的分析模型中，以分析波动信道条件下的切换失败概率。计算机模拟验证了分析结果，这表明衰落可以显着降低车辆用户在HetNet中的切换性能。
2015-07-06 cs.CG cs.NI
A Modular and Scalable Simulator for Connected-UAVs Communication in 5G Networks
本文针对蜂窝联网无人机频繁切换和传统传输协议低效问题，基于 MATLAB 构建支持 5G NR、多协议与切换策略评估的模块化可扩展仿真平台。
2025-09-30 cs.NI
Intelligent Dynamic Handover via AI-assisted Signal Quality Prediction in 6G Multi-RAT Networks
R\&D Department Four Dot Infinity Athens, Greece
针对6G多RAT网络，提出基于LSTM信号质量预测的P-CHO框架，由RAT控制控制器编排，减少切换失败和乒乓事件，实现低延迟主动切换。
2025-10-16 cs.LG 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
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
