I A E S  I n t e r n at io n al  Jou r n al  of  A r t if ic ia l  I n t e ll ig e n c e  ( I J - AI )   V ol .   13 , N o.   4 ,  D e c e m be r   2024 , pp.  4281 ~ 4290   I S S N :  2252 - 8938 ,   D O I :  10.11591/ ij a i. v 13 .i 4 .pp 4281 - 4290          4281     Jou r n al  h om e page :  ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   S i gn al l i n g  ove r h e ad  m i n i m i z at i on  aw ar e  h an d ove r  e xe c u t i on   u si n g e n se m b l e  l e ar n i n g i n  n e xt  ge n e r at i on  w i r e l e ss  n e t w o r k s       B h avan a S r in iv as 1 ,   N ad ig   V ij aye n d r a   U m a R e d d y 2   1 D e pa r t m e nt  of   E l e c t r oni c s  a nd C om m uni c a t i on E ngi ne e r i ng , N e w   H or i z on C ol l e ge  of  E ngi ne e r i ng, B a nga l or e , I ndi a   2 D e pa r t m e nt  of  A I   a nd   M L , N e w  H or i z on C ol l e ge  of  E ngi ne e r i ng, B a nga l or e , I ndi a       A r t ic le  I n f o     A B S T R A C T   A r ti c le  h is to r y :   R e c e iv e d   N ov 22, 2023   R e vi s e d  M a r  7, 2024   A c c e pt e d  A pr  18, 2024       Upcoming  smart  intelligent  h eterogeneous   wireless  networks  (HWNs )  and  their  uses  can  greatly  benefit  from  the  merging  of  long - term   evoluti on   (LTE)  sub - 6  GHz  along  with  millimeter  wave  (mmWave )  frequenci es  by  boosting  the  coverage,  bandwidth,  reliability,  seamless  connectivity,   and  high  quality  of  service   (QoS).  Nevertheless,  because   of  the   inabili ty  of  directed  waves  in  terms   of  coverage,  it   is  difficult   to  locate   the  appro priate  mmWave  remote   radio   units   (RRUs).  Therefore,  it  is  crucial  to  lessen  the  burden  of  the  handover  signaling   processes.  In   meeting  res earch  requirements  this  paper  presents  signalin g  overhead   minimi zation  a ware  handover  execution  (SOMAHE)  model.   The  SOMAHE   model   first  int roduces  a  novel  handover  mechanism  between  LTE  and  mmWave  is  presented  in  this  research,  followed  by  a  machin e  learning  (ML) - based  autonom ous  handover  execution   techniqu e.  To  estimat e  the  han dover  success  rate,  the  model  introduces   a  feature  ensemble   learning  ( FEL)  model  built  using  XGBoost   (XGB)  model  that   makes  use   of  sam pling  windows  channel  data.  To   conclude,  combining   FEL  into   the  SOM AHE  model  reduces  signaling  overhead   while  simultaneously   increasin g  the  handover  success - rate.  Experiment  results   with  varying   mobile  termi nals,  demonstrate  that  the  SOMAHE  model  significantly  outperforms   the  existin g  standard  deep  q - networks   (DQN) - based  handover - exec ution  method.    K e y w o r d s :   D e e p l e a r ni ng   H e te r oge ne ous  w ir e le s s   ne twor ks , ha ndove r   M a c hi ne  l e a r ni ng   Q ua li ty - of - s e r vi c e   R e in f or c e m e nt  l e a r ni ng   This is an  open  acce ss artic le unde r the  CC BY - SA   license.     C or r e s pon di n g A u th or :   B ha va na  S r in iv a s   D e pa r tm e nt  of   E le c tr oni c s  a nd C om m uni c a ti on E ngi ne e r in g , N e w  H or iz on C ol le ge  of  E ngi ne e r in g   B a nga lo r e , I ndi a   E m a il :  bha va na s _ 12@ r e di f f m a il .c om       1.   I N T R O D U C T I O N   A s   of   th e   ye a r   2020,  it   ha s   be e n  obs e r ve d  th a t  th e   gl oba l  la nds c a pe   is   in tr ic a te ly   in te r twi ne d  w it h  a   s ta gge r in g  num be r   of   25  bi ll io n   e m be dde d  de vi c e s ,  w hi c h  a r e  s e a m le s s ly   c onne c te d  to   a n  e qui va le nt   num be r   of   in di vi dua ls .  T hi s   in te r c onne c te dne s s   ha s   r e s ul te d  in   th e   ge ne r a ti on  of   a n  i m m e ns e   vol um e   of   da ta ,   e s ti m a te d  to   be   a ppr oxi m a te ly   40  tr il li on  gi ga byt e s   th e s e   s t a ti s ti c s ,  obt a in e d   f r om   r e put a bl e   s our c e s   [ 1] ,  hi ghl ig ht   th e   s ig ni f ic a nt   r ol e   pl a ye d  by   bot h  e m be dde d   de vi c e s   a nd   in te r c onne c te d   in di vi dua ls   in   to da y' s   w or ld .  T he   w ir e le s s   in te r ne t  of   th in gs   ( I oT )   is   im po r ta nt   in   th e   c ont e xt   of   f ut ur e   in te ll ig e nt   a ppl ic a ti ons   w it hi n  th is   e nvi r onm e nt .  H ow e ve r ,  th e   in te gr a ti on  of   a   la r ge - s c a le   de pl oym e nt   of   m obi le   te r m in a ls   pr e s e nt s   num e r ous  r e s e a r c h c om pl e xi ti e s  a nd obs ta c le s  t ha t  r e qui r e  c a r e f ul  c ons id e r a ti on [ 2] .   T he s e   c h a ll e nge s   e nc om p a s s   va r io us   a s pe c ts   in c lu di ng  c om m uni c a ti on,  s to r a ge   c a pa bi li ti e s ,  a nd  ne twor ki ng  in f r a s tr uc tu r e .   I n  a ddi ti on   to   th e   c ons id e r a ti ons ,  s e ve r a l  a ddi ti ona l  is s ue s   de m a nd  a tt e nt io n  in   th e   f ie ld .  T he s e   c h a ll e nge s   in c lu de   but   a r e   not   li m it e d  to   in te r - ope r a bi li ty ,  di ve r s it y,  a s   w e ll   a s   in f or m a ti on  a nd  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .   13 , N o.   4 ,  D e c e m be r   2024 :  4281 - 4290   4282   m a na ge m e nt   of   de vi c e s   [ 3] .  I n  th e   c ont e xt   of   a   he te r oge nous   w ir e le s s   ne twor k   e nvi r onm e nt ,  it   is   im por ta nt   to   not e   th a t  th e   a va il a bl e   r a di o  r e s our c e s   a r e   in he r e nt ly   c r ow de d.  C ons e que nt ly ,  m a na gi ng  th e   u s e   of   th e s e   r e s our c e s   pos e s   a   s ig ni f ic a nt   c ha ll e nge ,  pa r ti c ul a r ly   in   s c e na r i os   in vol vi ng  de ns e   ne twor ks   w he r e   num e r ous   s m a r t  de vi c e s  c ont e nd f or  t he s e  r e s our c e s . I n t he  c ont e xt  of  t h is  ne twor k, i ts  e f f ic ie nc y i s  c ont in ge nt  upon  t he   e f f ic ie nt   a ll oc a ti on  of   r e s our c e s ,  s pe c if ic a ll y  or th ogona l  c od e s ,  f r e que nc ie s ,  a s   w e ll   a s   ti m e   s lo ts ,  in   a n  e vol vi ng  m a nne r .  I n  a ddi ti on,  it   is   im po r ta nt   to   in ve s ti ga te   how   va r ia ti ons   r e la te d  to   s ta bi li ty   a nd  th e   m a na ge m e nt   of   pe a k  tr a f f ic   a r e   a ddr e s s e d  to   f ul f il l  th e   qu a li ty   of   s e r vi c e   ( Q oS )   r e qui r e m e nt s   of   u s e r s .  T he   pr ol if e r a ti on  of   ne w   I oT - ba s e d  a ppl ic a ti ons   ne c e s s it a te s   t he   ne e d  f or   lo w - la te nc y,  hi gh   ba ndw id th ,  th r oughput, and s pe c tr a l  e f f ic ie nc y, a s  w e ll  a s  c on s id e r a ti on of  us e r ’ s  c ont e xt  [ 4] .   T he   ut il iz a ti on  of   he te r oge ne ous   w ir e le s s   n e twor ks   ( H W N s )   ha s   a tt r a c te d  s ig ni f ic a nt   a tt e nt io n   w it hi n  th e   r e s e a r c h  c om m uni ty   a nd   m ul ti pl e   s e c to r s   du e   to   it s  a bi li ty   to   e f f e c ti ve ly   a ddr e s s   ha ndl in g  r e s our c e   c ha ll e nge s   [ 5] .  R a di o  a c c e s s   te c hnol ogy  ( R A T )   s e le c ti on  a n d  r e s our c e   a ll oc a ti on  is   a   c r uc ia l  a s pe c t  th a t   gr e a tl y  in f lu e nc e s   th e  e f f ic ie nc y  of   th e   two  ty pe s   of   ne twor k - le ve l  a lo ng  w it h  us e r - pe r c e iv e d  e xpe r ie nc e s   [ 6] .  T hi s   i s   pr im a r il y  due   to   th e   in he r e nt   tr a de of f   in vol ve d  in   th e   ha ndove r   ope r a ti on,  a ll oc a ti on,  a nd  c ol le c ti ve   us e   of   r e s our c e s .  R e s our c e   s h a r in g  is   a   pr a c ti c e   th a t  ha s   be e n  obs e r ve d  to   e nh a nc e   th e   e f f e c ti ve ne s s   of   ba ndw id th  ut il iz a ti on. Ne ve r th e le s s , i t  is  i m por ta nt  t o  not e  t ha t  th is  pr a c ti c e  c a n a ls o l e a d t o t he  oc c ur r e nc e  of   di s r upt io n be twe e n a dj a c e nt  ne twor k s . O n t he  c ont r a r y, di vi di ng r e s our c e s  s e r ve s  t o de c r e a s e  u s e  of  r e s our c e s   by  e f f e c ti ve ly   r e m ovi ng  a ny  in te r f e r e nc e   th a t  m a y  a r is e   f r om   a dj a c e nt   ne twor ks   [ 7] .  