User-Centric Cooperative Transmissions-enabled Handover for Ultra-Dense Networks
以用户为中心的协作传输为缓解超密集网络中随机部署的基站数量不断增加而导致的频繁拥塞提供了一种强有力的方法。提出了一种新的以用户为中心的基于协作传输的切换方案，组小区切换（GCHO）方案，其目的是降低UDN中的切换率。在所提出的方案中，合作集群的边界取决于用户设备（UE）和合作BS之间的距离。新方案捕捉到了随机分布的基站导致的协作集群拓扑的动态性和不规则性。基于随机几何工具，其中BS的位置被建模为毒药点过程（PPP），我们推导出一个解析表达式的切换率为UE与任意移动轨迹。此外，提出了GCHO跳过（GCHO-S）方案以最小化切换成本，即，在以用户为中心的协作传输场景中的切换信令中浪费的时间的百分比。仿真结果表明，与传统的单基站关联和固定区域协作网络拓扑切换方法相比，GCHO方案的切换速率分别降低了42.3%和72.7%.此外，在相同的组小区大小和恒定速率下，GCHO-S方案比GCHO方案减少了50%的切换成本。
2022-01-06 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
Mobility Management in 5G and Beyond: A Novel Smart Handover with Adaptive Time-to-Trigger and Hysteresis Margin
第五代（5G）新无线电（NR）及以后的技术将支持增强的移动宽带、极低延迟通信和大量移动设备。因此，对于非常高速的用户，在切换中从一个小区到另一个小区的迁移期间需要保持无缝移动性。由于大量移动设备的存在，密集网络的高移动性的管理变得至关重要。此外，触发时间（TTT）和滞后裕度需要动态自适应，这会显著影响切换延迟和整体吞吐量。因此，在本文中，我们提出了一种基于在线学习的机制，称为基于学习的智能移动性管理（LIM 2），用于5G及以后的移动性管理，并对TTT和滞后值进行智能调整。LIM 2使用卡尔曼滤波器来预测服务小区和相邻小区的未来信号质量，使用基于状态-动作-奖励-状态-动作（SARSA）的强化学习来选择用于切换的目标小区，并且使用ε贪婪策略来适配TTT和滞后。我们在NS-3中实现了一个原型的LIM 2，并广泛地分析了其性能，据观察，LIM 2算法可以显着提高切换操作在非常高速的移动性的情况下。
2022-07-04 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
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
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
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
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
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
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
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
Sequence-Based Deep Learning for Handover Optimization in Dense Urban Cellular Network
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Atomic Handover for 6G Nomadic Non-Public Networks Using Edge-Based Spectrum Brokering
RPTU Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道理工应用技术大学）
针对游牧式非公共网络在异构基础设施间移动时的连接挑战，提出一种零接触原子切换方法，联合考虑移动管理和动态频谱协调，通过边缘频谱代理和认知频谱管理器实现单步网络选择与频谱分配，仿真验证了其在移动医疗场景中的有效性。
2026-06-18 cs.NI
Blockchain-enabled Authentication Handover with Efficient Privacy Protection in SDN-based 5G Networks
与4G网络相比，5G移动网络在更低的延迟、更高的数据率和更大的覆盖范围方面提供了额外的好处，并且它们也接近标准化。例如，5G具有新的数据传输和处理速度水平，可确保用户从一个小区移动到另一个小区时不会断开连接;因此，支持更快的连接。然而，它也带来了与资源管理、身份验证切换和用户隐私保护相关的技术挑战。在5G中，由于重复的身份验证，用户在小区之间频繁移动，通常会导致延迟，这与5G目标相矛盾。在本文中，我们提出了一种新的认证方法，该方法利用区块链和软件定义网络（SDN）技术来消除异构小区之间重复切换中的重新认证。所提出的方法旨在确保适用于5G网络的低延迟，其中用户可以使用设计的区块链组件提供的公钥和私钥在异构小区中以最小的延迟进行替换，同时保护他们的隐私。在我们基于工作量证明（POW）和基于网络的模型之间的比较中，我们的认证切换的延迟被证明小于1 ms。此外，我们的方法表现出更少的信令开销和能源消耗相比，对等模型。
2019-05-08 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
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
SDN enabled Mobility Management in Multi Radio Access Technology 5G networks: A Survey
