分层异构网络中各层网络基站的配置方法技术

本发明专利技术公开了一种分层异构网络中各层网络基站的配置方法，包括：获取用户到所连接基站的距离概率分布函数；根据用户基于最强信号接入基站的规则，基于距离概率分布函数获取用户与微基站层网络的连接概率；基于距离概率分布函数和连接概率对各层网络基站进行配置。本发明专利技术无需探测任何数据，能够根据无线网络速率(或容量)需求计算配置各层网络基站的功率和微基站的最优部署密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及通信
，具体地说，设及一种分层异构网络中的各层网络基站 的配置方法。
技术介绍
随着无线通信技术的飞速发展，无线通信网络所承载的信息数据正进行着飞速增 长。同时，随着无线移动通信技术的发展，便利的无线移动信息服务也服务着更多更广泛的 用户，如移动互联网、车联网、智能电网、机器间通信、智能家居网等。无线通信网络正向着 物联网时代演进，数量更多、种类更繁杂的移动通信终端将会接入无线通信网络，使之变成 一张庞大的、混合多种通信制式和设备的异构分层网络。 分层异构网络是指在地理重叠区域内无线网络中存在不同接入技术、不同发射功 率、不同传输技术、不同传输频段的多种无线通信系统。若把每一种通信系统视为网络中的 一层，那么该个融合起来的网络便是分层异构无线网络。分层异构无线网络的优势是通过 密集化无线网络热点的部署，大大提升了单位面积的频谱使用效率，同时通过其他通信制 式网络分担数据流量，有效缓解了现有蜂窝网络的拥堵情况，大大提升来网络整体的通信 速率，改善了用户的通信体验。对于异构分层的无线通信网络，其网络在基站实际部署前的规划中存在两个难 题：其一是如何确定异构无线网络中不同层网络（如宏蜂窝网络层、微蜂窝网络层、WLAN网 络层、M2M网络层、中继网络层等）之间基站部署的关系，如各层基站功率比值、部署密度比 值对网络容量性能的影响；其二是如何确定异构无线网络中各微基站层网络中基站部署的 最优密度。
技术实现思路
为解决W上问题，本专利技术提供了一种， 用W解决分层异构网络中各层网络基站的配置问题。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种分层异构网络中各层网络基站的配置方 法，包括： 获取用户到所连接基站的距离概率分布函数；根据用户基于最强信号接入基站的规则，基于所述距离概率分布函数获取用户与 微基站层网络的连接概率；基于所述距离概率分布函数和所述连接概率对各层网络基站进行配置。 根据本专利技术的一个实施例，所述分层异构网络为两层网络，包括宏基站层网络和 微基站层网络。 根据本专利技术的一个实施例，对各层网络基站进行配置包括W最大化微基站层网络 容量为目的的微基站层网络的微基站最优密度配置和在给定微基站层网络容量设计要求 下的宏基站层网络或微基站层网络的基站功率配置。 根据本专利技术的一个实施例，所述微基站层网络包括非授权频段下的微蜂窝网络、 WLAN网络、中继网络和自组织网络。 根据本专利技术的一个实施例，所述用户到所连接基站的距离概率分布函数为： (r) = 2 31 入rexp(-31 入巧 其中，r是网络中用户与其所连接基站的距离，A是网络基站的部署密度，fc(r)是 用户到其所连接基站的距离概率分布函数。 根据本专利技术的一个实施例，所述连接概率为： 其中，Am为微基站层网络的基站部署密度，A"为宏基站层网络的 基站部署密度，Pm为宏基站的发射功率，Pm为微基站的发射功率，h"为宏基站层网络的信道 衰落因子，hm为微基站层网络的信道衰落因子。 根据本专利技术的一个实施例，对各层网络基站进行配置的步骤进一步包括： 基于香农容量公式得到微基站层网络容量表达式： 其中，R为微基站层网络容量，N为分层异构网络中的无线用户数量，W为微基站 层网络的通信带宽，a。为微基站层网络路损因子，I为用户在微基站层网络受到的干扰， fi(I)为I的概率分布函数，./；>)为用户与所连接微基站的距离概率分布函数，。2为加性噪声. 基于所述微基站层网络容量表达式对微基站层网络进行微基站最优密度配置、对 宏基站层网络或微基站层网络进行基站功率配置。 根据本专利技术的一个实施例，所述用户在微基站层受到的干扰的概率分布函数 fi(I)通过下式得到： 根据本专利技术的一个实施例，对所述微基站层网络进行微基站最优密度配置的过程 进一步包括： 基于用户与所连接基站的距离概率分布函数获取用户与其所连接微基站的距离 分布函数： 将用户到其所连接微基站的距离分布函数和用户在微基站层受到的干扰的概率 分布函数引入所述微基站层网络容量表达式，得到微基站层网络容量与各层基站部署密度 及功率关系式： 将宏基站层网络的基站部署密度、宏基站层网络的频段及信道衰落因子、宏基站 的发射功率、微基站的发射功率、微基站层网络的频段及信道衰落因子分别引入所述微基 站层网络容量与各层基站部署密度及功率关系式，通过数值计算方法绘制微基站层网络容 量与微基站层网络的微基站部署密度的关系曲线，其中，微基站层网络容量的峰值点即为 微基站层的最大化网络容量，该峰值点对应的微基站部署密度即为该微基站层的微基站最 优密度配置。 根据本专利技术的一个实施例，对宏基站层网络或微基站层网络进行基站功率配置的 过程进一步包括： 基于所述用户与所连接基站的距离概率分布函数获取用户与其所连接微基站的 距离分布函数；将用户与所连接微基站的距离分布函数和用户在微基站层受到的干扰的概率分 布函数引入所述微基站层网络容量表达式，得到微基站层网络容量与各层基站部署密度及 功率关系式； 将微基站层网络容量、微基站层网络基站部署密度、微基站层网络的频段及信道 衰落因子、宏基站层网络的基站部署密度、宏基站层网络的频段及信道衰落因子、宏基站的 发射功率引入所述微基站层网络容量与各层基站部署密度及功率关系式，通过数值计算方 法，反巧确定微基站的功率配置， 或者，将微基站层网络容量、微基站层网络基站部署密度、微基站层网络的频段及 信道衰落因子、宏基站层网络的基站部署密度、宏基站层网络的频段及信道衰落因子、微基 站的发射功率引入所述微基站层网络容量与各层基站部署密度及功率关系式，通过数值计 算方法，反推确定宏基站的功率配置。 本专利技术的有益效果； 本专利技术无需探测任何数据，能够根据无线网络速率（或容量）需求计算配置各层 网络基站的功率和微基站的最优部署密度，在无线网络规划阶段也可使用。同时，在计算方 法实施过程中，用户终端与不同基站层网络的连接关系也能得到确定。 本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书W及附图中所特别指出的结构来实现和获得。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要的附图做简单的介绍： 图当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分层异构网络中各层网络基站的配置方法，包括：获取用户到所连接基站的距离概率分布函数；根据用户基于最强信号接入基站的规则，基于所述距离概率分布函数获取用户与微基站层网络的连接概率；基于所述距离概率分布函数和所述连接概率对各层网络基站进行配置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志勇，冯建元，尉志青，袁昕，仇琛，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11