人工智能超密集移动通信系统

本书针对超密集移动通信系统中面临的网络接入点密集导致的资源调度不灵活、基站参考信号强度相似导致的网络选择难、传统网络切换技术导致的用户频繁切换，以及网络负载不均衡等诸多具体技术问题，基于传统算法，结合人工智能算法分别在端侧智能网络选择（第2章）、网侧智能资源调度（第3章）与端网协同智能切换（第4章）方面提出解决方案，实现用户体验的提升与资源的灵活管控。第5章“总论”，总结和展望了人工智能超密集移动通信系统的发展趋势。

随着新兴网络通信业务的不断涌现，超密集移动通信系统中，端侧网络选择、网侧资源调度、网络切换和业务均衡等均面临新的密集性、复杂性和异构性挑战。本书针对超密集移动通信系统中面临的网络接入点密集导致的资源调度不灵活、基站参考信号强度相似导致的网络选择难、传统网络切换技术导致的用户频繁切换，以及网络负载不均衡等诸多具体技术问题，基于传统算法，结合人工智能算法分别在端侧智能网络选择（第2章）、网侧智能资源调度（第3章）与端网协同智能切换（第4章）方面提出解决方案，实现用户体验的提升与资源的灵活管控。第5章“总论”，总结和展望了人工智能超密集移动通信系统的发展趋势。

杨春刚，男，1982年03月，通信工程学院，教授，博士生导师。2015.03-2016.03美国访学。近五年发表SCI很好期刊论文20余篇，包括10篇中科院1区和10篇中科院2区论文，高被引学术论文2篇。第一发明人申请发明专利40余件，已授权20余件，授权国防专利3件。出版英文专著2本。获得陕西省高等学校科学技术奖一等奖两次，获得陕西省科学技术奖一等奖一次。主持国家自然科学基金面向和青年项目、中国博士后特别资助项目和陕西省自然科学基金重点项目等。主持JWKJW子课题；重点项目和973项目科研骨干负责子课题。

第1章绪论
1.1超密集移动通信系统001
1.2智能化必要性002
1.3小结004
第2章端侧智能网络选择
2.1渐入佳境——引言005
2.1.1研究背景007
2.1.2研究现状008
2.2初露锋芒——基础理论015
2.2.1网络选择技术概述015
2.2.2SPG概述021
2.2.3随机森林022
2.2.4深度森林023
2.3小试牛刀——同构用户多连接技术研究025
2.3.1用户多连接问题025
2.3.2SPG建模030
2.3.3性质证明与算法设计034
2.3.4算法仿真041
2.3.5小结049
2.4大展身手——异构智能用户连接技术研究050
2.4.1异构网络用户连接问题050
2.4.2人工智能通信解决框架052
2.4.3用户连接问题的非合作博弈054
2.4.4RFEQG算法设计061
2.4.5算法仿真066
2.4.6小结084
2.5总结与展望085
2.5.1总结085
2.5.2展望086
第3章网侧智能资源调度
3.1渐入佳境——引言087
3.1.1研究背景088
3.1.2研究现状101
3.1.3小结110
3.2初露锋芒——基础理论111
3.2.1CoMP系统概述111
3.2.2近邻传播算法112
3.2.3纳什议价博弈理论114
3.2.4强化学习概述115
3.3小试牛刀——智能协作调度116
3.3.1引言116
3.3.2系统模型117
3.3.3基于CoMP系统的智能传输调度方案120
3.3.4基于CoMP系统的功率分配问题122
3.3.5算法仿真127
3.3.6小结138
3.4大展身手——一体智能资源调度138
3.4.1引言138
3.4.2系统模型139
3.4.3一体智能资源调度架构143
3.4.4一体智能资源调度研究145
3.4.5仿真及结果分析150
3.4.6小结158
3.5一锤定音——增强型一体智能资源调度159
3.5.1引言159
3.5.2问题分析159
3.5.3增强型一体智能资源调度研究160
3.5.4仿真及结果分析166
3.5.5小结174
3.6总结与展望174
3.6.1总结174
3.6.2展望176
第4章端网协同智能切换
4.1渐入佳境——引言177
4.1.1研究背景与研究意义177
4.1.2国内外研究现状179
4.2初露锋芒——基础理论186
4.2.1异构无线网络的概念186
4.2.24G/5G的帧结构和物理资源187
4.2.3无线空口测量指标的计算关系192
4.2.4基站的资源调度与传输196
4.2.5网络切换的分类和过程199
4.3小试牛刀——用户业务驱动的网络切换技术研究203
4.3.1基于LSTM的网络属性预测方法203
4.3.2网络属性的效用建模212
4.3.3基于用户偏好的网络属性组合赋权法216
4.3.4实验设计和仿真结果分析225
4.3.5小结233
4.4大展身手——移动通信中端网协同的负载均衡研究234
4.4.1基于GAN的终端侧负载估计方案234
4.4.2用户级的主动负载均衡方案240
4.4.3实验及仿真分析245
4.4.4小结256
4.5总结与展望257
4.5.1总结257
4.5.2展望259
第5章总论
参考文献263