[发明专利]一种基于三级发射功率机制的毫米波网络性能分析方法

权利要求书

1.一种基于三级发射功率机制的毫米波网络性能分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)基站发射功率控制步骤；为基站接入的用户数量设定超阈值、高阈值和低阈值三个阈值等级，各个基站根据各自接入用户数量所处阈值等级调整基站发射功率和用户转移策略；

(2)网络性能分析步骤；计算网络的覆盖概率、传送容量和区域频谱效率；

所述步骤(1)包括以下子步骤：

(11)基站初始化，基站发射功率调为单倍功率；

(12)判断基站用户数是否小于低阈值，若是则基站发射功率调为半功率，执行步骤(13)；否则执行步骤(14)；

(13)向邻近基站发送转移用户请求，若有邻基站可转移用户，则向该邻基站转移所有用户，原基站发射功率调为零功率，进入休眠模式；若无邻基站可转移用户，则原基站仍执行半功率正常工作；

(14)判断基站用户数是否大于高阈值，若是则基站发射功率仍执行单倍功率，执行步骤(15)；否则调整基站发射功率为半功率正常工作；

(15)判断基站用户数目是否大于超阈值，若是则向邻近基站发送转移用户请求，执行步骤(16)；否则基站正常工作；

(16)判断是否有邻近基站可转移用户，是则向该基站转移用户，直至本基站用户数减少至高阈值，之后本基站正常工作；否则唤醒最近休眠基站，向该邻基站转移用户，直至本基站用户数减少至高阈值，之后本基站正常工作。

2.根据权利要求1所述的一种基于三级发射功率机制的毫米波网络性能分析方法，其特征在于，当基站向邻基站转移用户时，优先挑选用户数目大于低阈值且小于高阈值的邻基站，当有多个邻基站时，挑选离本基站距离近的邻基站；次优先挑选用户数目大于高阈值的邻基站，当有多个邻基站时，挑选离本基站距离近的邻基站；最后挑选用户数目小于低阈值而大于零的邻基站，当有多个邻基站时，挑选离本基站距离近的邻基站。

3.根据权利要求1所述的一种基于三级发射功率机制的毫米波网络性能分析方法，其特征在于，所述毫米波网络基站分布服从泊松点过程，天线发射信号的波束方向在[0,2π]上均匀分布，通信链路模型为视距链路或非视距链路，信道衰落服从Nakagami衰落，接收信号功率分布服从Gamma分布。

4.根据权利要求1所述的一种基于三级发射功率机制的毫米波网络性能分析方法，其特征在于，所述步骤(2)中网络的覆盖概率为

其中，λ是通信节点的密度；N是Nakagami衰落的参数；Θ(·)＝∑_kb_k[P(r，T)+Q(r，T)]，其中，b_k是随机变量天线增益的概率分布，值域为θ为天线毫米波波束宽度，

其中，β是描述通信链路中建筑物密度的参数，T是选取的信干噪比SINR阈值，r是典型链路的长度，α_k是归一化天线增益，值域为M为主瓣增益，m为旁瓣增益，η＝N(N！)^-1/N，M₀是典型链路的天线增益，α₀为典型链路的路径损耗因子，Γ(·)是伽玛函数，G(·|·)是梅耶尔G函数。

5.根据权利要求4所述的一种基于三级发射功率机制的毫米波网络性能分析方法，其特征在于，所述步骤(2)中网络的传送容量求解过程为：

根据

P_c+ε＝1，

反解出λ的值中的正数解，即为传送容量λ_ε；其中，ε为中断概率。

6.根据权利要求4所述的一种基于三级发射功率机制的毫米波网络性能分析方法，其特征在于，所述步骤(2)中网络的区域频谱效率为

ASE＝λ_εlog₂(1+T)(1-ε)，

其中，ε为网络的中断概率；λ_ε为网络的传输容量。