[发明专利]一种毫米波两跳蜂窝网络性能评估方法

说明书

本发明属于毫米波通信技术领域，具体涉及一种毫米波两跳蜂窝网络性能评估方法。本发明的技术方案，是在现有的基于泊松点过程以及由易阻塞面积计算覆盖率的思路的基础上，增加了两跳链路之间的夹角作为新的系统变量，基于夹角的不同取值修正了4种情况下第二跳链路的易阻塞面积，得到了优化后的系统覆盖率估值，并且表现出了与实际仿真结果更为贴近覆盖率曲线，证明了本发明的优越性。

技术领域

本发明属于毫米波通信技术领域，具体涉及一种以覆盖率为指标，对含D2D中继辅助的毫米波两跳蜂窝网络性能进行评估的方法。

背景技术

含D2D中继辅助的毫米波蜂窝网络传输如图1所示。图中为毫米波D2D中继辅助网络中一个蜂窝小区内，一个基站、多个中继和多个用户的传输情况。毫米波频段有传输损耗严重和信号穿透能力弱这两个问题，在毫米波无线网络中，中继技术不仅可以有效的增加传输距离，而且可以通过多跳传输绕开障碍物的遮挡，是解决上述问题的重要手段。终端直通D2D 技术的发展，也为毫米波网络提供了更多潜在的中继和传输路径。怎样在毫米波背景下部署和建模网络，考虑基站缓存，选择最佳站点密度、有限存储容量等是一个重要的课题，毫米波网络的建模、性能分析也显得尤其重要。

近年来，一种随机几何的分析方法出现，通过将基站、用户和阻塞均建模成相互独立的服从泊松分布的点过程，也就是均服从PPP分布，由此，对复杂的蜂窝网络的性能研究变得可行。在确定了研究方法和系统模型的基础上，目前已有的大多是对毫米波与微波混合的网络传输的覆盖率的研究。实际上，微波网络的覆盖率比毫米波有明显的优势，但是由于频谱资源的紧缺，毫米波传输是未来通信的重点。由此，现在的研究结合两者的优劣势，将两者结合起来研究总体覆盖率，但未来对单纯的毫米波网络的覆盖率研究也是必不可少的。

在现有技术中，在讨论了毫米波D2D中继辅助网络的覆盖率问题时，为了简化分析，忽略了两跳链路相互之间的影响。实际上，由于基站、用户和阻塞都处于同一网络系统中，那么存在两跳链路被同一阻塞遮挡的情况。由于忽略了该影响，导致最后的分析结果与实际的覆盖率情况产生差异，这是研究毫米波中继网络覆盖率的难点问题。

发明内容

本发明的目的是，针对上述问题，提出一种修正易阻塞面积以得到修正后的网络覆盖率的方法，并且基于覆盖率对该毫米波网络进行性能评估。

本发明的技术方案为：一种毫米波两跳蜂窝网络性能评估方法，所述毫米波两跳蜂窝网络包括基站、中继用户和目的用户，其中中继用户用于信号发送与接收，基站发送信号，目的用户接收信号；具体包括以下步骤：

S1、获得基站到中继用户的链路覆盖率：

其中τ为作为覆盖率公式自变量的信干噪比阈值，表示基站到中继用户的距离的 pdf函数：

其中d₁代表基站到中继用户的距离，λ_b为基站密度，c₁,β₁均为参数，表达式为：β₁＝2λ₀₁E[R₁²]。其中R₁为阻塞半径,E[.]表期望，λ₀₁为该链路中阻塞密度。

根据d₁的取值有四种情况：

情况一：d₁D₁(d₁,τ)

情况二：D₁(d₁,τ)d₁D₃(d₁,τ)