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大覆盖范围的无线通信系统通常采用结构化的蜂窝网络架构,并且蜂窝网络大部分通信负荷都由基站来实现。随着无线通信设备数量以及所需通信流量的爆炸式激增,这种结构化的网络架构突显出覆盖范围不均匀和灵活性能差等问题。为此我们研究一种软件定义的、灵活网络的动态架构和接入策略。所研究的异构网络包含宏基站、虚拟节点、中心控制功能实体和大量移动设备等。这里动态接入的含义是,在一种中心控制策略下,软件定义的网络可以根据移动设备的位置来动态地选择相应的基站或虚拟节点,以此来平衡小区的负载,提高异构网络的负荷卸载性能。动态的蜂窝网络是一种具有高系统容量和快速变化资源管理的网络,它是面向5G网络的一种潜在的解决方案。 本文先概述了蜂窝网络以及现如今移动发展的挑战,接着叙述了LTE到5G的演进以及5G所包含的多种技术,如MIMO、毫米波通信、软件定义网络(software defined network, SDN)等等。然后对各种网络架构技术进行概述。针对小小区架构,研究一种含有软件定义网络思想的无线异构网络负荷卸载。这里虚拟节点是一种低功耗的、面向更小区域覆盖范围的虚拟基站。与小小区基站的部署比较,这些虚拟基站的部署更密集,并且其接入可以根据用户设备移动性来重新配置。通过这一动态接入策略,可以显著提高网络的灵活性和整体效率。计算机模拟结果表明,该半结构化的方案是切实可行的。 本论文接着评估了在新型网络中应用的毫米波通信,这里仅仅虚拟节点采用低功耗的毫米波通信技术,并且虚拟节点需要基于SDN/NFV(Network Function Virtualization)框架技术。仿真结果显示,引入毫米波段使得总的无线射频资源增加。与3GHz以下的载波相比,毫米波的波长短,相对而言路径损耗大。最后对本小节工作进行了总结和展望。