【摘 要】
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第三代合作伙伴计划通过引入飞蜂窝系统，解决LTE-A宏蜂窝系统中室内无线信号强度弱与覆盖范围不足的问题。LTE-A飞蜂窝系统由“宏小区”和“飞小区”组成，通过小区间的切换和接
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第三代合作伙伴计划通过引入飞蜂窝系统，解决LTE-A宏蜂窝系统中室内无线信号强度弱与覆盖范围不足的问题。LTE-A飞蜂窝系统由“宏小区”和“飞小区”组成，通过小区间的切换和接纳控制，确保移动用户通信的连续性。本文围绕LTE-A飞蜂窝系统的小区切换与接纳控制问题，运用马尔科夫决策过程(MDP,Markov Decision Process)、强化学习和随机网络演算理论，构建了移动用户小区切换问题的MDP模型，设计了基于功率控制与休眠唤醒机制的接纳控制算法。 首先，针对飞蜂窝基站覆盖范围小和部署密度高的特点，运用马尔科夫决策过程理论，综合考虑用户的数据流到达、缓冲队列大小、移动速度、可用带宽与时延等多种切换指标，提出并构建了小区切换与频谱资源分配的联合优化MDP模型。基于强化学习理论，设计了MDP模型的求解算法MDPQ。 其次，针对高速移动用户与非实时业务请求的特点，运用随机网络演算理论，结合功率控制与休眠唤醒机制，提出了一种接纳控制算法PCSWAC，具体包括估算用户驻留时间的DTEA算法、估算用户平均期望传输时间AETTA算法和终端功率自适应调整机制，实现了终端功率的自适应调整与飞蜂窝基站工作模式的动态切换。 最后，对所提出的小区切换算法与接纳控制算法进行了数值分析与仿真验证。仿真结果表明，所提出的MDPQ算法收敛较快，可有效减少频繁且不必要的小区切换。同时，所提出的接纳控制算法PCSWAC，可有效降低切换时延、飞蜂窝基站能耗和移动终端能耗。
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