I t  is   a nt ic ip a te d  th a t   f ut ur e   H W N s   w il l   ope r a te  a lo ngs id e   v a r io us   ne twor k s   th a t   ut il iz e   non - ove r la ppi ng  ba nd s   of   f r e que nc i e s . T hi s   c oe xi s te nc e   w il l  e n a bl e   ot he r   w ir e le s s   a c c e s s   s y s te m s   to   ut il iz e   a   s in gl e   s pe c tr um - ba nd  w it hout   in te r f e r e nc e .  C ons id e r in g  f ut ur e   de ve lo pm e nt s   in   H W N s ,  it   is   a nt ic ip a te d  th a t  a   ha r m oni ous   c oe xi s te nc e   of   s ha r in g  r e s our c e s   a nd  s pl it ti ng  w il l  pr e va il .  T he r e f or e ,  in   th e   c a s e   o f   ge ne r a l  H W N s   de pi c te d  in   F ig ur e   1,  it   is   im pe r a ti ve  t o i nve s ti ga te  a nd de ve lo p e f f e c ti ve  h a ndove r  a nd r e s our c e  a ll oc a ti on t e c hni que s  [ 8] .           F ig ur e  1. A r c hi te c tu r e  of   he te r oge nous  w ir e le s s   ne twor ks  [ 5]       T he   r e s e a r c h  w or k  is   a im e d  a t  de v e lo pi ng  a n  e f f e c ti ve   h a ndove r   e xe c ut io n  a lg or it hm   na m e ly   s ig na li ng  ove r he a d  m in im iz a ti on  a w a r e   ha ndove r   e xe c ut io n  ( S O M A H E ) ;  r e c e nt ly ,  m a c hi ne   le a r ni ng  ( M L )   [ 7] ‒ [ 9] ,   r e in f o r c e m e nt   le a r ni ng  ( R L )   [ 10] ,  [ 11] ,   a nd  de e p  le a r ni ng  ( D L )   [ 12 ]   ha ve   be e n  us e d  f o r   ha ndove r   e xe c ut io n  in   H W N s   w it h  good  e f f e c ts .  H ow e ve r ,  th e   c ur r e nt   m e th od  is   ti m e   c ons um in g  a nd  e xhi bi ts   hi ghe r   s ig na li ng  ove r he a d.  I n  a ddr e s s in g  th e   r e s e a r c h  w or k  in tr oduc e   f e a tu r e   e ns e m bl e   le a r ni ng  ( F E L )   us in g  X G B   in to   S O M A H E   to   r e duc e   s ig na li ng  ov e r he a d  a nd   a c hi e v e   a ut onomous   ha ndove r   e x e c ut io n.  O nc e   us e r s   a r e   ha ndove r   to   ne w   ne twor k  it   c a u s e s   in te r f e r e nc e ;  in   a ddr e s s in g  t he   pr opos e d  w or k  in tr oduc e s  a   nove l  r e s our c e   a ll oc a ti on t o ne w ly  ha ndof f  us e r s . T h e  s ig ni f ic a nc e  of  S O M A H E  i s  de s c r ib e d a s  gi ve n h e r e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Si gnal li ng ov e r he ad m in imi z at io n aw a r e  handov e r  e x e c ut io n us in g e ns e m bl e   …   ( B hav ana Sr in iv a s )   4283   −   T he  w or k i nt r oduc e s  a  nove l  a ut onomous  ha ndove r  e xe c ut io n m ode l  th a t  r e duc e s  s ig na li ng ove r he a d.   −   T he  m ode l  in tr oduc e s   F E L   us in g X G B  f or  be tt e r  ha ndove r  de c is io n - m a ki ng.   −   T he  S O M A H E  i m pr ove s  s y s te m  t hr oughput, r e duc e s  ha ndov e r  f a il ur e , a nd be tt e r  e ne r gy e f f ic ie nc y.   T he   m a nus c r ip t  or ga ni z a ti on  is   di s c u s s e d   a s   f ol lo w s :  s e c ti on   2 ,  di s c us s e s   c ur r e nt   s ta te - of - th e - a r t   m e th ods   of   de s ig ni ng  e f f e c ti ve   ha ndove r   e xe c ut io n  a nd   r e s o ur c e   a ll oc a ti on  m ode l  f or   H W N s .  S e c ti on  3   di s c us s e s   th e   w or ki ng  of   pr opos e d  m e th odol ogy  in   de s ig ni ng  e f f e c ti ve   ha ndove r   e xe c ut io n  w it h  e nha nc e d  r e s our c e   ut il iz a ti on.  S e c ti on  4   di s c us s e s   th e   e xpe r im e nt   a nd  r e s ul t  of   pr opos e d  m e th odol ogy  ove r   e xi s ti ng  m e th odol ogy;   s e c ti on  5 ,  di s c us s e s   th e   r e s e a r c h  nove lt y  a nd  s ig ni f ic a nc e   a nd   f ut ur e   r e s e a r c h  di r e c ti on   to   e nha nc e  t he  m ode l.       2.   L I T E R A T U R E  S U R V E Y   T hi s   s e c ti on  pr e s e nt s   a   r e vi e w   of   r e c e nt   r e s e a r c h  pe r ta in in g  to   th e   de ve lo pm e nt   of   a n  e f f ic ie nt   ne twor k  s e le c ti on  a nd   r e s our c e s   a ll oc a ti on  te c hni que   f or   H W N s .  I n  a   pr e vi ous   r e s e a r c h  in ve s ti ga ti on  [ 13] ,  a n  a ppr oa c h f or  ha ndl in g r e s our c e s  w a s  de v e lo pe d. T hi s   a ppr oa c h  r e li e s  on e xa c t  m e a s ur e m e nt s , but  i t  s houl d be   not e d  th a t  th e   m ode ls   us e d  in   th is   s tu dy  r e qui r e   m a nua l  opt im iz a ti on  of   pa r a m e te r s   a s   a n  a ddi ti ona l   pr e r e qui s it e .  R e c e nt   r e s e a r c h  h a s   pr im a r il y  c onc e nt r a te d  on   a d dr e s s in g  Q oS   pa r a m e te r s   a t  th e   ne twor k  le v e l,   a s   e vi de nc e d  by  s tu di e s   [ 13] ,  [ 14] .  A ddi ti ona ll y,  th e r e   ha s   be e n  a   not a bl e   e m pha s is   on  s a ti s f yi ng  us e r   pr e f e r e nc e   r e qui r e m e nt s ,  a s   in di c a te d  by  in ve s ti ga ti on s   [ 15] .  N e ve r th e le s s ,  it   ha s   be e n  obs e r ve d  th a t  th e s e   m ode ls   e xhi bi t  a   s ig ni f ic a nt   e ne r gy  c on s um pt io n  w he n   a tt e m pt in g  to   e nha nc e   th e ir   s uc c e s s - r a te .  I n   a   pr io r   s tu dy  [ 16] ,  th e   s ig ni f ic a nc e   of   r e us in g  s ys te m   r e s our c e s   in   or de r   to   e nha nc e   e ne r gy  c ons e r va ti on  w a s   de m ons tr a te d.  A ddi ti ona ll y,  th e   s tu dy  a ls o   hi ghl ig ht e d  th e   s ig ni f ic a nc e   of   r e s our c e   c ons um pt io n  a nd   it s   im pa c t  on  ove r a ll   s ys te m   pe r f or m a nc e .  I n  th e   pa s t  f e w   ye a r s ,  th e r e   ha s   be e n  a   not a bl e   ut il iz a ti on  of   M L   a ppr oa c he s   in   th e   r e a lm   of   a ut om a ti c   de c i s io n  m a ki ng,  a s   in di c a te d  by  r e f e r e nc e   [ 17] .  P uj a r   e t  al .  [ 17]   in tr oduc e d  a   ha ndov e r - e xe c ut io n  a ppr oa c h   f or   5G   c e ll ul a r   ne twor ks   th a t  r e li e s   on  th e   k - ne a r e s t   ne ig hbor s   ( K N N )   a lg or it hm .   T he y  de m ons tr a te d  th a t  th is   a ppr oa c h  e x hi bi ts   a n  e xc e ll e nt   pe r f or m a nc e   in   te r m s   of     ta r ge t - di s c ove r y,  a nd  f ur th e r   hi ghl ig ht e d  th e   a dva nt a ge s   of   e m pl oyi ng  M L   te c hni que s   f or   de c is io n - m a ki ng  pr oc e s s e s   in   th is   c ont e xt .  T he   c ur r e nt   a ppr oa c h  ha s   be e n  d e ve l ope d  w it h  a   f oc us   on  hom og e ne ous   n e twor ks ,  but   it   is   im por ta nt   to   not e   th a t  th e r e   r e m a in s   a   ga p  in   und e r s ta ndi ng  how   M L   a ppr oa c he s   c a n  be   e f f e c ti ve ly   a ppl ie d t o he te r oge ne ous  c e ll ul a r  ne twor ks  [ 18] , [ 19] .   A c c or di ng  to   M a ji d  e t  al .   [ 20] ,  a   nov e l  a ppr oa c h  i s   pr opos e d  f or   pr e di c ti ng  ha ndove r - e xe c ut io n  us in g  a n  X G B oos t - ba s e d  a ppr oa c h.  T he   pr im a r y  obj e c ti ve   is   to   m it ig a te   th e   ne e d  f or   r e gul a r   m e a s ur e m e nt   upda te s   a nd   im pr ove   th e   ge ne r a l  e f f ic ie nc y  of   ne xt - ge ne r a ti on   ne twor ks .  T hi s   a ppr oa c h   is   im pl e m e nt e d   a nd  e va lu a te d i n t he  c ont e xt  of  t he  e xpe r im e nt s . N e ve r th e le s s , i t  ha s  be e n obs e r ve d t ha t  tr a di ti ona l  M L  a lg or it hm s   c oul d  be   le s s   e f f e c ti ve   w h e n  de a li ng  w it h  d a ta s e ts   th a t  d e m ons t r a te   im ba la nc e d  be h a vi or .  I bor r a  e t  al .   [ 21] ,  it   w a s   de m on s tr a te d  th a t  th e   c ur r e nt   a ppr oa c h   in   que s ti on  doe s   not   e f f e c ti ve ly   c ons id e r   bot h   Q oS   a nd  e ne r gy  c ons e r va ti on  a s   s im ul ta ne ous   f a c to r s .  A   s upe r vi s e d  M L   a ppr oa c h  w a s   e m pl oye d  to   de ve lo p  a n  a ppr oa c h  f o r   c hoos in g  a n  opt im a l  ne twor k  c onf ig ur a ti on  th a t   s a ti s f ie s   th e   r e a l - ti m e   r e qui r e m e nt s   of   a   gi ve n  a ppl ic a ti on.   C a o  e t  al .   [ 22] ,   th e   s im ul ta ne ous   c ha ll e nge s   of   f r e que nt ly   lo a d - ba la nc in g  a nd  ha ndove r   w e r e   in ve s ti ga te d  in   th e   c ont e xt   of   a   la r ge   c ove r a ge   n e twor k.  