[发明专利]一种异构网络系统、扇形排空区域干扰测定方法及应用

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种异构网络系统、扇形排空区域干扰测定方法及应用。所述异构网络系统包含传统微波基站SBS和毫米波基站MBS，SBS是以PPP的方式部署的，并记为Φ_s，密度为λ_s，发射功率为P_s；MBS以MPHP的方式进行部署记为Φ_m，其基准过程记为密度为发射功率为P_m；MBS的等效PPP密度为在同一层内的所有发射基站的功率是相同的；用户UE以PPP的方式部署记为Φ_u，密度为λ_u。蜂窝平均半径增大和排空扇形半径与圆心角的增大会导致覆盖概率的不同变化趋势。此外，相同程度的两种基站密度变化对于覆盖率的影响程度也是不同的，适当减少传统微波基站有利于覆盖率的提升。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种异构网络系统、扇形排空区域干扰测定方法及应用。

背景技术

目前近年来，移动数据流量的爆炸性增长和传统微波的频谱短缺促使5G移动网络使用毫米波来获取更大的通信容量。但是由于毫米波信号的高路径损耗，较差的衍射和极易受障碍物影响的特性，导致单一使用毫米波信号很难达到通用覆盖。一个可行的方案是将毫米波网络覆盖在传统的Sub-6GHz网络上，利用Sub-6GHz基站和mmWave基站共同提供通用覆盖范围和高数据速率传输。最近，已经有一些研究集中在集成的Sub-6GHz和mmWave蜂窝网络。通过建立一个基站为K层相互独立的泊松点过程(Poisson Point Process，PPP)分布的异构蜂窝网络，部分文献研究了有特高频和毫米波的混合蜂窝网络和具有混合频率的D2D(Device-to-Device)通信模型，可以肯定与单一网络相比，混合蜂窝网络具备更好的性能。

虽然PPP在建模随机网络处理方面很容易，但是假设不同层的基站位置是完全均匀分布，彼此不相关是不现实的，因此需要考虑设计非均匀的具有空间依赖的网络。有文献考虑了层间依赖和层内依赖两种情况，并使用泊松洞过程(Poisson Hole Process，PHP)和托马斯簇过程(Thomas Cluster Process，TCP)进行建模。还有文献推导了PHP在两种不同情况下的接触距离累积分布函数的下界，并与先前的近似值进行了比较。针对非均匀分布无法得到精确表达式的问题，文献中大多采用密度近似的方法来计算PHP。Zeinab等人研究了PHP中典型节点所接收的干扰的准确特征，将PHP近似为PPP和TCP来计算。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：由于毫米波信号的特性，单一使用毫米波网络无法达到通用的覆盖范围；毫米波基站以密集方式部署情况下，现有的具有圆形排除区域的PHP模型无法准确捕获网络的空间依赖，无法灵活应对实际可能出现的部分空间依赖情况；现有非均匀分布干扰的计算误差较大，无法得到准确分析。

解决以上问题及缺陷的难度为：为了达到最优的覆盖范围，传统微波基站和毫米波基站混合建设时，如何合理设置两种基站的密度；排空区域的相关参数应该如何确定；当系统不同参数对性能产生的影响互异时，如何进行平衡；难以得到非均匀分布基站产生干扰的准确理论分析；

解决以上问题及缺陷的意义为：混合使用传统微波和毫米波，合理部署两种基站，将同时提供通用覆盖和高速率通信，满足移动通信需求；使用灵活的新模型可准确捕获部分空间依赖情况，更加符合实际，减小了理论分析和现实场景之间的误差；使用新方法测定干扰，为非均匀分布的理论分析提供一种崭新的可行思路，并降低计算误差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种异构网络系统、扇形排空区域干扰测定方法及应用。