1.1 研究的目的及意义

伴随着时代的发展，人们对于精神物质生活的要求不断提高，沟通和交流的方式也逐渐多样化，承载信息的方式多种多样，其中无线通信是重要的组成部分，由于无线通信对于频率带宽都有一定的要求，不管哪种多址方式都会占用信道，如何更加有效的利用有限的信道，同时也为实现更为高速高效的传输，必须不断研究新的无线通信技术。对于即将到来的5G时代，5G通信系统中的小区选择方式决定了无线通信的效率，也成为了我们亟待解决的问题。

实际上，5G技术与之前四代截然不同，不仅需要的带宽以及频率高了许多，同时也要兼顾集成性较高这一特点，以上设计的目的都是为了用户体验到高速覆盖和无缝感。对于整个社会而言，沟通交流是必不可少的，如果能够更快更稳定的实现端到端的信息交流，对于公司企业的发展会是良好的助力，而在多大的区域进行无线网络的覆盖则是问题的关键。另一方面，对于个人而言，日常生活离不开网络，电话短信需要信号的覆盖，当你呆在家中，可能因为信号不好而影响通话。休闲娱乐办公同样需要网络，下载资料、观看视频时的卡顿也会耽误到你的时间。总之，制定良好的小区选择方案，能实现全方位的覆盖，同时也不会影响到临近的小区。

为了解决5G超密集组网(Ultra-dense Network, UDN)下累积干扰及频繁切换问题,业界提出了用户为中心网络(User-centric Network, UCN)。用户为中心网络转变了传统蜂窝网络以基站为中心的架构,通过构建动态的站点组,实现了用户的无感知移动,保证了业务的连续性。利用UCN技术来解决UDN的问题自然成为了小区选择中重要的一环。

利用多连接技术将用户控制平面的RRC连接始终由宏基站进行维护，在数据平面根据业务类型来决定合适的基站进行数据传输。针对时延敏感且数据速率要求不高的业务可以由宏基站进行传输，针对高速率时延不敏感业务可以在微基站进行传输。然而，以上方法是建立在有宏基站覆盖的场景下实现的，在无宏基站覆盖场景下，可以通过多个微基站使用相同的宏小区ID来建立虚拟宏小区，多个微基站共同维护用户的控制平面，同样可以达到减少切换频率的目的。

在5G系统中，效率的提高始终是必须实现的，干扰、移动性和装置成本这些都是制约提升效率的关键问题，这也导致UCN技术成为了5G系统中必不可少的部分。

1.2 国内外研究现状

由于5G技术将可能使用的频谱是28GHz及60GHz，属极高频（EHF），比一般电信业现行使用的频谱（如2.6GHz）高出许多。虽然5G能提供极快的传输速度，能达到4G网络的40倍，而且时延很低，但信号的衍射能力（即绕过障碍物的能力）十分有限，且发送距离很短，这便需要增建更多基站以增加覆盖。

5G方面，2009年，华为就已经展开了相关技术的研究，并在之后的几年里向外界展示了5G原型机基站。2016年4月，华为完成中国IMT-2020（5G）推进组第一阶段的空口关键技术验证测试，在5G信道编码领域全部使用极化码。

UDN方面，针对超密集网中的干扰问题, 国内学者曾提出一种新的动态定价博弈的功率控制方案来解决此问题, 但是忽略了宏基站对小基站的干扰。也有国外学者提出 通过采用功率分配策略来解决, 通过提出Stackelberg博弈来使宏基站和小基站的效用最大化来达到优化目标, 但是这种分配策略性能不突出。