A   de e p - r e in f or c e m e nt   a lg or it hm ,  s pe c if ic a ll y  de e p  q - ne twor ks   ( D Q N s ) ,  w a s   e m pl oye d   in   th e ir   s tu dy  to   a ddr e s s   th e   i s s ue   of   s ig na li ng - ove r he a d  r e duc ti on  a nd  th r oughput  m a xi m iz a ti on  w hi le   m in im iz in g  ha ndove r - f a il ur e s   [ 23] .  I n  a   r e c e nt   s tu dy  [ 24] ,  th e   obj e c ti v e   w a s   to   opt im iz e   th e   num be r   of   in di vi dua ls   in   a   ne twor k   w hi le   m in im iz in g   ha ndove r - f a il ur e s ,  ta ki ng  in to   a c c ount   th e   m obi li t y   pa tt e r ns   of   in di vi dua ls   in   a   d e ns e ly   popula te d  ne twor k.   A n  a nt ic ip a to r y  te c hni que   w a s   in tr oduc e d   by  th e   r e s e a r c he r s   to   de te r m in e   th e   lo c a ti on  of   a n   in di vi dua l  by  le v e r a gi ng  pr e vi ous   pos it io ns   th r ough  th e   ut il iz a ti on  of  a  l e a r ni ng me th od.   T h e   c h a ll e n ge   o f   f in di n g t h e   b e s t   po s s i bl e   ou tc om e  i n  a  g a m e - th e or y a p pr o a c h   [ 2 5] ,   [ 26]   i s   m o d e le d   a s   a   pr e di c ta bl e   i s s u e   th a t  i s   k no w n  to   be   N P - h a r d.   T h e   s t udy   c on duc te d  by  M a g oa r ou  [ 27]   a im e d  to   a c qu ir e   t he   ge o gr a ph ic   p os it i on  of   u s e r s   u s in g  a n   u ns up e r v is e d   l e a r ni ng  a p pr o a c h.  T he   pr im a r y  obj e c ti ve   of   th i s   r e s e a r c h   w a s   to   a ddr e s s   t h e   p r a c ti c a l   c ha ll e ng e s  a s s o c i a t e d   w i th   h a nd ov e r   a s   w e ll  a s  a ll oc a ti on   of   r e s our c e s , w h il e   t a k in g   in to   a c c ou nt   th e   i nf lu e n c e   of   s m a ll   s c a le   f a de d  a pp e a r a nc e .   T on g  e t  al .   [ 28] ,   th e   ut i li z a t io n   of   s of t w a r e   de f in e d   ne t w or k   ( S D N )  w a s  e xpl or e d  a s   a  p ot e nt i a l  s ol ut i on f or  t a c kl i ng   m obi li t y  a lo ng  w it h u s e r   a ll oc a t io n  of  r e s o ur c e s   c h a ll e n ge s   in   H W N s .   T h e   r e s e a r c h e r s   in   th i s   s tu dy  e m pl o ye d   a   th r e e - p ha s e   a pp r o a c h  f or   d e v e l opi ng     m ul t ip a th - ba s e d  c om m uni c a ti on.   T h e  i ni ti a l  s te p i nv ol v e d  ut i li z i ng  a   s t e a dy  s ta t e   s ys te m  f or  pr e d ic ti n g t he   u s e r ' s   lo c a t io n .  I n  th e   s e c on d  s t a g e ,  a n  a m bi gu ou s   a n a l yt i c a l  c e nt r a li z e d  pr oc e dur e   w a s   e m pl o ye d  f o r   c ho os in g  t he   a pp r opr ia te   n e t w or k .  L a s tl y, w i th i n  t he   th ir d  s te p,   a   m u lt i - pa th  t r a n s m i s s i on   pr ot o c o l  w a s  ut i li z e d  t o e x e c ut e   t h e   pr o c e s s   of   ha nd ov e r .  T h i s   a ppr o a c h  w a s   de s c r ib e d  d e ta il   i n  [ 2 9] .  I n  th e   s tu dy  c on du c t e d  by  t he   r e s e a r c h e r s ,   va r i ou s  a t tr ib ut e s  w e r e  ut i li z e d  f or   tr a i ni n g a  ne tw or k of  ne ur o n s   in   or d e r   to   f a c i li t a t e  t h e  e x e c ut i on   of  h a nd ov e r   in   t he   c on te xt   of   H W N s .   T h e s e   a tt r i but e s   e n c o m p a s s e d   th e   p a c ke t   lo s s   a nd  bi t - e r r or - r a t e ,  s i gn a l - to - n oi s e   r a ti o,   s h if ti ng   s p e e d,   l e a s t  de la y,   a nd   hi g he s t  tr a n s m i s s io n   r a te .   T h e   c u r r e nt   r e s our c e   s e l e c ti o n   pr o c e s s   la c k s   a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .   13 , N o.   4 ,  D e c e m be r   2024 :  4281 - 4290   4284   s y s t e m a t ic   a ppr oa c h ,  a s   it   r e l ie s   o n  a   r a n do m   m e t ho d  r a t he r   t h a n   t a ki ng   in to   a c c ou nt   th e   c o n s um e r ' s   pr i or it y  r e q ui r e m e nt s .   T h e   c on s id e r a ti o n  o f   e f f i c i e nt   lo a d   di s tr ib ut io n   in   or d e r   to   m in i m i z e   h a nd ov e r   f a i lu r e   a n d  m a x im i z e  ut il i z a ti on  of  r e s our c e s  h a s  n ot   be e n  a ddr e s s e d  i n  pr e vi ou s   s tu di e s  [ 5] , [ 8 ] , [ 11] .  T h e  p r e s e nt  di s c o ur s e   e nd e a v or s  t o  s h e d  l i ght  on  t he  s tu dy' s   te c h ni q ue   e m p lo y e d  i n  t a c k li ng  di f f e r e n t  s t udy  di f f i c ul ti e s .       3.   P R O P O S E D  M E T H O D O L O G Y   T hi s   s e c ti on  di s c us s e s   th e   m a th e m a ti c a l   m ode l  of   pr opos e d  S O M A H E   a lg or it hm .  T he   m ode l   di s c us s e s   th e   s ta nda r d  ha ndove r   e x e c ut io n  m ode l  a nd  pr opo s e d  ha ndove r   e x e c ut io n  to   r e duc e   s ig na li ng  ove r he a d  us in g   nove l  F E L   bui lt   w it h  X G B .  F in a ll y,  a n   e f f e c t iv e   r e s our c e   s e le c ti on  m ode l  i s   in tr oduc e d   to   m a xi m iz e  t he  r e s our c e  ut il iz a ti on f or  ne w ly  ha ndof f  m obi le  t e r m in a ls .      3.1.  S ys t e m  an d  r ad io  m od e l   A s s um e   t he r e   e xi s t s   a   hi ghl y  d e ns e   h e te r og e nou s - w ir e le s s   c om m uni c a ti on  n e twor k   ( H W C N ) .  I n  th i s   s c e na r io ,  le t    r e pr e s e nt   th e   r a d iu s   f or   ne t w or k  o ve r la p  a m o ng  th e   m il li m e te r   w a v e   ( m m W a ve )   ( 5G )   a n d  lo ng - te r m   e vol ut io n   ( L T E ) .  F ur th e r ,  it   i s   c ons id e r e d  th a t  m obi l e   t e r m in a l s   a r e   m obi l e ,  a n d  e nv ir onm e nt   be i ng  dyna m i c ;  he n c e ,  due   to   w hi c h,  th e   H W C N   e n vi r onm e nt   ha s   to   im pl e m e nt   th e   p oi s s on  di s tr i but io n  ( P D ) .   M or e o ve r ,  t he r e   a r e   s ig ni f ic a nt   di f f e r e nc e s   be t w e e n  th e   te c hnol ogy  a n d  f r e qu e nc y - ba n ds   us e d  by   th e   5G   a nd   L T E .  W h e n e ve r   a   m o bi le   te r m in a l  i s   c onn e c t e d  to   a   gi ve n  c e ll ul a r - ne t w or k,  i t  s e nd s   d a ta   a s s oc i a te d   w it h   th e   gi ve n  do w n - li nk  r a d io - f r e qu e nc y  it   ha s   d e te c te d  to   th e   r e le va nt   ba s e   s t a ti on s   ( B S s ) .  T h e   ke y  di s ti n c ti on  li e s   in   th e   a bi li t y  of   B S   to   m a ke   de c i s io n s   w it h   r e s pe c t   to   th e   r e c on f ig ur a ti on   of   m e a s ur e m e nt - ga p s   in   L T E .   T hi s   c a p a bi li ty   is   f a c il i ta te d  by  th e   ut il iz a ti on   of   M L   a ppr o a c he s ,  w hi c h  e na b le   th e s e   t e c h ni que s   t o  r e c ogni z e   t he   pos s ib il it y  th a t  th e   m m W a ve - ba nd   m a y  not   pr ovi d e   s uf f i c ie nt   s ig na l   s tr e n gt h  t o  s u s ta i n  c ont in uou s   c om m uni c a ti on. M or e ove r ,   it   i s   im pe r a ti ve   to   not e   th a t  a s   th e   m obi le   t e r m in a l  a ppr oa c h e s   th e   pe r i phe r y   w it hi n  th e   ne t w or k,  it   be c om e s   n e c e s s a r y  f or   s a i d  de vi c e   to   s e a m le s s ly   tr a n s it io n  it s   c onn e c ti vi ty   to   a n  a lt e r na t iv e   R A T   in   or de r   to   s u s ta i n  uni nt e r r upt e d  s e r vi c e   pr ovi s io n .  T h e   a nt ic i pa t e d  num b e r   of   m obi l e   te r m in a l s   w hi c h  c oul d   be   e f f e c ti v e ly  m a n a ge d  w it hi n a  gi ve n  un it  s pa c e   i s   c ha r a c te r iz e d   by t he   m e th od    a l ong s id e   th e   l e ve l   of   in te n s it y va r i a bl e   . T hi s  w or k di s c us s e s  t h e  pr oc e dur a l  f r a m e w o r k    pe r ta in in g t o m obi le  t e r m in a l  de not e d a s   ,  ope r a ti ng   w it hi n  th e   c ont e xt   of   c e l lu la r - c om m uni c a ti on  e nv ir onm e nt   .   T he   da ta   pe r ta i ni ng   to   m o bi le   te r m in a l  i s   a c qui r e d  by m e a n s  of   th e  P D , c ha r a c te r i z e d by  a  m e a n va lu e  of    , a s  e xpr e s s e d b y  ( 1) .      =  2   ( 1)     T h e   v a r i a b le     r e p r e s e nt s   t he   r a di u s   o f   th e   c e l lu l a r - ne two r k.  T h e   pr e c i s e   l oc a t io n  of   t he   ℎ   m ob il e   te r m in a l  i s  d e te r m i ne d u s i ng  a   c o nt i nu a ll y u ni f o r m  d i s tr i but io n  w it hi n t he   tw o - di m e n s io na l  s p a c e   2 ,  e m p lo y in g   pol a r - c oor di na t e s   ( , ) .  