异构Macro-femto蜂窝网络部署策略研究

发布时间：2020-08-06 22:12

【摘要】：近年来,随着移动终端设备的爆炸式增长以及人们对流量需求的指数型增长,由宏基站(Macro Base Station,MBS)组成的单层蜂窝网络已不能满足用户的需求。异构蜂窝网络(Heterogeneous Cellular Networks,HCN)是提高覆盖率和容量的有效技术,异构蜂窝网络是由传统宏基站和多种低功耗的微蜂窝组成的多层蜂窝网络。运营商密集地部署微蜂窝来满足用户的服务质量(Quality of Service,QoS),然而密集地部署微蜂窝会带来巨大的能耗。随着绿色无线通信网络技术的提出和发展,蜂窝网络的能效问题越来越被重视。家庭基站(Femto Base Station,FBS)具有功耗低、便于灵活安装、有效地填补覆盖空洞和提供更高的容量等优势。因此,如何合理地部署异构Macro-femto蜂窝网络来满足用户的服务质量,并且提高网络的能效已成为运营商和学术界关注的焦点。本文对异构Macro-femto蜂窝网络部署策略进行了较深入的研究,主要工作内容如下:1.针对均匀分布的密集Macro-femto蜂窝网络,提出一种基于能效和用户服务质量的部署策略。首先,建立两层的Macro-femto蜂窝网络模型,MBS和FBS分别服从相互独立的齐次泊松点过程(Homogeneous Poisson Point Process,HPPP),利用随机几何理论分析SINR覆盖率和平均用户速率这两个QoS指标。然后,在满足QoS约束条件下,以平均区域功耗(Average Spatial Power Consumption,ASPC)作为优化目标,运用经典的最优化理论得到FBS的最优部署密度和发射功率。最后,通过仿真实验证明,与传统单独考虑基站密度的方案相比,提出的部署策略可以在保证服务质量的同时,获得更高的能效。2.针对非均匀分布的密集Macro-femto蜂窝网络,提出一种基于位置感知的部署策略。FBS部署在距离MBS设定距离的区域外,服从齐次泊松点过程。可以减少基站之间的干扰和提高MBS小区边缘用户的服务质量。首先,利用随机几何来建立网络模型。然后,分析了SINR覆盖率、用户吞吐量覆盖率和能效覆盖率。最后,通过仿真分析,与传统均匀分布的网络相比,选择合适的FBS密度和设定的距离,可以提高用户的服务质量,并且获得更高的能效。
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.5

【参考文献】

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1 安璐;异构蜂窝网络高能效节点部署研究[D];北京邮电大学;2015年

本文编号：2783038