本文综述了利用SDN使能架构管理5G等多无线接入技术网络中的切换问题，探讨了先进架构、卸载技术及实现方法，并指出了当前挑战与未来方向。
2023-04-06 cs.NI cs.SY eess.SY
Dynamic Pacing for Real-time Satellite Traffic
针对LEO卫星网络中WebRTC默认调速队列导致视频质量下降的问题，提出基于切换预测动态调整调速队列容量的机制，在仿真和真实Starlink网络中均显著提升视频传输性能。
2025-10-01 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
Investigating the Impact of Variables on Handover Performance in 5G Ultra-Dense Networks
本研究通过系统级模拟器分析5G超密集网络中TTT和gNB密度对切换性能的影响，发现调整TTT可优化切换，为参数选择提供指导。
2023-07-26 cs.NI cs.SY eess.SY
A Survey Mobility Management in 5G Networks
Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）
本文综述了5G网络中提升移动性管理效率的研究，针对切换过程中的性能问题提出改进方案。
2020-06-28 cs.AI 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
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
Location Management in LTE Networks using Multi-Objective Particle Swarm Optimization
长期演进（LTE）和LTE-advance（LTE-A）是广泛使用的服务于数十亿用户的高效网络技术，因为它们具有高频谱效率、低延迟和高带宽的特点。尽管这些技术具有显着的优势，但信令开销仍然是访问网络的主要问题。特别地，信令的负载主要归因于位置管理。本文提出了一种有效的方法，最小化LTE网络中的位置管理的总信令开销，使用多目标粒子群优化（MOPSO）。跟踪区域更新（TAU）和寻呼被认为是LTE中的最优位置管理的信令开销的主要元素。此外，总列表间切换对总信令开销有显著贡献。然而，TAU和寻呼的总信令成本与总列表间切换不利地相关。两个成本函数应该被最小化，第一个是TAU和寻呼的总信令成本，第二个是总信令开销。这两个目标之间的权衡可以通过MOPSO来规避，MOPSO减少了总的信令开销。定义了一组Pareto最优解，并给出了最佳折衷解。该算法的结果是可行的折衷解决方案，最大限度地减少信令开销和用户的动力电池的消耗。通过大规模环境问题算例验证了算法的有效性和鲁棒性。在LTE网络中使用MOPSO最佳折衷解决方案的位置管理进行了比较的混合整数非线性规划（MINLP）算法。位置管理移动性管理实体MME池化聚类SON分布式集中式池化方案模糊实现设置LP-CPLEX
2022-02-13 cs.NI
Forecasting and skipping to Reduce Transmission Energy in WSN
针对无线传感器网络（WSN）中能量效率的提高问题，考虑到传感器由有限电源供电时的节能问题，提出了一种尽可能优化传感器发射功率的方法。在基站（BS）和传感器节点（SN）之间的完美信道的假设下，并且在BS处具有足够的功率资源，将传输功率的努力转移到BS将不是一个特殊的问题。本文提出了一种方法，减少在SN的传输数据，并通过请求的方差的测量值形式的预测值进行补偿。此外，一个请求管理算法（RMA）的开发，以减少请求的数据量的基础上连续的连续预测。该方法的结果揭示了对降低SN处的传输功率的主要影响。关键词：无线感测网路，资料精简，时间序列预测，人工神经网络。
2016-06-06 cs.NI
Handover Control for WCDMA Femtocell Networks
在宏网络和毫微微蜂窝网络之间无缝切换的能力是毫微微蜂窝网络部署的关键驱动力。用于集成毫微微小区/宏小区网络的切换过程不同于现有的切换过程。对现有网络和协议架构进行一些修改以用于毫微微小区网络与现有宏小区网络的集成也是必要的。由于不同的2层小区（宏小区和毫微微小区）环境，这些修改改变了用于切换过程的信号流。两个网络之间的切换应该以最少的信令来执行。频繁和不必要的切换是分层毫微微小区/宏小区网络环境的另一个问题，必须最小化。本文研究了中小规模毫微微蜂窝网络部署的移动性管理方案。为此，首先，我们提出了两种不同的网络架构，小规模和中等规模的WCDMA毫微微蜂窝部署。详细的切换呼叫流程，这两个网络架构和CAC方案，以尽量减少不必要的切换，提出了综合的毫微微蜂窝/宏蜂窝网络。对提出的M/M/N/N排队方案进行了数值分析，并对提出的CAC方案进行了仿真，仿真结果验证了在毫微微小区环境下的切换呼叫控制性能。
2010-09-20 cs.MM cs.NI
Data-Driven Design of 3GPP Handover Parameters with Bayesian Optimization and Transfer Learning
本文提出基于高维贝叶斯优化和迁移学习的3GPP切换参数优化框架，在真实部署中优于3GPP基准方案，并实现跨用户速度的快速适配。
2025-04-03 cs.IT cs.NI eess.SP
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
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
An Evolvable Fuzzy Logic System for handoff management in heterogeneous Wireless Networks
