基于随机几何的多层异构蜂窝网性能分析

发布时间：2022-12-08 04:28

　　在全面商用FDD LTE的今天,用户以视频游戏数据为主要需求,这对无线网络高数据速率提出了挑战。现有的宏基站蜂窝网越来越难满足用户的数据需求,小小区、中继以及分布式天线等技术的出现,能够有效地提高用户的QoS（Quality of Service）。这些小型基站采用不同的通信协议,形成了多元、灵活的异构蜂窝网。与此同时,全球变暖效应引起了越来越多学者的关注,通信产业已被列入节能减排的名单之中,所以在密集部署小基站时要考虑到无线通信的整体能源消耗问题,设计出绿色的无线网络。针对异构蜂窝网（Heterogeneous Cellular Network,HCN）,本文的具体工作如下:首先,本文利用随机几何理论,基于不同的连接策略,分别分析单基站通信系统和多基站通信系统的覆盖性能,在已有文献的基础上,整理出了不同模型下覆盖概率的精确表达式和上界表达式,同时通过数值仿真分析验证它们的正确性,得到使覆盖增益最大化的各项参数;其次,本文针对以用户为中心的多天线基站合作通信模型,用户与基站建模为泊松点过程（Poisson Point Process,PPP）,利用信号的特征函数推导出覆盖概率的精确表达... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 无线通信发展历程
    1.2 异构蜂窝网的基本概念及研究意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 论文结构安排
2 异构蜂窝网模型基础理论
    2.1 随机几何理论
        2.1.1 泊松点过程 (PPP)
        2.1.2 泊松簇过程 (PCP)
    2.2 异构蜂窝网建模
        2.2.1 瑞利衰落信道
        2.2.2 基站与用户间的距离分布
        2.2.3 信干噪比模型
    2.3 本章小结
3 不同关联策略下的覆盖概率分析
    3.1 单基站通信系统
        3.1.1 关联最近基站策略下的同构蜂窝网
        3.1.2 max-SINR策略下的异构蜂窝网
        3.1.3 max-BRP策略下的异构蜂窝网
    3.2 多基站通信系统
        3.2.1 最强平均接收功率策略下的合作通信
        3.2.2 最近邻策略下的合作通信
        3.2.3 max-BRP策略下的合作通信
    3.3 仿真与分析
    3.4 本章小结
4 以用户为中心的异构蜂窝网协作通信覆盖分析
    4.1 引言
    4.2 协作通信系统模型
    4.3 覆盖概率分析
        4.3.1 覆盖概率的精确表达式
        4.3.2 覆盖概率的矩匹配法近似解
        4.3.3 覆盖概率的干扰平均近似解
        4.3.4 同频复用下的覆盖概率
    4.4 仿真与分析
    4.5 本章小结
5 异构蜂窝网热点地区的能量效率分析
    5.1 引言
    5.2 基于PCP模型的通信模型
    5.3 覆盖概率
    5.4 能量效率
    5.5 仿真与分析
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于泊松簇过程的三层异构蜂窝网络部署模型[J]. 马忠贵,刘立宇,闫文博,李营营.  工程科学学报. 2017(02)
[2]On Energy Efficient Design for Dynamic CoMP Transmission in K-Tier Heterogeneous Cellular Networks[J]. Min Xu,Xiaofeng Tao,Fan Yang,Huici Wu.  中国通信. 2016(06)
[3]QoS约束下多层异构蜂窝网中基于分层休眠的节能机制研究[J]. 赵鹏飞,彭建华,罗文宇,黄开枝.  信号处理. 2015(09)
[4]基于泊松点过程分布的多蜂窝协作系统中干扰对齐技术研究[J]. 赵睿,杨绿溪.  电子与信息学报. 2015(05)

博士论文
[1]基于随机几何的异构蜂窝网建模分析与设计[D]. 邓娜.中国科学技术大学 2015

硕士论文
[1]随机几何理论在蜂窝网络中的应用[D]. 蔡杰.南京邮电大学 2016
[2]超密异构网络能效问题研究[D]. 赵雅琪.东南大学 2015



本文编号：3713552