تنوع شبکه های بی سیم و رایانش فراگیر، تنوع روز افزون کاربردها، و کاهش سطح پوشش ایستگاه ها به دلیل بالابردن ظرفیت شبکه و کاهش اثرات زیست محیطی، اهمیت توجه به مسأله ی هندآف را بیشتر کرده است. تصمیم گیری هندآف در شبکه های نسل جدید یکی از مهم ترین مسائلی است که باید با هدف فراهم کردن بهترین اتصال در راستای تأمین رضایت کاربر صورت پذیرد. روش های تصمیم گیری آگاه به زمینه با استفاده از دانش وسیع در مورد شبکه، کاربر، کاربردها و گره سیار و همچنین بکار بردن روش های تصمیم گیری هوشمندتر برای تعیین زمان و مقصد هندآف، همین هدف را دنبال می کنند. اما عدم توجه کافی به کاربر و همچنین سربار سیگنالینگ و پیچیدگی بالا در جمع آوری و مدیریت دانش زمینه باعث شده است تا این روش ها کارایی لازم را نداشته باشند. اگر چه در چند سال اخیر بر اهمیت کیفیت تجربه (qoe) کاربر در ارتباط با شبکه تأکید می شود، اما چگونگی استفاده از آن در جنبه های مختلف شبکه مانند تصمیم گیری هندآف به عنوان یک مسأله پیش رو مطرح است. در این تحقیق، کیفیت دریافت کاربر (upq) به عنوان پارامتر جدیدی در تصمیم گیری زمان و مقصد هندآف وارد شده است. این پارامتر به صورت ضمنی وضعیت اطلاعات مختلف زمینه اعم از وضعیت کیفیت سرویس شبکه، مشخصات ابزار ارتباطی، نیازهای کاربرد و کاربر، شرایط محیطی کاربر و حتی شرایط روحی و روانشناختی کاربر را منعکس می کند. در این تحقیق، یک مدل برای تصمیم گیری هندآف متمرکز و یک مدل برای تصمیم گیری هندآف کنترل شده توسط گره سیار ارائه شده است که از افت upq به عنوان محرکی برای تشخیص لزوم هندآف استفاده می کنند. استفاده از upq در این مدل ها باعث می شود تا تصمیم گیرنده نیاز به آگاهی لحظه ای از تغییرات زمینه ی پویای شبکه نداشته باشد و از سربار سیگنالینگ کاسته شود. اما هنوز دسترسی به اطلاعات زمینه ی سمت شبکه هنگام انتخاب مقصد هندآف در این دو مدل اجتناب ناپذیر است. آگاهی به موقع از کیفیت سرویس شبکه های دسترسی از جمله ی عوامل موثر در بهبود کیفیت تصمیم گیری هندآف و بهبود کیفیت دریافت کاربر است که در کارهای پیشین به خوبی مورد توجه قرار نگرفته است. از نوآوری های مطرح شده در این راستا، ارائه ی ایده ی آگاهی از هندآف برای جمع آوری اطلاعات پویای شبکه (hancg) است. بر این اساس، توسعه ی چارچوب هندآف مستقل از رسانه (mih) برای استفاده در مدل تصمیم گیری هندآف متمرکز و همچنین توسعه ی آن به منظور ارائه ی اطلاعات پویا توسط سرور اطلاعات mih پیشنهاد شده است. بررسی تحلیلی این روش ها و مقایسه ی آن با روش های قبلی نشان می دهد که سربار سیگنالینگ و تأخیر دسترسی به اطلاعات زمینه با استفاده از روش پیشنهادی کاهش می یابد. استفاده از معماری مبتنی بر سیاست برای توصیف و نمایش دانش زمینه و ارائه ی الگوریتم های مناسب برای تصمیم گیری مبتنی بر سیاست، از دیگر نوآوری های مطرح در این دو مدل است. الگوریتم های ارائه شده برای ارزیابی و انتخاب نقطه ی اتصال (poa) مقصد، امکان توجه همزمان به نیازمندی ها و ترجیحات کاربر، کاربرد و ابزار ارتباطی را فراهم می آورند. ارزیابی مدل های پیشنهادی به کمک شبیه سازی انجام شده است که ترافیک چندرسانه ای به دلیل قابلیت ارزیابی