下一代无线网络（NGWNs）的特点之一是其异构的通信环境。异构网络包括无线WAN、LAN、MAN和PAN。在这方面，最重要的参数是这些网络的不同数据率和覆盖范围。在本文中，我们提出了一种基于进化模糊逻辑的算法，用于管理异构无线网络中的切换过程。我们使用模糊逻辑系统来确定切换过程的正确启动时间，并利用遗传算法（GA）来预测模糊模块的最佳规则形式。我们实现了我们提出的方案上一个特殊的仿真模型，并讨论了进化算法的影响。
2016-03-08 cs.NI
Handover Configurations in Operational 5G Networks: Diversity, Evolution, and Impact on Performance
本文针对运营级5G网络切换配置影响机制不明的问题，通过跨27个月的美国三大运营商实地驾车测量，揭示了切换类型、配置开销、参数多样性及性能影响等规律，为运营商调优5G切换配置提供参考。
2025-11-18 cs.NI
TARMM: Scaling Delay-Critical Edge AI Offloading in 5G O-RAN via Temporal Graph Mobility Management
Department of Computer Science Engineering Michigan State University（密歇根州立大学计算机科学与工程系）
本文提出TARMM，一种优化5G O-RAN用户移动管理的系统，通过时间图模型和多智能体强化学习框架，提升延迟关键边缘AI卸载的实时性和可靠性。
2026-04-27 cs.NI cs.SY eess.SY
A Unified Stochastic Model of Handover Measurement in Mobile Networks
切换测量负责发现切换目标，并直接决定移动性管理的性能。它是由一个复杂的组合参数处理多细胞的情况和系统动态。网络设计必须在这样的多约束问题中提供适当的切换测量过程。本文提出了一个统一的网络分析和优化框架。论述集中在随机建模，并解决其关键的概率事件，即（i）合适的切换目标找到，（ii）服务失败，（iii）切换测量触发，和（iv）切换测量撤回。我们推导出他们的封闭形式的表达式，并提供了一个通用的设置的最佳信号质量和\st{minimum duration outage} \textit{level crossing properties}的切换测量失败和目标小区质量的分析。最后，我们展示了它在当今3GPP-LTE蜂窝网络中的应用和有效性。
2015-02-02 cs.IT cs.NI math.IT
Wall-Street: An Intelligent Vehicular Surface for Reliable mmWave Handover
Princeton University（普林斯顿大学）；Rice University（莱斯大学）；Rutgers University（罗格斯大学）
Wall-Street通过智能车载表面提升毫米波连接可靠性，实现高达78%的吞吐量提升和34%的延迟降低。
2026-03-04 cs.NI eess.SP
Enabling AI-Native Mobility in 6G: A Real-World Dataset for Handover, Beam Management, and Timing Advance
Department of Electrical Engineering（电气工程系）；Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院Madras分校）；Chennai, India 600036（印度钦奈600036）
本文提出一个现实数据集，用于减少切换中断时间并维持连续吞吐量，涵盖多种移动模式和速度，包含定时提前测量，支持AI/ML模型的训练与评估。
2026-05-12 cs.AI cs.DB cs.LG
Intelligent Blockage Prediction and Proactive Handover for Seamless Connectivity in Vision-Aided 5G/6G UDNs
University of Glasgow（格拉斯哥大学）
无线设备和实时服务需求的激增迫使移动到更高的频谱。毫米波（mmWave）和太赫兹（THz）频段与波束成形技术相结合，为超密集网络（UDN）提供了显着的性能增强。不幸的是，在较高频谱处经历的小区覆盖范围缩小和严重的穿透损耗使得移动性管理成为UDN中的关键问题，特别是优化波束阻塞和频繁切换（HO）。在城市中心和城市地区，流动性管理的挑战已经变得普遍。为了解决这个问题，我们提出了一种新的机制，利用无线信号和道路上的监控系统，智能地预测可能的堵塞提前执行及时HO。本文采用计算机视觉（CV）来确定障碍物和用户的位置和速度。此外，本研究引入了一个新的HO事件，称为块事件{BLK}，定义的存在的阻挡对象和用户向阻挡区域移动。此外，多元回归技术预测直到用户到达被阻挡区域的剩余时间，从而确定最佳HO决策。仿真结果表明，与无阻塞预测的典型无线网络相比，该算法在保持用户连接性和用户体验质量（QoE）方面提高了40%.
2022-02-21 cs.LG cs.NI eess.SP
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
Challenges and issues in 4G Networks Mobility Management
无线宽带技术现在正在运动中以提供更高的数据率、更宽的覆盖范围和改进的移动性。为此，4G网络是各种无线技术的集成，并且期望提供无缝移动性。此外，4G网络将完全是基于IP协议的分组交换系统。4G网络的研究挑战之一是设计智能移动性管理技术，利用基于IP的技术来实现各种接入技术之间的全球漫游。因此，移动IPv6被认为是实现异构网络融合的关键技术之一。然而，原有的移动IPv6不支持移动网络的基本功能快速切换。致力于开发通用协议以实现无缝移动的研究小组数量。在本文中，我们确定和探讨不同的问题和挑战，在4G网络的移动性管理。
2021-12-12 cs.NI