H e r e ,     r e pr e s e nt s   th e   r a di a l   di s t a n c e   f r om   t he   or i gi n ,   w i th   v a lu e s   r a ngi ng   f r o m   0   t o  . M e a nw h il e ,     r e p r e s e nt s   th e   a ng ul a r  po s it io n ,   r a ngi ng   f r o m   0   t o  2 . T h e   in de x    d e n ot e s  t h e  s p e c if i c   m o bi l e   te r m in a l,  w it h     ta k in g  v a l ue s   f r om   1   to   , i .e .,   0 ≤ ≤ ,  0 ≤ ≤ 2   a nd   = 1 , 2 , 3 , … , .   I n  th is   w or k,  de c is io n s   c onc e r ni ng  ha ndof f s   a r e   m ode l e d  w it h  th e   he lp   of   hi s to r ic a l   in f or m a ti on   r e ga r di ng  th e   e f f e c ti ve ne s s   r a te   of   h a ndof f s   f or   e a c h  in di vi dua l   m obi le   te r m in a l,   ut il iz in g  a n  a ppr oa c h   c a ll e d   f e a tu r e   e ns e m bl e   le a r ni ng  X G B   ( F E L - X G B ) .   T o  e f f e c ti ve ly   a ppl y  F E L - X G B   a lg or it h m ,  it   is   im pe r a ti ve   th a t   th e   dur a ti on  of   th e   c ol le c ti on  s e s s io n,  de not e d  a s   ,  doe s   not   e x c e e d  th e   c ha nn e l' s - c ohe r e nc e   dur a ti on   ( C D ) .  T o  m a in ta in   th e   va li di ty   of   th e   te c hni que ,  it   is   im pe r a ti ve   th a t   th e   dur a ti on  of   s e s s io n    r e m a in s   w it hi n  th e   li m it s   of   C D .  G iv e n   th a t  not   a ll   m obi le   te r m in a ls   r e qui r e   ha ndof f   f unc ti on in g,  th e   num be r   of   s a m pl e s   s iz e   obt a in e d  m us t  not   e xc e e d  th e   s um   of   a ll   ha ndof f   a tt e m pt s .  E a c h  ti m e   a   m obi le   te r m in a l  is   c onne c te d  to   a  ne twor k  us in g  L T E   o r   s w it c he d  to   a   d if f e r e nt   L T E   ne twor k,   a   ha ndove r   im pl e m e nt a ti on  a lg or i th m   w a s   r un   w it hi n t he  r e c e iv in g ne twor k t o de te r m in e  how  t o be s t  ha ndl e  t he  c onne c ti on.     3.2.  Ob j e c t iv e  f u n c t io n  f or  au t om at ic  h an d ove r  ge n e r at io n   T o  e f f ic ie nt ly   pe r f or m   ha ndove r   ope r a ti ons   in   de ns e   H W C N   e nvi r onm e nt ,  th e   e xi s ti ng  w or k   ha s   a dopt e d  a   K N N ,  X G B ,  RL ,  de e p  Q - le a r ni ng,   a nd  DL   t e c hni que .  I t  is   ha r d  to   ha ndl e   pr oc e s s in g   s im ul ta ne ous ly   a t  th e   s a m e   ti m e ,  th ough,  a nd  w he ne ve r   th e r e   e xi s ts   da ta   im ba la nc e ,  th e   a c c ur a c y  a s s o c ia te d   w it h  th e   ha ndove r   im pl e m e nt a ti on  a ppr oa c h   i s   gr e a tl y  a f f e c te d.  C ons e que nt ly ,  th e   im pa c t  on  th e   qu a li ty   of   e xpe r ie nc e   ( Q oE )   f or   th e   us e r   is   ob s e r ve d.  T hi s   s tu dy  e m pl oys   th e   F E L - X G B   c la s s if ic a ti on  a lg or it hm   to   pr e di c t  ha ndove r   e xe c ut io ns   due   to   it s   a bi li ty   to   c a r r y  out   in di v id ua l  tr e e s   in   a   di s tr ib ut e d  w a y.  T he   pr opos e d  a ppr oa c h  hol ds   pr om is e   f or   a ddr e s s in g  th e   r e a l - ti m e   de m a nds   of   H W N s   th a t  op e r a te   w it h   di s tr ib ut e d  B S s .   T he   te c hni que   e xhi bi ts   th e   pot e nt ia l  f or   s c a la bi li ty   a s   it   pe r ta in s   to   in put   s iz e ,  a ll ow in g  f or   th e   a c c om m oda ti on  of   la r ge r   da ta s e ts .  A ddi ti ona ll y,  it   de m ons tr a te s   th e   c a pa bi li ty   to   e f f e c ti ve ly   c a pt ur e   a nd   de ve lo p  s tr ong  c or r e la ti ons   w it hi n  th e   c ol le c ti on  o f   f e a tu r e s .  T he   F E L - X G B   te c hni que   a im s   to   r e duc e   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Si gnal li ng ov e r he ad m in imi z at io n aw a r e  handov e r  e x e c ut io n us in g e ns e m bl e   …   ( B hav ana Sr in iv a s )   4285   obj e c ti ve   va r ia bl e   by  in c or por a ti ng  a   di s ti ngui s ha bl e   nor m a li z a ti on  te r m   a lo ng  w it h  a   c onve x  lo s s - f unc ti on.   S pe c if ic a ll y,  it   in c lu de s   a n  e xpr e s s io n  ‖ ‖ 1 ,  w hi c h  r e pr e s e nt s   th e   1   nor m   of   th e   va r ia bl e     w e ig ht e d  by   th e   va r ia bl e ' s   pa r a m e te r   ,  w hi le   th e   e xpr e s s io n   1 2 ‖ ‖ 2 2 ,  w hi c h  r e pr e s e n ts   ha lf   th e   s qua r e   of   th e   2   nor m   o f     w e ig ht e d  by   th e   va r ia bl e   .  T he   ov e r a ll   obj e c ti ve   w or k  is   f or m ul a te d  a s   ‖ ‖ 1 + 1 2 ‖ ‖ 2 2 + .  T he   s iz e   of   e a c h  le a f   is   r e pr e s e nt e d   by  th e   va r ia bl e   ,  w hi le   th e   ve c to r     c ons is ts   of   th e   c or r e s ponding  w e ig ht s   of   th e   le a ve s   in   th e   s pe c if ic   gr a di e nt - boos ti ng  tr e e .   T h e   ut il iz a ti on  o f   a   nor m a li z a ti on  te r m   s e r ve s   to   m it ig a te   th e   is s ue   of   ove r - f it ti ng   a nd  e nha nc e   th e   opt im iz a ti on  of   c om put a ti on  c ha ll e nge s .  A ppl yi ng  th e   s ubs e que nt   e qua ti on, we  c a n c h a r a c te r iz e  t he   × 0   m a tr ix  t ha t  r e pr e s e nt s  t he  t a r ge t  c ol le c ti on of  f e a tu r e s .     = [ ] = 1   ( 2)     T he  va r ia bl e     r e pr e s e nt s  t he  numbe r  of  f e a tu r e  s e ts  t ha t  a r e  t a ke n i nt o c ons id e r a ti on f or  t he  l e a r ni n g   pr oc e s s .  O n   th e   ot he r   h a nd,    de not e s   a   m ul ti - di m e ns io na l  f e a tu r e - ve c to r   th a t  is   g e ne r a te d  f or   a   s pe c if ic   ti m e   in s ta nc e .  T he   s upe r vi s e d - la be le d - ve c to r ,  de not e d  a s   ,  is   a   bi n a r y  va r ia bl e   th a t  r e pr e s e nt s   th e   e xe c ut io n  of   ha ndove r .  S pe c if ic a ll y,  th e   va lu e   1   in di c a te s   th a t  h a ndove r   ha s   be e n  c a r r ie d  out ,  w hi le   th e   va lu e   0   s ig ni f ie s   th a t  ha ndove r   ha s   not   b e e n  c a r r ie d  out .  T hi s   w or k   e xa m in e s   a n  ove r a ll   of   5  f e a tu r e s .  T he s e   f e a tu r e s   in c lu de   th e   c oor di na te s   of   m obi le   te r m in a ls ,  th e   phys ic a l  di s ta n c e   b e twe e n  m obi le   te r m in a ls   a lo ngs id e   th e   B S ,  th e   r e f e r e nc e   s ym bol   r e c e iv e d   pow e r   ( R S R P )   in   bot h  m m w a ve   a nd   L T E   te c hnol ogi e s ,  th e   m odi f ic a ti on  of   R S R P   m e a s ur e m e nt s   de pe ndi ng  upon  th e   1   in te r f a c e ,  a lo ngs id e   t he   m odi f ic a ti on   of   R S R P   m e a s ur e m e nt s   de pe ndi ng  upon  th e   2   in te r f a c e .  T h e   c ol le c ti on  of   th e   th r e e   r e m a in in g  pa r a m e te r s   is   a bl e   to   be   a c hi e v e d  by  di r e c tl y  a c c e s s in g  m obi le   te r m in a ls .  O n  th e   ot he r   ha nd,  th e   in it ia l  two  f e a tu r e s   a r e   a c hi e va bl e   by  a na ly z in g   th e   r a di o   r e s our c e   c ont r ol   ( R R C )   m e s s a ge s .  T hi s   is   pos s ib le   by  ut il iz in g  th e   de te c te d  a r r iv a l   ti m e   va r ia nc e   or   th e   gl oba l  na vi ga ti ng  s tr uc tu r e ,  a s   m e nt io ne d  in   r e f e r e nc e   [ 26] .  T he   opt im iz a ti on  of   hype r - pa r a m e te r s   in vol ve s   th e   ut il iz a ti on  of   th e   gr id   s e a r c hi ng  m e th odol ogy,  w hi c h  ta ke s   in to   a c c ount   k - f ol d  c r os s   va li da ti on  (K - C V )   a s   a   m e a ns   to   e nha nc e   th e   a c c ur a c y  of   ha ndove r   e xe c ut io n.  A c c or di ng  to   th e   f in di ngs   p r e s e nt e d  in   [ 10] , t he  c om put a ti ona l  in vol ve d i n t he  pr e s e nt e d t e c hni que   c a n  be  a c c ur a te ly  c ha r a c te r iz e d by  ( 3) .     = (  ( ↑ + l o g ) )   ( 3)     T he   va r ia bl e   ↑   r e pr e s e nt s   th e   pa r a m e te r   th a t  c ha r a c te r iz e s   th e   hi ghe s t  pos s ib le   de pt h  of   th e   boos te d   tr e e s .  W hi le   th e   va r ia bl e     de not e s   th e   pa r a m e te r   th a t  qua nt if ie s   th e   to ta l  s iz e   of   th e   tr e e s .  