论文部分内容阅读
第四代（4G）移动通信系统在近几年发展迅速，已经在很多国家成功运行，为了满足移动终端和数据的爆炸性增长，第五代（5G）通信系统的研发以及与其相关的技术成为了通信领域的关键，软件定义网络和异构蜂窝网络已经成为了非常有前途的研究领域。 本文在5G的环境下，融合软件定义网络和异构蜂窝网络，设计出基于软件定义网络的异构蜂窝网络模型，能够多维度地去优化无线通信系统，与目前多数使用较理想化的假设以及易处理方法的研究不同，本文基于平稳泊松点过程和范围扩展技术来推导出最大传输速率，基站相对负载比，用户满意度和切换代价等因素的数学表达式。另外，本文引入了效用理论将系统整体性能和各个考虑因素映射为效用函数，进而直接分析效用函数来管理通信系统。 由于无线信道的衰落特性和随机性，软件定义网络控制器根据负载状态信息得到的系统整体效用函数值为随机变量，为此本论文设计了离散随机优化算法和穷尽搜索算法来将系统中的最佳状态转化为寻找最佳的偏置因子值的过程，并且对离散随机优化算法的收敛性以及复杂性均进行了充分的验证。 最后，本论文对各个模块的理论推导以及算法等进行了大量的仿真验证，验证结果表明通过小区范围扩展可以很好地解决系统的负载均衡状态，同时也可以不会很大程度地降低覆盖概率以及用户满意度等；离散随机优化算法可以很快的搜寻到到最佳的偏置因子值。