Abstract-För att förbättra samverkan mellan framtida 5G-system och befintlig teknik föreslås i detta dokument ett nytt användarstyrt ramverk för nätverksval i multi-RAT-miljöer. Den bygger på luddig logik för att klara av bristen på information som vanligtvis förknippas med terminalsidan och den inneboende slumpmässigheten i radiomiljön. I synnerhet uppskattar en luddig logisk styrenhet först att varje RAT inte är lämpligt för att stödja QoS-kraven för en uppsättning heterogena tillämpningar. Därefter, en suddig flera attribut beslutsfattande (MADM) metod utvecklas för att kombinera dessa uppskattningar med de olika komponenterna i sammanhanget (t.ex. terminalkapacitet, användarpreferenser och operatörspolicyer) för att härleda nivån i context lämplighet för varje RAT. Baserat på denna nya metriska metod utvecklas två spektrumvalsfunktioner (SS) och spektrumrörlighetsfunktioner (SM) för att välja den bästa RAT-funktionen i ett givet sammanhang. Den föreslagna luddiga MADM-metoden valideras i en tät småcellig miljö för att utföra en contextaware offloading för en blandning av delay-känsliga och bäst-ansträngningstillämpningar. Resultaten visar att den suddiga logik komponenten effektivt kan spåra förändringar i driftförhållandena för de olika RAT, medan MADM komponenten gör det möjligt att genomföra en justerbar kontext-medveten strategi. Den föreslagna fuzzy MADM metoden resulterar i en betydande förbättring i att uppnå målstrategin, samtidigt som en acceptabel QoS-nivå bibehålls jämfört med en traditionell offloading baserad på signalstyrka. Index Terms-5G, multi-RAT val, användardriven, contextaware, fuzzy logik, flera attribut beslutsfattande Den femte generationens (5G) trådlösa nätverk håller på att utvecklas för att uppfylla de strikta kraven för framtida applikationer (t.ex. tvåvägsspel och Tactile Internet [1]). I detta avseende har en omfattande mängd forskning ägnats åt att utveckla olika tekniker och nyckelfunktioner (t.ex. ultradensifiering, utformning av nytt radiogränssnitt och användning av högre frekvenser) för att öka prestandan hos framtida teknik för 5G-radioåtkomst (RAT) jämfört med vad som kan uppnås med nuvarande teknik [2]. Mindre ansträngningar har dock gjorts för att säkerställa samverkan med befintliga trådlösa system och standarder (t.ex. WLAN och LTE). Ur praktisk synvinkel måste nya 5G-RAT samverka med befintliga RAT av olika skäl. För det första föredrar operatörerna, ur ett kommersiellt perspektiv, ofta att fortsätta att använda sina befintliga nätinfrastrukturer för att tjäna de traditionella applikationerna (t.ex. röst- och webbbrowsing) så mycket som möjligt. För det andra måste traditionella RAT-värden användas för att ge slutanvändarna en sömlös uppfattning när användarutrustningen (EUE) går utanför 5G-täckningen. Under sådana omständigheter kan multi-RAT-verksamhet betraktas som ett komplement till de nya 5G-RAT. Problemet med multi-RAT-val har undersökts ingående i samband med 3GPP (t.ex. WCDMA och LTE) och icke-3GPP (t.ex. WLAN) accessnät [3] [4] [5]. De flesta av dessa arbeten ansågs vara en gemensam förvaltning av radioresurser (cRRM) baserad på en snäv kopplingsarkitektur för de berörda RAT. Ett sådant samordnat tillvägagångssätt kan dock inte vara giltigt som komplement till nya 5G-RAT. Faktum är att de senaste 5G-arkitekturerna inte integrerar de flesta äldre RAT (t.ex. GSM, WCDMA och WLAN) eller föredrar att koppla samman dem endast på stomnätsnivå eftersom en fullständig integration skulle vara för kostsam när det gäller multi-RAT-mätningar och samverkan [6]. Detta innebär att ett användarstyrt beslutsfattande skulle vara mycket lämpligare, särskilt när urvalsbeslutet måste fattas snabbt för specifika tillämpningar (t.ex. fördröjningskänsliga) eller under särskilda omständigheter (t.ex. snabb försämring av radioförhållandena). Den begränsade mängd information som normalt är tillgänglig för UE:er via beacons och pilotkanaler (t.ex. SS och SNR) är inte tillräcklig för att välja den bästa RAT i ett givet sammanhang (t.ex. QoS-krav, terminalkapacitet och nätverksbegränsningar). Detta kräver en form av nätverksstöd för att informera UEs om all relevant information som skulle behövas för att utföra ett effektivt beslut. För att klara av bristen på information och osäkerhet i samband med UE, har de flesta förslag förlitat sig på suddig logik för att dra den bästa RAT ut av de tillgängliga bitarna av information. I detta avseende, några verk utvecklat en enda suddig logik styrenhet (FLC) som matas med alla relevanta attribut för tillgängliga RAT [4, 7]. Den huvudsakliga begränsningen av dessa arbeten är bristen på skalbarhet. Som en materia av faktum, när fler RAT och attribut beaktas, antalet inference regler ökar exponentiellt. Andra arbeten föreslog en enda FLC per RAT som kombinerar uppsättningen tillgängliga radioparametrar med de olika komponenterna i sammanhanget [8, 9]. Ett sådant tillvägagångssätt förbättrar skalbarheten, men är inte flexibelt. För det första förutsätter den att alla data är suddiga, medan vissa attribut kan erhållas exakt (t.ex. QoS-krav). För det andra ger användningen av suddiga logikregler för att kombinera både QoS- och kontextrelaterade attribut ingen flexibilitet när det gäller att justera betydelsen (dvs. vikten) av vart och ett av attributen beroende på driftförhållandena. För att erbjuda en högre grad av flexibilitet för fuzzy logik, har få förslag kombinerat det med flera attribut beslutsfattande (MADM) som är känd för sin förmåga att effektivt kombinera olika heterogena attribut [10] [11] [12]. Alla dessa förslag har inte gjort någon skillnad mellan de radioparametrar som är direkt relaterade till den uppnåeliga QoS (t.ex. SS, bandbredd och SNR) och de olika komponenterna i sammanhanget (t.ex. hastighet, batteriförbrukning och pris) vars betydelse varierar från fall till fall. Härav följer att varje RAT:s lämplighetsnivå för att uppfylla QoS-kraven 978-1-5090-1701-0/16/$31.00 ©2016 IEEE
I REF-författarna utvecklar en fuzzy MADM-metod för att kombinera krav på applikationen Quality of Service (QoS) med kontextkomponenter (t.ex. monetära kostnader eller näteffektförbrukning), för att göra kontext-aware nätverksval för varje applikation.
A Context-Aware User-Driven Framework for Network Selection in 5G Multi-RAT Environments
{'venue': '2016 IEEE 84th Vehicular Technology Conference (VTC-Fall)', 'journal': '2016 IEEE 84th Vehicular Technology Conference (VTC-Fall)', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}