T he   m e a s ur e m e nt   of   c om put a ti on  c om pl e xe s   is   c onduc t e d  in   r e la ti on   w it h   th e   ove r a ll   s iz e   of   m obi le   te r m in a l  e nc om pa s s e d   th r oughout a  c e ll ul a r  ne twor k, a s  w e ll  a s  t he   e xpr e s s e d f r e que nc y a t  w hi c h t he s e  m e a s ur e m e nt s  a r e  t a ke n.     3.3.  Han d ove r  m e c h an is m   A s   s p e c if i e d  in   th e   L T E   pr ot o c ol   s pe c if ic a ti on ,  th e   m o bi le   te r m in a l  i s   r e s pon s ib le   f or   m e a s ur in g   th e   R S R P   a s s oc ia t e d  w it h  th e   L T E   n e twor k .  T hi s   R S R P   va l ue   i s   c om pa r e d   a g a in s t  th e   ha ndov e r   qua li ty - s pe c if ie r   in   or de r   to   in it ia t e   th e   R R C   X 2  pr oc e s s .  T he   L T E   n e twor k  un d e r goe s   a   r e c onf ig ur a ti on  of   th e   R R C   pr ot oc ol ,  w hi c h   is   pr im a r il y  dr iv e n   by   th e   ut il iz a ti on   of   m e a s ur e m e nt - g a ps .   M or e ov e r ,  it   ha s   be e n  obs e r ve d  th a t   m obi l e   te r m in a l s   e xhi bi t  a n   in c r e a s e d   R S R P   c om pa r e d  to   th e   ha n do ve r   qu a li ty - s pe c if ie r .   T h is   va r i a ti on  i n  s ig na l  s tr e ng th   pr om pt s   th e   in it i a ti on   of   R R C   X 1  pr o c e s s .  W he n   th e   pow e r   of   m m W a v e   e xc e e d s   th e   pr e de t e r m in e d  qua li ty   th r e s h ol d,   m obi l e   te r m in a l  i ni ti a t e s   R R C   Y 2.   S ub s e q ue nt ly ,   it   a r bi tr a r y   c ho os e s   a   s lo t   w it hi n  t he   m m W a v e   c ha nn e l  to   f a c il it a t e   c om m uni c a ti on,  r e s ul ti ng  i n  a n   e f f ic ie nt   ha nd ove r   pr oc e s s .  T h e   c o m pr e h e n s iv e   de pi c t io n  of   th e   c onv e nt io na l  a nd  pr opo s e d  ha n dov e r   pr oc e dur e   f or   e xe c u ti on  i s   il lu s tr a t e d  in   F ig ur e s   2 a nd  3.   F ig ur e s   2  a n d  3  il lu s tr a te s   th a t  ha n dove r   a tt e m pt s   a r e   m a d e   dur in g  pha s e   X ,  w hi le   ha nd ove r   e xe c ut io n  oc c ur s   dur in g ph a s e  Y , w h e n t h e  L T E  ne t w or k  c hoo s e s  t o  pe r m it  ha n do ve r .   T he   ut il iz a ti on  of   th e   c onve nt io na l  a ppr oa c h  m a y  r e s ul t  in   a   m a r gi na l  in c r e a s e   in   ove r he a d.  T hi s   w or k i nt r oduc e s  a n a lg or it hm  f o r  e xe c ut in g ha ndove r s  us in g M L  t e c hni que s . T he  de te r m in a ti on of  w he th e r  t o   a c knowle dge   m e a s ur e m e nt s   f r om   m obi le   te r m in a l  de vi c e s   or   ut il iz e   M L - ba s e d  h a ndove r   s u c c e s s   r a te   a c c ur a c y  le ve l s   is   a c c om pl is he d.   T he   r e c e iv e r   ope r a ti ng  c h a r a c te r is ti c   ( R O C )   c ur ve   is   a   w id e ly   u s e d  to ol   in   pr e di c ti ve   m ode li ng  r e s e a r c h.  I n  th is   s tu dy,   w e   e m pl oye d  th e   R O C   c ur ve   to   e s ti m a te   th e   li ke li hood  of   a   ha ndove r   e it he r   f a il in g  or   s uc c e e di ng.  T o  e n s ur e   r obus tn e s s   a n d  a c c ur a c y  of   our   pr e di c ti ons ,  w e   e m pl oye d  a   10 - f ol d  K - C V   a ppr oa c h.  A ddi ti ona ll y,  w e   e m pl oye d   a n   F E L - X G B ,  f or   c a lc ul a ti ng  th e   R O C   c ur ve .  I n  th e   e ve nt   th a t  th e   de te r m in e d  pow e r   obt a in e d  by  th e   L T E   s y s te m   is   f ound  to   be   be lo w   th e   m in im um   r e qui r e m e nt   f or   ha ndove r   qua li ty ,  a lo ng  w i th   th e   a nt ic ip a te d  obt a in e d   pow e r   w it hi n   th e   m m w a ve   s ys te m   is   de te r m in e d  t o   be   gr e a te r   th a n  th e   e s ta bl i s he d  ha ndov e r   qua li ty - s pe c if ie r ,  th e   ha ndove r   a lg or it hm   w il l  c ont in ue   w it h   it s   nor m a l  e xe c ut io n  m e th od.  I n  th e   in s ta nc e   th a t  th e   pr oj e c te d  obt a in e d  pow e r   of   m m W a ve   is   lo w e r   th a n  th e   ha ndove r   qua li ty - s pe c if ie r ,  th e   L T E   ne twor k   is   goi ng  to   bl oc k  th e   m obi le   te r m in a ls   de m a nd  to   t r a ns it io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .   13 , N o.   4 ,  D e c e m be r   2024 :  4281 - 4290   4286   th r ough  L T E   to   m m W a ve .  T he   ut il iz a ti on  of   m obi le   te r m in a ls   ha s   s how n  pr om is e   in   m it ig a ti ng  pot e nt ia l  ha ndove r   f a il ur e s .  T h e   s ugge s te d  ha ndov e r   e xe c ut io n  a ppr oa c h  f or   H W N s   m a ki ng  us e   of   a   F E L - X G B   m e th od i s  de pi c te d i n F ig ur e  3.             F ig ur e  2. C onve nt io na l  ha ndove r  e xe c ut io n a ppr oa c h   F ig ur e  3. P r opos e d ha ndove r  e xe c ut io n a ppr oa c h       3.4.  F e at u r e  e n s e m b le  X G B   c la s s i f ie r   m od e l   T he   X G B   c la s s if ie r   a ppr oa c h   e m pl oys   a   s e que nt ia l  le a r ni ng  s ys te m   th a t  ta k e s   in to   a c c ount   th e   s e c ond - or de r   de r iv a ti ve s .  I n  or de r   to   e f f e c ti ve ly   a dj us t   to   th e   a ut om a te d  ha ndove r - e xe c ut io n  te c hni que s ,  it   is   ne c e s s a r y  to   obt a in   th e   two - de r iv a ti ve s   ( in   pa r ti c ul a r ,  th e   H e s s ia n  a nd   s ig m oi d)   of   th e   lo s s - f unc ti on  w it h  th e   a im   of   pr e di c ti on.  A s s um e   th a t  th e   va r ia bl e     is   us e d  to   r e pr e s e nt   th e   s iz e   of   th e   s a m pl e   in f or m a ti on   be in g  c ons id e r e d,  w hi le   th e   va r ia bl e     is   us e d  to   r e pr e s e nt   th e   s iz e   of   th e   f e a tu r e   be in g  c ons id e r e d.  T he   in it ia l   pr e di c ti ons ,  de not e d  a s   ,  a r e   tr a ns f or m e d  us in g  th e   s ig m oi d  e qua ti on  to   obt a in   pr oba bi li ty - ba s e d   pr e di c ti ons ,  de not e d  a s   ̂ = ( ) .  T he   s ig m oi d  ope r a ti on,  de not e d  a s   ( ∙ ) ,  is   e m pl oye d  to   d e f in e   th e   tr a ns f or m a ti on.  A ddi ti ona ll y,  th e   s ym bol s     a lo ng  w it h    a r e   e m pl oye d  to   de not e   two  di s ti nc t  lo s s - f unc ti ons   in   th e   c ont e xt   of   th is   s tu dy.  A c c or di ng  to   [ 6] ,  [ 9] ,  it   c a n  be   us e d  to   de r iv e   th e   a ddi ti ve - le a r ni ng  pr oc e s s   a s   s how n i n ( 4) .     ( ) = ∑ ( , ( − 1 ) + ( ) ) + ( ) − 1   ( 4)     T he   va r ia bl e     de not e s   th e   r e pe ti ti on  num be r   ut il iz e d   du r in g  th e   le a r ni ng  pr oc e s s   of   th e   a ut om a ti c a ll y  ha ndove r - e xe c ut io n  a ppr oa c h.  B y  e m pl oyi ng  th e   T a yl or ' s   s e c ond - or de r   e xpa ndi ng  te c hni que   on ( 4) , t he  r e s ul ti ng e qua ti on c a n be  de r iv e d a s  s how n i n ( 5) . T he  va r ia bl e   ℎ   r e pr e s e nt s  t he  gr a di e nt - f unc ti on,  th a t  w il l  be   de te r m in e d  by  ut il iz in g  th e   gi ve n  ( 6) .  T h e   va r ia b le     r e pr e s e nt s   h e s s ia n - f unc ti on,  th a t  w il l  be   de te r m in e d by uti li z in g t he  gi ve n ( 7) .     ( ) ≈ ∑ [ ( , ( − 1 ) ) + ℎ ( ) + 1 2 ( ( ) ) 2 ] + ( ) − 1   ( 5)     ∝ ∑ [ ℎ ( ) + 1 2 [ ] 2 ] + ( ) − 1       ℎ = ℳ   ( 6 )     = 2 ℳ 2   ( 7 )     T he   s c a l a r   pa r a m e te r s   ℎ   a lo ng  w it h    a r e   ut il iz e d  w it hi n  th e   c ont e xt   of   s pe c if ic   boos ti ng  tr e e s ,  w hi c h  a r e   c om m onl y  e m pl oye d  f or   a dd r e s s in g  bi na r y  is s ue s .   T he   X G B oos t  a lg or it hm   doe s   not   in he r e nt l y   pr ovi de   a ut om a te d   di f f e r e nc e s   ope r a ti on  c a pa bi li ti e s .  T he r e f or e ,  th is   w or k  in tr oduc e s   a   m a nua l  a ppr oa c h  f or   c a lc ul a ti ng  th e   ne c e s s a r y  de r iv a ti ve s .  T he   c hoi c e   of   th e   s ig m oi d - f unc ti on  to   be   th e   a c ti va ti ng  f unc ti on  dur in g   th e   lo s s - f unc ti on  c a n  b e   e xpl a in e d   by  it s   d e r iv a ti ve ,  w hi c h  i s   e xpl a in e d  in   ( 8) .  I n  ( 9)   a ll ow s   f or   th e   de r iv a ti on  of  a  w e ig he d l os s - f unc ti on t ha t  is  s p e c if ic a ll y de s ig ne d f or  t he   pur pos e  of  ha ndove r  s e le c ti on i n a n H W N .