[发明专利]基于双连接技术的超密集网络用户数与微基站数配比方法

说明书

本发明公开一种基于双连接技术的超密集网络用户数与微基站数配比方法，包括：1)构建基于双连接的超密集网络通信模型：2)分别计算微基站与宏基站到用户的信干噪比(SINR)；3)设置关联矩阵X_M*N；4)计算系统总的通信容量；5)计算系统实际并网能耗；6)Dinkelbach算法迭代求解最大能效；7)具有优先级的最大能效关联模式；8)计算微基站覆盖范围重叠数；9)计算微基站数与用户数的比例范围λ。这种方法能够在保证用户连接的约束条件下，采用双连接技术，通过合理配置微基站数量，联合具有优先级的最大能效关联模式为用户提供数据，从源头上控制了微基站的数量，降低系统干扰与切换率，提供系统能效，以此提高网络性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体是一种基于双连接技术的超密集网络用户数与微基站数配比方法。

背景技术

海量智能终端设备呈现与日俱增的局面，异构的超密集网络在4G时代已经广泛应用，随着5G时代的到来，超密集网络将在一个单小区内部署宏基站和成倍的微基站以满足用户特定需求的新兴通信业务，双连接技术是宏微基站协同，数据与控制分离，微基站引入能量捕获技术提供绿色能源，符合5G通信对高速率、大连接、低时延的需求，也符合绿色通信理念。

然而在基于双连接的超密集网络通信模型中依然不可避免的投入大量的微基站的建设，不仅使得成本高、管理和维护难度加大，能量消耗巨大，而且过多的微基站会造成很大程度的干扰和切换，影响通信质量，因此在满足大连接、高速率的前提下，通过用户数来合理配比微基站数量，从源头降低干扰和减少微基站重叠区数量，以此来保证通信的质量和用户体验。但现有技术中基于双连接的超密集网络通信模型，只涉及密集网络中微基站数对能效的影响，目前还没有进一步地研究双连接技术下的用户数与微基站配比问题。

因此，基于双连接的超密集网络通信模型中，需要考虑系统的容量和能效，根据用户数的变化来部署合适比例的微基站数目，结合具有优先级的最大能效关联模式，尽可能优先选择由微基站为用户提供数据，当微基站无法为某一些用户提供数据时，宏基站再为用户提供数据，此过程中宏基站始终作为主基站为所有用户的实际关联起到宏观调控的作用，使得用户处于微基站覆盖范围重叠区依然可以不随意切换关联对象，以此提高网络的整体性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种基于双连接技术的超密集网络用户数与微基站数配比方法。这种方法能够在保证用户连接的约束条件下，采用双连接技术，通过合理配置微基站数量，联合具有优先级的最大能效关联模式为用户提供数据，从源头上控制了微基站的数量，降低系统干扰与切换率，提供系统能效，以此提高网络性能。

实现本发明目的的技术方案是：

一种基于双连接技术的超密集网络用户数与微基站数配比方法，包括如下步骤：

1)构建基于双连接的超密集网络通信模型：假设双连接的超密集网络是由单个宏基站MBS、M-1个微基站SBS及N个用户UE组成，微基站和用户均服从泊松分布，基站集合用I＝{i＝1,2,...,M}表示，其中，i＜M表示为微基站，i＝M表示为宏基站，用户集合用J＝{1,2,...N}表示，BU＝{1,2...,B},BU∈J，BU表示由微基站提供数据的用户，CU＝{1,2...,C},CU∈J，CU表示由宏基站提供数据的用户；

2)分别计算微基站与宏基站到用户的信干噪比(SINR)：设无线信道服从准静态瑞利平坦衰落，单个微基站与宏基站分别到用户的信干噪比，如公式(1)和(2)所示：