[发明专利]一种蜂窝网络中面向目标用户下行速率的基站协作方法

权利要求书

1.一种蜂窝网络中面向用户下行速率的基站协作方法，其特征在于包含以下步骤：

S1：使用HPPP模型对基站进行建模；

S2：根据上述HPPP模型的特征和邻近基站协同传输的协作策略得出目标用户平均下行速率τ和协作因子a的关系表达式；

S3：通过搜索算法，得出最优的协作因子a，实现最优的基站协作方式；

首先，使用HPPP模型对基站进行建模，基站位置服从密度为λ的HPPP分布，考虑随机信道中衰落和阴影的影响，并假设目标用户和协作基站的传输信号仅经历了均值为1的瑞利衰落，同一基站给不同用户服务使用不同的资源块，目标用户的第一近基站和第二近基站使用相同的资源块；

然后，距离目标用户第一近和第二近的基站分别以a p和(1-a)p的发送功率按照NC-JT的方式协作地为目标用户服务，其中a为协作因子，将距离目标用户第一近和第二近基站以外的基站发出信号视为干扰，并考虑噪声能量，得到目标用户的SINR为：

其中，r₁和r₂分别为距离目标用户第一近和第二近的基站与目标用户之间的距离，b为路径损耗系数，G₁和G₂分别为距离目标用户第一近和第二近的基站到目标用户信道增益，r_i为第i个基站到目标用户的距离，G_i为第i个基站到目标用户的信道增益，s²为噪声功率，结合HPPP模型的性质易知，G₁和G₂分布服从均值为ap和(1-a)p的指数分布，G_i服从均值为p的指数分布；

再根据HPPP模型的性质以及基站密度λ，给出r₁和r₂的联合概率密度函数其中r₁和r₂分别为距离目标用户第一近和第二近的基站与目标用户之间的距离，为：

并结合步骤二和步骤三中给出SINR和根据香农公式，推出目标用户平均下行速率τ为：

忽略噪声功率s²，即s²＝0，并令路径损耗系数b取值为4，得到目标用户平均下行速率τ为：

最后根据公式(4)得到协作因子a和目标用户平均下行速率τ的关系式。

2.根据权利要求1所述的蜂窝网络中面向用户下行速率的基站协作方法，其特征在于步骤3中求得最优协作因子的方法为：以步长遍历协作因子a的取值区间0到1，使得目标用户下行速率最大的协作因子a即为最优的协作因子。