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Si gnal li ng ov e r he ad m in imi z at io n aw a r e  handov e r  e x e c ut io n us in g e ns e m bl e   …   ( B hav ana Sr in iv a s )   4287   ̂  =  ( )          = ( ) ( 1 − ( ) )         = ̂ ( 1 − ̂ )   ( 8)     ℳ = − ∑ ( l o g ( ̂ ) + ( 1 − ) l o g ( 1 − ̂ ) ) = 1   ( 9)     T he   s ym bol     is   u s e d  to   r e pr e s e nt   th e   bi a s   v a r ia bl e ,  w hi c h   is   e m pl oye d  to   c ha r a c te r iz e   im ba la n c e d  f e a tu r e s .  I n  th e   e ve nt   th a t  th e   va lu e   of     e xc e e ds   1 ,  it   is   vi ta l  to   in c or por a te   th e   e xt r a   lo s s   va r ia bl e .  T hi s   is   a c hi e ve d  by  c a te gor iz in g  th e   va lu e   of   1   a s   0 .  I n   th e   s a m e   m a nne r ,  w he n  th e   va lu e   of     is   gi ve n  he r e ,  th e   opt im iz a ti on  of   th e   lo s s - f unc ti on  s iz e   is   f oc us e d  on  e ns ur in g  t ha t  da ta - f e a tu r e s   th r ough  a n  id e nt if ie r   of   0   a r e   pr ope r ly  c a te gor iz e d. T he  e va lu a ti on of  de r iv a ti ve  of  f ir s t - or de r  i s  done  us in g t he  gi ve n  as   ( 10) .     ℳ = − ( − ̂ )   ( 10)     T he   a f or e m e nt io ne d  e qua ti on  be a r s   r e s e m bl a nc e   to   th e   e xpr e s s io n  ℳ    te r m   c om m onl y  e m pl oye d  in   th e   c om put a ti on  of   ge ne r a l  c r os s - e nt r opy - lo s s .  A   not a bl e   di s ti nc ti on  in   th is   c ont e xt   is   th e   ut il iz a ti on  of   th e   va r ia bl e     to   r e gul a te   th e   c ur r e nt   va r ia bl e .  T he   s e c ond - de r iv a ti ve   is   c a lc ul a te d  by  ta ki ng  a not he r   de r iv a ti ve   w it h r e f e r e nc e  t o    ba s e d on ( 10)  i n t he  f ol lo w in g m a nne r .     ℳ 2 2 = − ( 1 − ̂ ) ( ̂ )   ( 11)     3.5.  Re s ou r c e  al lo c at io n  m od e l   In   ( 12)   e xpl a in s   how   th e   r a ti o  of   a ve r a g e   oc c upi e d  s lo t s   to   th e   ove r a ll   s lo t s   w it hi n  th e   a s s oc ia te d   ne twor k  is   c a lc ul a te d   to   de te r m in e     us in g   th e   s t a nda r d  ut il iz a t io n  of   r e s our c e s   a ppr oa c h.   w he r e     is   th e   num be r   of   a c ti ve ly   be in g  us e d  s lo ts ,  a nd    is   th e   num be r   of   s lo ts   a c c e s s ib le   w he n  th e   s te a dy - s ta te   li ke li hood    is   c ons id e r e d.  T he   pr opos e d  S O M A H E   m ode l  is   a bl e   to   r e duc e   th e   ove r a ll   ti m e   to   pe r f or m   ha ndove r   w it h   m in im a l  f a il ur e  a nd be tt e r  r e s our c e  s e le c ti on i .e ., hi ghe r  t hr oughput a s  s how n i n ne xt   s e c ti on.     = ∑ ∈   ( 12)       4.   S I M U L A T I O N  S T U D Y   I n  th i s   s e c t io n ,  w e   w i ll   a n a l yz e   th e   e xp e r i m e nt a l  r e s ul t s   of   th e   ha nd ov e r   e f f i c i e n c y  of   t h e   pr op os e d   S O M A H E   a n d  e xi s t in g  te c h ni q ue   na m e ly   c e nt r a li z e d  tr a i ni n g   w it h  de c e nt r a l iz e d  e x e c ut io n  de e p  q - n e t w or k  ( C T D E - D Q N )   [ 11 ] .   T h e   C # - ba s e d   S I M I T S   s im ul a to r   h a v e   b e e n   u s e d   to   c on du c t   s im u la ti o n  a n d  s tu d y  th e   pe r f or m a n c e   of   S O M A H E   a n d  C T D E - D Q N .  T he   p yt h on   X G B - w r a pp e r   f un c t io n   h a v e   b e e n  u s e d  in t o  S I M I T S   s im ul a to r   f or   h yp e r p a r a m e t e r   op ti m iz a ti on  t o  p e r f o r m   a ut ono m o us  ha ndo ve r   e xe c u ti o n. T h e   n e t w or k  p a r a m e te r   us e d   f or   r un ni n g  t he   s im u la ti o n s t udy   i s   g iv e n i n T a b le   1 l ik e   [ 1 1]   c on s i de r in g  r a di o  pr op a g a ti on   m o de l  d e f i ne d  in   [ 20] .  A   s tu dy   w a s   c a r r i e d  out   t o  a s s e s s   t h e   p e r f or m a n c e   m e tr ic s   r e l a t e d   to   h a n dov e r   op e r a ti on s ,   s p e c if i c a ll y   th e  h a n dov e r  f a il ur e s ,  ov e r a ll  e ne r gy - c o n s um pt i on ,  a nd  t h r ou gh p ut  b y  va r yi ng  th e  t im e - s lo t s   s iz e .       T a bl e  1 .   N e twor k pa r a m e te r   N e t w or k P a r a m e t e r   V a l ue   N um be r  of  B S s  ( N )   9   N um be r  of  M T s  ( U )   30   T r a ns m i t  pow e r  of  t he  m a c r o B S  ( P 0 )   43 dB m   T r a ns m i t  pow e r  of  s m a l l  B S s  ( P 1 t o P n)   23 dB m   E l e c t r i c a l  c i r c ui t  pow e r  of  B S s  ( pc i r c ui t )   2 W   B a ndw i dt h f or  e a c h B S  ( W )   20 M H z   N e t w or k a r e a   [ - 0.5, 0.5]  * [ -- 0.5, 0.5]  km 2   T he r m a l  noi s e  pow e r  s pe c t r a l  de ns i t y   -   174 dB m / H z   N um be r  of  bi t s  pe r  pa c ke t  ( V )   100 kbi t s   P a t h - l os s  e xpone nt  ( y)   3.8   C or r e l a t i on c oe f f i c i e nt  of  s m a l l  f a di ng ( p)   0.9   T hr e s hol d l e ve l  of  a va i l a bl e  l i nk qua l i t y ( 9t h)   - 140 dB m   T i m e  s l ot  dur a t i on T s   1 s e c   T hr oughput  r e ui r e m e nt  R t h    100   kbps       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .   13 , N o.   4 ,  D e c e m be r   2024 :  4281 - 4290   4288   4.1.  Re s u lt s  an d  d is c u s s io n   I n  th is   s e c ti on  th e   pe r f or m a nc e   of   pr opos e d  S O M A H E   a nd  e xi s ti ng  C T D E - D Q N   is   s tu di e d  in   te r m s   of   ha ndove r   f a il u r e ,  e ne r gy  c ons um pt io n  a nd   th r oughput   pe r f or m a nc e   by  va r yi ng  th e   ti m e - s lo ts   s iz e   f r o m   2000  to   8000    s e c onds   [ t] .  F ig ur e   4  s how s   th e   h a ndove r   f a il ur e   pe r f or m a nc e   e xpe r ie nc e d   us in g  S O M A H E   a nd  C T D E - D Q N .  T he   r e s ul ts   de m ons tr a te   th a t  th e   S O M A H E   out pe r f or m s   C T D E - D Q N   c ons id e r in g  a ll   s c e na r io s   in   te r m s   of   ha ndove r   f a il ur e   r e duc ti on;   th us ,  a n  a ve r a ge   ha ndove r   f a il ur e   r e duc ti on  of   47.48%   is   e xpe r ie nc e d by S O M A H E  i n c om pa r is on w it h e xi s ti ng C T D E - D Q N  m ode l.             F ig ur e  4. H a ndove r  f a il ur e  pe r f or m a nc e       F ig ur e   5   s h ow s   th e  e ne r gy   c o ns u m pt io n   pe r f or m a nc e  e xpe r i e n c e d  u s in g   S O M A H E  a nd   C T D E - D Q N .  T he   r e s ul t s   de m ons tr a te   th a t  th e   S O M A H E   out pe r f or m s   C T D E - DQN  c o ns i de r in g  a ll   s c e na r i os   i n  te r m s   of   e ne r gy   c o ns u m pt io n   r e du c ti on .  T hu s ,  a n  a v e r a g e   e ne r gy   c o ns u m pt io n  r e duc ti on  of   10. 55%   i s   e xp e r ie n c e d   by   S O M A H E   in   c om p a r is o n  w it h  e xi s t in g  C T D E - D Q N   m od e l.   F ig ur e   6   s h ow s   th e   th r o ughpu t  p e r f or m a n c e   e xpe r i e nc e d  u s in g  S O M A H E   a nd   C T D E - D Q N .  T h e   r e s ul t s   de m on s tr a t e   th a t  th e   S O M A H E   out p e r f or m s   C T D E - D Q N   c on s id e r i ng  a l l  s c e n a r io s   in   t e r m s   of   t hr oughp u t  im pr ove m e nt .  T h us ,  a n  a ve r a ge   t hr oughp ut   im pr ove m e nt  of   26.27%   is   e xp e r ie n c e d  by S O M A H E  i n  c om p a r is on  w it h  e xi s ti ng  C T D E - D Q N  m od e l.           F ig ur e  5. E ne r gy c ons um pt io n pe r f or m a nc e           F ig ur e  6. T hr oughput per f or m a nc e   0 10 20 30 40 50 2000 4000 6000 8000 N u m be r   of   H a n dov e r s   f a i l e d T im e - s lot s   [ t] H a n dov e r   f a i l u r e C T D E - D Q N S O M A H E 0 5 10 15 20 2000 4000 6000 8000 E n e r g y   c on s um e d  ( J ou l e s ) T i m e - s l ot s   [ t ] E n e r g y   C on s um pti o n C T D E - D Q N S O M A H E 0 5 10 15 20 2000 4000 6000 8000 T h r ou g h pu t   ( M bps ) T i m e - s l ot   [ t ] T h r ou g h pu t S OM AH E C T DE - DQN Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Si gnal li ng ov e r he ad m in imi z at io n aw a r e  handov e r  e x e c ut io n us in g e ns e m bl e   …   ( B hav ana Sr in iv a s )   4289   5.   C O N C L U S I O N   T he   pr e s e nt   s tu dy  in it ia ll y  c a r r ie d  out   a n  e xt e ns iv e   in ve s ti ga ti on  of   di ve r s e   ha ndove r   m e c ha ni s m s   th a t  a r e   c ur r e nt ly   in   us e   w it hi n  H W N s .  