第五代无线通信系统(the fifth generation,5G)利用网络功能虚拟化(network function virtualization,NFV)和软件定义网络(software defined network,SDN) 2项技术将网络进行了切片划分,让用户接入不同服务质量(quality of service,Qo S)保障的虚拟网络切片以获得服务。为了解决切片化网络中由于用户移动性而导致的切片重新接入问题,提出了最大化网络吞吐量的用户切换机制来降低越区切换对已有网络切片的影响。该机制根据用户业务类型的Qo S服务等级筛选备选接入站点的归属切片,运用贪心算法选择能为用户提供最大数据传输速率的切片接入服务,在网络切片代理的体系架构下完成切换过程的控制和管理。在与功率接入、负载接入和随机接入3种切换方案的性能对比中,相关仿真结果表明,随着越区用户数目和网络切片类型的增加,所提方案在保证较高网络吞吐量的同时,切换成功率始终维持在80%以上,远优于其他3种方案。
在混合接入式femtocell网络中,为了激励家庭小区基站接纳位于死区的宏用户,提出了基于Stackelberg博弈和弹性理论的资源分配方法。首先建立Stackelberg博弈模型,宏基站(macro base station,MBS)作为主导者(leader),家庭小区基站(femto base station,FBS)作为跟随者(follower),MBS支付给FBS效用,而FBS通过获利来补偿因为接纳宏用户(macro user equipment,MUE)而损失的速率;然后引入弹性理论确立MBS和FBS的效用函数,构建凸优化问题,并求解出价格和速率的均衡解,参与人都能实现效用最大化;最后通过数值分析,验证了均衡解的存在,比较分析了在发射功率不同的情况下FBS和MBS的效用。结果表明,迭代20次左右即可找到均衡解,弹性因子参数为0.7时,FBS和MBS的收益最佳。通过理论研究和数值分析验证了策略有效性。