خودکار upq در این شبیه سازی ها به صورت خاص مورد توجه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی این مدل ها نشان می دهد که upq در مقایسه با روش ناآگاه از زمینه و روش های آگاه به زمینه ی مرسوم بهبود می یابد. همچنین مدلی برای استفاده ی جامع تر از upq پیشنهاد گردیده است که این پارامتر را نه تنها در تشخیص لزوم هندآف که در انتخاب مقصد هندآف نیز مورد استفاده قرار می دهد. به دلیل حذف کامل نیاز به اطلاعات پویای شبکه، این مدل به حداقل سربار سیگنالینگ نیاز دارد و همچنین توصیف مستقیم نیاز ها و ترجیحات کاربر و کاربرد و آگاهی مستقیم از مشخصات ابزار ارتباطی لازم نخواهد بود. همچنین بر خلاف روش های آگاه به زمینه ی مرسوم، مدل پیشنهادی قادر است به صورت ضمنی رفتار حرکتی کاربران را فراگرفته و در انتخاب مقصد هندآف دخیل کند. نتایج شبیه سازی این مدل نیز نشان می دهد که با فرض رفتار با قاعده ی کاربران، مدل پیشنهادی می تواند پس از تکرار کافی به تصمیم مناسب همگرا شود و کیفیت دریافت مطلوب را به ارمغان آورد. نتایج حاصل شده از این تحقیق، اهمیت و ارزش حرکت به سمت رویکرد آگاهی از qoe در تصمیم گیری هندآف و دیگر جنبه های تصمیم گیری و پیکربندی شبکه را نشان می دهد.

روند روز افزون گسترش شبکه های بی سیم و در صدر توجه قرار داشتن مکالمات صوتی در این شبکه ها، موجب شده است تا تأمین رضایت کاربران از سرویس مکالمه صوتی از اهمیت بالایی برخوردار شود. کیفیت در این حوزه به دو روش کلی فردی و عینی ارزیابی می گردد. در روش های مبتنی بر ارزیابی فردی، در یک محیط آزمایشگاهی، از کاربران راجع به کیفیت سیستم مورد آزمایش سوأل شده و متوسط نظر آنها به عنوان نظر کاربر نهایی در نظر گرفته می شود. در روش های ارزیابی عینی، تخریبی که بر اثر عبور سیگنال صحبت از کانال مورد آزمایش ایجاد شده است، محاسبه شده و به عنوان تخمینی از روش فردی مورد استفاده قرار می گیرد. روش های متداول برای ارزیابی میزان رضایت کاربر یا آزمایشگاهی، غیر وابسته به شرایط محیطی و پر هزینه بوده (روش های ارزیابی فردی) و یا اینکه تنها تخمینی از میزان کیفیت مکالمه صوتی را ارائه می دهند (روش های ارزیابی عینی). علاوه بر این، مشخصات فردی کاربر مثل سلایق، شرایط روحی کاربر و همچنین شرایط محیطی و زمانی مکالمه (که در میزان رضایت و دریافت کاربر از کیفیت مکالمه صوتی تأثیرگذار می باشند) در روش های گذشته مورد توجه قرار نگرفته اند. در این تحقیق دریافت کاربر از کیفیت ارتباط صوتی مد نظر قرار داده شده و با بررسی رفتار صوتی و عکس العمل های کاربر، میزان رضایت کاربر نهایی نسبت به کیفیت مکالمه، ارزیابی شده است. رفتارهایی که در مدل ارائه شده بررسی می گردند، شامل بار درکی، هیجان و رفتار کاربر می باشند که از روی صحبت های وی استنباط می شوند. در حین مکالمه، این رفتارها به عنوان عکس العمل کاربر نسبت به کیفیت مکالمه ارزیابی شده و بر اساس آن میزان کیفیت مکالمه در مدل نهایی بدست می آید. نتایج مقایسه روش پیشنهادی و استاندارد ارزیابی عینی یکطرفه در مقایسه با نظر کاربر، نشان می دهد که روش پیشنهادی در حدود 70 تا 80 درصد موارد نتایجی بهتر یا بسیار نزدیک به خروجی روش p.563 داشته اند.

