[发明专利]一种小型基站协作的覆盖概率估计方法

说明书

本发明公开了一种小型基站协作的覆盖概率估计方法，首先，将宏基站和小型基站的位置随机建模，并通过泰森多边形Voronoi图进行小区划分，在此基础上，根据用户在网络中所处的位置，估计为其服务的两小型基站协作后的覆盖概率。由于建模的随机性和小区划分的合理性，且估计过程中考虑到环境因素对覆盖概率的影响，因而，本发明能更加准确地获取小型基站协作覆盖概率，为网络性能分析比较和小型基站部署规划提供便利。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体来说，涉及一种小型基站协作的覆盖概率估计方法。

背景技术

随着移动智能终端渗透率逐步提升，连续深度覆盖的无线网络成为影响终端用户体验的关键因素。原有的宏基站和传统的分布式天线系统DAS覆盖解决方案，已不能满足日益增长的容量需求和更高阶的体验要求。

小型基站凭借其大容量、覆盖好、易管理、成本低等优势，且随着技术发展趋于成熟，越来越受到世界各大运营商的青睐。虽然小型基站部署预计将显著提高频谱效率和下一代蜂窝网络的覆盖范围，但是小型基站与宏基站共存网络将面临着频谱共享和干扰管理的挑战。随着频谱资源的日益匮乏，小型基站部署密度增大，共存网络所面临的问题亟待解决。协同通信是在频谱资源受限和复杂的无线网络环境下针对传统点对点通信缺点而引进的一种新的通信模式。关于小型基站协作的协同通信的研究不仅具有理论价值还有着非常广阔的应用前景，并且在5G(第五代移动通信技术)的发展中也将具有重要的意义。

由于小型基站的部署是根据需要进行安装，且接入点位置随机分布，因此会带来不可预测的干扰，降低蜂窝网络的整体性能。若在考虑信干噪比变量只依靠用户位置和信道衰减和部分宏基站干扰，而忽略非协作小型基站干扰，这是一种高度理想化的方法。在异构网络情况下，小型基站与宏基站之间存在不可避免的共信道干扰，这是限制频谱效率和系统覆盖的主要因素之一。所以要得到比较精确的协作后的覆盖概率，考虑非协作所有基站的干扰是必要的。随着多点协作技术特别是小型基站协作技术的发展日趋成熟，以及小型基站和宏基站位置的随机性为网络性能的分析和比较带来了困难，因而如何能够准确的对基站协作后各个因素对覆盖性能即覆盖概率的影响进行分析，准确获取小型基站协作后的覆盖概率，对双层网络中小型基站的系统设计和相关业务的发展起着至关重要的作用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种小型基站协作的覆盖概率估计方法，首先，将宏基站和小型基站的位置随机建模，并采用Voronoi图进行小区划分，在此基础上，根据用户在网络中所处的位置，估计为其服务的两小型基站协作后的覆盖概率。由于建模的随机性和小区划分的合理性，且估计过程中考虑到环境因素对覆盖概率的影响，因而，能更为准确地获取小型基站协作覆盖概率，为网络性能分析比较和小型基站部署规划提供便利，尤其适合于5G下的小型基站覆盖概率估计。

为实现上述目的，本发明提出了一种小型基站协作的覆盖概率估计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)将网络分为小蜂窝小区和宏小区，小蜂窝小区即第二层网络，为小型基站SBS服务的区域，宏小区即第一层网络，为宏基站MBS服务的区域；

(2)通过泰森多边形Voronoi图，以小型基站为中心对第二层网络进行小区划分；

(3)以网络中原点位置处的用户为典型用户，选取距离该典型用户最近的两小型基站作为该典型用户的协作小型基站；

(4)对步骤(3)中选取的两协作小型基站进行覆盖概率P_n＝2估计所述覆盖概率P_n＝2具体为：