基于協(xié)作多點(diǎn)的異構(gòu)蜂窩網(wǎng)宏基站卸載研究.pdf

1、為了滿足當(dāng)前人們對更高通信速率和更好通信質(zhì)量的追求，以宏基站為主體的單一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到性能和功能上的瓶頸，因此越來越多的小基站被部署在宏基站網(wǎng)絡(luò)層之上，這也就形成了所謂的異構(gòu)蜂窩網(wǎng)。這種異構(gòu)性毫無疑問會成為未來蜂窩網(wǎng)的關(guān)鍵特性，也是擴(kuò)展室內(nèi)與小區(qū)邊緣覆蓋的必要手段。在異構(gòu)蜂窩網(wǎng)中，小基站的一大目標(biāo)就是減輕宏基站的流量負(fù)載。然而小基站高密度和無規(guī)則的隨機(jī)部署卻帶來的干擾和能效方面的問題。而基站之間的多點(diǎn)協(xié)作通信已經(jīng)被證明是解決以上問的有

2、效手段，同時(shí)小基站超高密度部署的這一趨勢也將更加凸顯協(xié)作通信的優(yōu)勢。
　　在本文中，基于一個(gè)典型的二層異構(gòu)蜂窩網(wǎng)模型，提出了一種新穎的基站用戶卸載方案，即利用小基站的多點(diǎn)協(xié)作通信來卸載宏基站層的用戶。在傳統(tǒng)的非協(xié)作用戶卸載方案下，根據(jù)最大接收信號強(qiáng)度，用戶會可能會選擇接入距離其最近的宏基站或是最近的小基站。而在協(xié)作方案下，小基站協(xié)作簇將代替最近的單一小基站。將用戶的接入概率作為衡量不同方案卸載能力的主要指標(biāo)。隨后，在不同的卸載方案

3、下，提出了基站的動態(tài)功耗模型，其中基站的功耗會隨當(dāng)前的負(fù)載動態(tài)變化。在以上模型的基礎(chǔ)下，之后分析了用戶在不同卸載方案下的SINR覆蓋性能，并得出了相應(yīng)的覆蓋概率和平均可達(dá)速率的解析表達(dá)式。最后綜合以上的結(jié)果，分析了非協(xié)作方案和協(xié)作方案的系統(tǒng)能效。
　　通過數(shù)值仿真分析，結(jié)果說明相比于非協(xié)作方案下單一的小基站，多個(gè)小基站的協(xié)作通信能夠卸載更多的宏基站用戶，同時(shí)協(xié)作通信也保證了系統(tǒng)覆蓋性能的改善。此外，協(xié)作方案中，隨著小基站部署密度的