پوشش ضعیف کاربران خانگی و هزینه ی بالای اپراتورهای تلفن همراه، از مهم ترین انگیزه های استفاده از فمتوسل ها است. چون فمتوسل ها و ماکروسل ها از باند فرکانسی یکسانی استفاده می کنند، تخصیص منابع فرکانسی-زمانی با مشکل تداخل مواجه شده و از مهم ترین چالش های مطرح در شبکه های فمتوسل است. عدالت میان فمتوسل ها و بهره وری در استفاده از منابع فرکانسی-زمانی، از جمله مهم ترین اهداف روش های تخصیص پیشین بوده است. اما به دلیل مصالحه ی میان عدالت و بهره وری و اهمیت هر دو مورد، توجه به توازن میان آن ها از اهمیت بسزایی برخوردار است که در تعداد محدودی از تحقیقات پیشین در نظر گرفته شده است. از سوی دیگر، تأمین عدالت میان کاربران فمتوسل ها و توجه به نیاز آن ها، دو عاملی هستند که موجبات رضایت مندی بیشتر کاربران را فراهم می کنند و در تحقیقات قبلی توجه کافی به آن ها نشده است. در این تحقیق، دو الگوریتم تخصیص منابع متمرکز، با هدف بهبود متوازن عدالت میان کاربران و بهره وری در استفاده از منابع فرکانسی-زمانی مطرح شده است. الگوریتم اول با توجه به تعداد کاربران هر فمتوسل و مدل کردن شبکه ی فمتوسل ها توسط گراف تداخلی، به تخصیص منابع با توجه به هدف ذکر شده می پردازد. به این منظور از دو فاز جداگانه برای تخصیص منابع استفاده شده است. فاز اول به صورت حریصانه و بر اساس ایده ای جدید در اولویت گذاری فمتوسل ها انجام شده و هدف اصلی آن بهبود استفاده ی مجدد از طیف به منظور افزایش بهره وری است. اما با کم شدن تعداد منابع باقیمانده برای فمتوسل ها، فاز دوم با استفاده از معیاری ابتکاری شروع می شود تا عدالت در تخصیص این تعداد کم منابع را فراهم کند. با توجه به این که میزان درخواست منابع فرکانسی-زمانی هر کاربر می تواند متفاوت از سایر کاربران باشد، الگوریتم دوم با در نظر گرفتن نیاز کاربران مطرح شده است. این الگوریتم، با ایجاد تغییراتی در فازهای الگوریتم اول، علاوه بر بهبود متوازن عدالت میان کاربران و بهره وری، میزان منابع درخواستی هر کاربر را نیز در حل مسئله در نظر می گیرد. راهکار پیشنهادی اول از حیث عدالت، بهره وری و میزان برقراری توازن میان عدالت و بهره وری، با دو روش مطرح در این زمینه مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی ها، نشان از برتری روش پیشنهادی نسبت به دو راهکار دیگر دارند. به طور مشابه، راهکار پیشنهادی دوم با یکی از تحقیقات پیشین و راهکار پیشنهادی اول، مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که عدالت در برآورده کردن درخواست کاربران و هم چنین بهره وری در استفاده از منابع برای راهکار دوم نیز، بهتر از دو روش دیگر است. علاوه بر این، تحلیل پیچیدگی زمانی روش های پیشنهادی، بیان گر آن است که پیچیدگی آن ها کم تر از روش های پیشین مورد مقایسه می باشد.

تحول در شبکههای سیار، منجر به افزایش تقاضای منابع ‍توسط کاربران گردیده است. نرخ داده چنین کاربردهایی نمیتواند توسط شبکه های سلولی کنونی تأمین شود. برای فراهم کردن نرخ داده بالا و تأمین تقاضای کاربران نسل چهارم، فن آوریهایی مانند lte نقش مهمی به عهده دارند. در برخی از الگوریتمهای پیشین مدیریت منابع در شبکههای ماکروسلی، از روشهای کنترل پذیرش برای تضمین کیفیت سرویس کاربر وتعیین منابع مورد نیاز سلولها استفاده گردیده وتلاش شده است در حین اینکه احتمال قطعی تماس در حد قابل قبولی تضمین شود، به احتمال مسدود شدن تماس کمتر و بهرهوری طیفی بالاتری دست پیدا کنند. در الگوریتمهای مدیریت منابع ارائه شده در شبکههای فمتوسلی، به اطلاعات حرکتی کاربران و تأثیرگذاری آن در مدیریت صحیح منابع توجهی نشده است. در این پایان نامه تلاش شده تا الگوریتمی طراحی شود که در شبکه فمتوسلی، با پیشبینی مکانهای آینده کاربر، نیازمندی منابع فمتوسلها به گونه ای دقیقتر پیش بینی شده و سپس بوسیله یک الگوریتم مدیریت منابع مبتنی بر نظریه گراف، منابع به صورت کاراتر به فمتوسلها تخصیص داده شود.