B a s e d  on  th e   f in di ngs   of   th e   s ur ve y,  it   is   e vi de nt   th a t   th e   c ur r e n t   ha ndove r   te c hni que   ha s   pr ove n  to   be   in e f f e c ti ve   in   a c hi e vi ng  a   s a ti s f a c to r y  ba la nc e   a m ong  m e e ti ng  pe r f or m a nc e   r e qui r e m e nt s   a nd  a c hi e vi ng  e ne r gy  r e duc ti on  obj e c ti ve s .  M or e ov e r ,  th e   c ur r e nt   te c hni que   gi ve s   r is e   to   e n e r gy - ove r he a d  due   to   th e   pr e s e nc e   of   f ur th e r   s ig na li n g - ove r he a d.  T he   m ode li ng  of   a n  a ut om a ti c a ll y  ha ndove r   te c hni que   th a t  in c or por a te s   M L   te c hni que s   ha s   b e e n  unde r ta ke n  in   or de r   to   m it ig a te   th e   pr oc e s s   of   s ig na li ng  ove r he a d.  T he   K N N - ba s e d  h a ndove r   te c hni que   e x hi bi te d  a   la c k  of   a c c ur a c y  in   it s   pr e di c ti on  c a pa bi li ti e s   due   to   th e   te c hni que ' s   in a bi li ty   to   e f f e c ti ve ly   a ddr e s s   f e a tu r e   im ba la nc e   c onc e r ns .  I n  or de r   to   ta c kl e   th e   s tu dy' s   c ha ll e nge s   a t  ha nd,  th is   pa pe r   in tr oduc e s   a   nove l  ha ndove r   a nd  r e s our c e   a ll oc a ti on   te c hni que   th a t  le ve r a ge s   th e   pow e r   of   M L ,  s pe c if ic a ll y  th e   F E L - X G B   a lg or it hm .  I n  th is   w or k,  a n  F E L - X G B   a lg or it hm   is   pr opos e d  to   ta c kl e   th e   is s ue   of   b e tt e r   hype r pa r a m e te r   opt im iz a ti on  to   r e duc e   ha ndove r   f a il ur e   w it h  be tt e r   r e s our c e   opt im iz a ti on.  T he   ha ndove r   te c hni que   s ugge s te d  in   th is   s tu dy,  w hi c h  r e li e s   on    F E L - X G B ,  de m ons tr a te s   s ig ni f ic a nt ly   im pr ove d  a c c ur a c ie s   in   t e r m s   of   ha ndove r   f a il ur e   r e duc ti on  in   c ont r a s t   to   th e   ha ndove r   t e c hni que   d e pe ndi ng  on   D Q N .  E xpe r im e nt s   a r e   c a r r ie d  out   to   a s s e s s   th e   h a ndove r   pe r f or m a nc e   by  va r yi ng  th e   ti m e - s lo t  s iz e .  T h e   obt a in e d  out c om e   de m ons tr a te s   th a t  th e   ha ndov e r   f a il ur e   is   r e duc e d  by  47.48%   th r ough  th e   ut il iz a ti on  of   th e   F E L - X G B - ba s e d  S O M A H E   ha ndove r   te c hni que   in   c om pa r is on  to   th e   C T D E - DQN - ba s e d  ha ndove r   te c hni que .  I n  a ddi ti on,  it   ha s   be e n  obs e r ve d  th a t  th e   im pl e m e nt a ti on  of   a   S O M A H E   ha ndove r   te c hni que   ba s e d  on  F E L - X G B   de m ons tr a te s   a   s ig ni f ic a nt   r e duc ti on  in   e ne r gy  c on s um pt io n,  s pe c if ic a ll y   by  10.55% ,  in   c om pa r is on  to   a   ha ndove r   te c hni que   de p e nde nt   on     C T D E - D Q N .  T h e   F E L - X G B - ba s e d  S O M A H E   ha ndove r   te c h ni que   ha s   be e n  obs e r ve d  to   yi e ld   a n   ove r a ll   th r oughput  im pr ove m e nt   of   26.27% ,  in   c om pa r is on  a ga in s t  th e   C T D E - DQN - ba s e d  ha ndove r   t e c hni que .  T hi s   im pr ove m e nt   c a n  be   a tt r ib ut e d   to   th e   de c r e a s e   in   f ur th e r   s ig na li ng  ove r he a d  a nd  be tt e r   r e s our c e   opt im iz a ti on   s tr a te gy.  T he   pr e s e nt e d  S O M A H E   a ppr oa c h  de m ons tr a te s   r obus tn e s s   a nd  s c a la bi li ty ,  r e ga r dl e s s   of   th e   va r yi ng  ti m e - s lo ts   s iz e   c ons id e r in g  la r ge r   num be r   o f   m obi le   te r m in a ls   w or ki ng  w it hi n  a   H W N s .  F ut u r e   w or k   w oul d  c ons id e r   a s s e s s   th e   p e r f or m a nc e   of   pr opos e d  m ode l  c o ns id e r in g  m or e   di ve r s e   m obi li ty   s c e n a r io s   a nd   r a di o  pr opa ga ti on  m ode ls ;  a lo ngs id e   m or e   e nha nc e d  r e s our c e   opt im iz a ti on  s tr a te gy  s houl d  be   de ve lo p e d  c ons id e r in g m or e  di ve r s e  s c e na r io  t o m it ig a te  i nt e r f e r e nc e  e f f e c t  unde r  l a r ge  de ns it y m obi le  t e r m in a ls .       R E F E R E N C E S   [ 1]   A .  H a ghr a h,  M .  P .  A bdol l a hi ,  H .   A z a r ha va ,  a nd  J .   M .  N i ya ,  “ A   s ur ve y  on  t he   h a ndove r   m a na ge m e nt   i n  5G - N R   c e l l ul a r   ne t w or ks :   a s pe c t s ,   a ppr oa c he s   a nd   c ha l l e nge s ,”   E ur a s i p   J ou r nal   on  W i r e l e s s   C om m uni c a t i ons   and  N e t w or k i ng ,   vol .  2023,  no.   1,  J un.  2023,   doi :  10.1186/ s 13638 - 023 - 02261 - 4.   [ 2]   Y .  U l l a h,  M .   B .   R os l e e ,   S .  M .   M i t a ni ,  S .   A .  K ha n,   a nd  M .  H .   J us oh,  “ A   s ur ve y  on  ha ndove r   a nd  m obi l i t y  m a na ge m e nt   i n   5G   he t ne t s :  c ur r e nt  s t a t e , c ha l l e nge s , a nd f ut ur e  di r e c t i on s ,”   Se ns o r s , vol . 23, no. 1 1, 2023, doi :  10.3390/ s 23115081.   [ 3]   M .  E m r a n,  V .  T ha ya na nt ha n,  M .  U m a i r ,  I .  K ot ul i a k,  M .  S .  Q ur e s hi ,  a nd  M .  B .   Q ur e s hi ,  “ T he   ha ndove r   a nd  pe r f or m a nc e   a na l ys i s   of   l t e   ne t w or k  w i t h  t r a di t i ona l   a n d  S D N   a ppr oa c he s ,”   W i r e l e s s   C om m uni c at i o ns   and  M obi l e   C om put i ng ,  vol .  2022,  pp.  1 – 9,  A pr .   2022, doi :  10.1155/ 2022/ 7387737.   [ 4]   A .  U .  R e hm a n,   M .  B .   R o s l e e ,  a nd  T .  J .   J i a t ,  “ A   s ur ve y  of   ha ndov e r   m a na ge m e nt   i n  m obi l e   he t ne t s :   c ur r e nt   c h a l l e nge s   a nd  f ut ur e   di r e c t i ons ,”   A ppl i e d Sc i e nc e s , vol . 13, no. 5, M a r . 2023, doi :  10.3390/ a pp13053367.   [ 5]   J .  T a nve e r ,  A .  H a i de r ,  R .  A l i ,  a nd  A .  K i m ,  “ A n  ove r vi e w   of   r e i n f or c e m e nt   l e a r ni ng  a l gor i t hm s   f or   ha ndove r   m a na ge m e nt   i n  5G   ul t r a - de ns e  s m a l l  c e l l  ne t w or ks ,”   A ppl i e d Sc i e nc e s , vol . 12, no. 1, J a n. 2022, doi :  10.3390/ a pp12010426.   [ 6]   J .  L i m a ,  A .  M e de i r os ,  E .  A gui a r ,   V .  J r .,  a nd  T .  G ue r r a ,   “ U s e r - l e ve l   ha ndove r   de c i s i on  m a ki ng  ba s e d  on  m a c hi ne   l e a r ni ng  a ppr oa c h e s ,”   J ou r nal  of  C om m uni c at i on and I nf or m at i on Sy s t e m s , vol . 37, no.  1, pp. 104 – 108, 2022, doi :  10.14209/ j c i s .2022.11.   [ 7]   M .  K .  D a houd a ,  S .  J i n,  a nd  I .  J oe ,  “ M a c hi ne   l e a r ni ng - ba s e d  s ol ut i ons   f or   ha ndove r   de c i s i on s   i n  non - t e r r e s t r i a l   ne t w or ks ,”   E l e c t r oni c s , vol . 12, no. 8, A pr . 2023, doi :  10.3390/ e l e c t r oni c s 12081759.   [ 8]   A .  P r i ya nka ,  P .  G a ut ha m a r a ya t hi r um a l ,  a nd  C .  C ha ndr a s e ka r ,  “ M a c hi ne   l e a r ni ng  a l gor i t hm s   i n  pr oa c t i ve   de c i s i on  m a ki ng  f or   ha ndove r   m a na ge m e nt   f r om   5G   &   be yond  5G ,”   E gy pt i an  I nf or m at i c s   J our nal ,  vol .  24,  no.  3,  2023,  doi :   10.1016/ j .e i j .2023.100389.   [ 9]   E .  K i m   a nd I .  J oe ,  “ H a ndove r   t r i gge r i ng  p r e di c t i on  w i t h  t he   t w o - s t e p  X G B O O S T   e ns e m bl e   a l gor i t hm  f or   c ondi t i ona l   ha ndove r   i n  non - t e r r e s t r i a l  ne t w or k s ,”   E l e c t r oni c s , vol . 12, no. 16, A ug. 2023, doi :  10.3390/ e l e c t r oni c s 12163435.   [ 10]   S .  K hos r a vi ,  H .  S .   G ha di kol a e i ,  J .  Z a nde r ,  a nd   M .   P e t r ova ,  “ R e i nf or c e m e nt   l e a r ni ng - ba s e d  j oi nt   ha ndove r   a nd   be a m   t r a c ki ng  i n   m i l l i m e t e r - w a ve   ne t w or ks ,”   i n  I E E E   W i r e l e s s   C om m uni c at i ons   and  N e t w o r k i ng  C onf e r e nc e ,  W C N C ,  vol .  2023 - M a r c h,  pp.  1 – 6 ,  M a r . 2023,  doi :  10.1109/ W C N C 55385.2023.10118761.   [ 11]   Y .  S ong,  S .  H .   L i m ,  a nd  S .  W .   J e on,  “ H a ndov e r   de c i s i on   m a ki ng  f or   de n s e   H e t N e t s :   a   r e i nf or c e m e nt   l e a r ni ng  a ppr oa c h ,”   I E E E   A c c e s s , vol . 11, pp. 24737 – 24751, 2023, doi :  10.1109/ A C C E S S .2023.3254557.   [ 12]   Y .  J a ng,  S .  M .  R a z a ,   M .  K i m ,  a nd  H .  C hoo,  “ P r oa c t i ve   h a ndove r   de c i s i on  f or   U A V s   w i t h  de e p  r e i nf or c e m e nt   l e a r ni ng ,”   Se n s or s ,  vol . 22, no. 3 ,  F e b. 2022, doi :  10.3390/ s 22031200.   [ 13]   M .  O z t ur k,  M .  A kr a m ,  S .  H us s a i n,  a nd  M .  A .  I m r a n,  “ N ove l   Q oS - a w a r e   pr oa c t i ve   s pe c t r um   a c c e s s   t e c hni que s   f or   c ogni t i ve   r a di o  us i ng m a c hi ne  l e a r n i ng,”   I E E E  A c c e s s , vol . 7, pp. 70811 – 70827, 2019, doi :  10.1109/ A C C E S S .2019.2918380.   [ 14]   A .  Z hu,  S .  G uo,  B .  L i u,  M .  M a ,  J .  Y a o,  a nd  X .  S u,  “ A da pt i ve   m ul t i s e r vi c e   h e t e r oge ne ous   ne t w or k  s e l e c t i on  s c he m e   i n  m obi l e   e dge  c om put i ng,”   I E E E   I nt e r ne t  of  T hi ngs  J our nal , vol . 6, no. 4, pp. 6862 – 687 5, A ug. 2019, doi :  10.1109/ J I O T .2019.2912155.   [ 15]   J .  C he n,  Y .  W a ng,   Y .  L i ,  a nd  E .  W a ng,  “ Q oE - a w a r e   i nt e l l i ge nt   ve r t i c a l   ha ndof f   s c he m e   ove r   he t e r oge ne ou s   w i r e l e s s   a c c e s s   ne t w or ks ,”   I E E E   A c c e s s , vol . 6, pp. 38285 – 38293, 2018, doi :  10.1109/ A C C E S S .2018.2853730.   [ 16]   S .  H .  S r e e dha r a ,  V .  K um a r ,  a nd  S .  S a l m a ,   “ E f f i c i e nt   bi g  da t a   c l us t e r i ng  us i ng   a dhoc   f uz z y  c   m e a ns   a nd  a ut o - e nc ode r   C N N ,”   i n   L e c t ur e  N ot e s  i n N e t w o r k s  and S y s t e m s , vol . 563, pp. 353 – 368 , 2023,  doi :  10.1007/ 978 - 981 - 19 - 7402 - 1_25.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .   13 , N o.   4 ,  D e c e m be r   2024 :  4281 - 4290   4290   [ 17]   P .  P uj a r ,  A .  K um a r ,  a nd  V .  K um a r ,  “ P l a nt   l e a f   de t e c t i on  t hr ough   m a c hi ne   l e a r ni ng  ba s e d  i m a ge   c l a s s i f i c a t i on  a ppr oa c h,”   I A E S  I nt e r nat i onal  J our nal  of  A r t i f i c i al  I nt e l l i ge nc e , vol . 13, no. 1, pp. 1139 – 1148, M a r . 2024, doi :  10.11591/ i j a i .v13.i 1.pp1139 - 1148.   [1 8 ]   B .  M a ,  W .  G uo,  a nd  J .   Z ha ng,  “ A   s ur ve y   of   on l i ne   da t a - dr i ve n   pr oa c t i ve   5G   ne t w or k  opt i m i s a t i on  us i ng  m a c hi ne   l e a r n i ng ,”   I E E E   A c c e s s , vol . 8, pp. 35606 – 35637, 2020, doi :  10.1109/ A C C E S S .2020.2975004.   [ 19 ]   L .  Y a n  e t   al . ,  “ M a c hi ne   l e a r ni ng - ba s e d  ha ndove r s   f or   s ub - 6  G H z   a nd  m m W a ve   i nt e gr a t e d  ve hi c ul a r   ne t w or ks ,”   I E E E   T r ans ac t i ons  on W i r e l e s s   C om m uni c at i ons , vol . 18, no. 10, pp. 4873 – 4885, O c t . 2019, doi :  10.1109/ T W C .2019.2930193.   [2 0 ]   S . I . M a j i d, S .  W . S ha h,  S . N . K .  M a r w a t , A . H a f e e z ,  H . A l i , a nd  N . J a n,  “ U s i n g  a n e f f i c i e nt  t e c hni qu e  ba s e d on  dyna m i c  l e a r ni ng   pe r i od  f or   i m pr ov i ng  de l a y  i n   AI - ba s e d  ha ndove r ,”   M ob i l e   I nf or m at i on  Sy s t e m s ,  vol .  2021,  pp.  1 – 19,  A ug.  2021,   doi :   10.1155/ 2021/ 2775278.   [2 1 ]   R .  S .   - I bor r a ,  L .  B . - E s c obe do,  a nd  J .  S a nt a ,   “ M a c hi ne   l e a r ni ng - ba s e d  r a di o  a c c e s s   t e c hnol ogy  s e l e c t i on   i n  t he   i nt e r ne t   of   m ovi ng   t hi ngs ,”   C hi na C om m uni c at i on s , vol . 18, no. 7, pp. 13 – 24, J ul . 2021, doi :  10.23919/ J C C .2021.07.002.   [2 2 ]   Y .  C a o,  S .  Y .  L i e n,  Y .   C .  L i a ng,  K .  C .  C he n,  a nd  X .   S he n,  “ U s e r   a c c e s s   c ont r ol   i n  ope n  r a di o  a c c e s s   ne t w or ks :   a   f e de r a t e d  de e p  r e i nf or c e m e nt   l e a r ni ng  a ppr oa c h,”   I E E E   T r ans ac t i ons   on  W i r e l e s s   C om m uni c at i ons ,  vol .  21,  no.  6,  pp.   3721 – 3736,  J un.   2022,  doi :  10.1109/ T W C .2021.3123500.   [2 3 ]   B .  G a l ki n,  E .  F ons e c a ,  R .  A m e r ,  L .  A .  D a s i l va ,  a nd  I .  D u s pa r i c ,  “ R E Q I B A :   r e gr e s s i on  a nd   de e p  q - l e a r ni ng  f or   i nt e l l i ge nt   U A V   c e l l ul a r   us e r   t o  ba s e   s t a t i on  a s s oc i a t i on ,”   I E E E   T r ans ac t i ons   on  V e hi c ul ar   T e c hnol ogy ,  vol .  71,  no.  1,   pp.  5 – 20,  J a n.  2022,  doi :   10.1109/ T V T .2021.3126536.   [2 4 ]   B .  Z ha ng,  S .  L i u,  J .  L .   Y u,  a nd   Z .  H a n,  “ A   l e a r ni ng  a i de d   l ong - t e r m   us e r   a s s oc i a t i on  s c he m e   f or   ul t r a - de ns e   n e t w or ks ,”   I E E E   T r ans ac t i ons  on V e hi c ul ar  T e c hnol ogy , vol . 71, no. 1, pp. 820 – 830, J a n. 2022, doi :   10.1109/ T V T .2021.3127367.   [2 5 ]   J .  C he n  e t   al . ,  “ J o i nt   t a s k  a s s i gnm e nt   a nd  s pe c t r um   a l l oc a t i on  i n  he t e r oge ne ous   ua v  c om m uni c a t i on  ne t w or ks :   a   c oa l i t i on  f or m a t i on  ga m e - t he or e t i c   a pp r oa c h ,”   I E E E   T r ans ac t i ons   on  W i r e l e s s   C om m u ni c at i ons ,  vol .  20,  no.  1,  pp.  440 – 452,   J a n.  2021,   doi :  10.1109/ T W C .2020.3025316.   [2 6 ]   H .  H u,  C .  M a ,  a nd  B .  T a ng,  “ C ha nn e l   a l l oc a t i on  s c he m e   f or   ul t r a - de ns e   f e m t oc e l l   ne t w or ks :   ba s e d  on  c oa l i t i on  f or m a t i on  ga m e   a nd  m a t c hi ng  g a m e ,”   i n  2019  I E E E   M T T - S I nt e r nat i onal   W i r e l e s s   Sy m pos i um ,   I W S  2019   -   P r oc e e di ngs ,  M a y  2019,  pp.  1 – 3.  D oi :   10.1109/ I E E E - I W S .2019.8803970.   [2 7 ]   L . L .   M a goa r ou,  “ E f f i c i e nt   c ha nne l  c ha r t i ng vi a  pha s e - i ns e n s i t i ve  di s t a nc e  c om put a t i on ,”   I E E E  W i r e l e s s   C om m uni c at i ons  L e t t e r s ,  vol . 10, no. 12, pp. 2634 – 2638, D e c . 2021, doi :  10.1109/ L W C .2021.3109295.   [2 8 ]   H .  T ong,  T .  W a ng,  Y .  Z hu,  X .  L i u,  S .  W a ng,  a nd  C .  Y i n,  “ M obi l i t y - a w a r e   s e a m l e s s   ha ndove r   w i t h  M P T C P   i n  s of t w a r e - de f i ne d   he t ne t s ,”   I E E E   T r ans ac t i ons   on  N e t w o r k   and  Se r v i c e   M anage m e nt ,  v ol .  18,  no.  1,  pp.  498 – 510,  M a r .  2021,  doi :   10.1109/ T N S M .2021.3050627.   [ 2 9 ]   X .  T a n,  G .  C he n,  a nd  H .  S un,  “ V e r t i c a l   ha ndove r   a l go r i t hm   ba s e d  on  m ul t i - a t t r i but e   a nd  ne ur a l   ne t w or k  i n  he t e r oge ne ous   i nt e gr a t e d  ne t w or k,”   E ur as i p  J our nal   on  W i r e l e s s   C om m uni c at i ons   and  N e t w or k i ng ,  vol .  2020,  no.  1,   D e c .  2020,  doi :   10.1186/ s 13638 - 020 - 01822 - 1.       B I O G R A P H I E S  O F  A U T H O R S       Bhavana  Srinivas           earned  her  Bachelor' s   of  Engineering   BE  degre e  in  ECE  fro m   Nagarjuna  College  of  Engineering   &  Technology,   Bangalore  in   200 9.  She  has  obtained   her   master' s  degree  in  M.Tech .   (ECE)  from  Dayanandhsagar  College  of  Engineering  in  2012  and   currently  she  is  a   research   scholar  at   New  Horizon  Coll ege  of  Engine ering  doing  her  Ph . D .   in   Electronics  and   Communicat ion  Enginee ring.  She  has  attende d  many  workshop s  and  induction pro grams cond ucted by va rious univer sities. Her  areas o f interes t are  communi cation  and machi ne learnin g . She can be contacted a t email:   bhavanas_12@ rediff mail.com.         Nadig  Vijayendra  Uma  Reddy           is  p rofessor  and   h ead  (AI   a nd  ML),  Ne w   Horizon College  of  Engineering , Bangalore with  an experience of  26   years in Teaching. She is   qualified in Bachelor and Master De grees in Electronics  and   Commun ication Engineering, and   Ph.D .   in  m ixed mode  VLSI  design  and executive   PG degr ee in  AI &   ML. He r are as of  inter est   are  analog  and  mixed  mode  VLSI  design ,  data  analytics,  mac hine  learning,  artificial   intelligence ,   and  wireless  sensor   networks.  She   can  be   contacted  at  email:   nvumareddy@ gmail.com .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.