[發明專利]基于Neyman-Scott簇過程的網絡用戶接入方法

在審

• 申請號: 201810258383.0
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108566645A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 錢志鴻;朱巧;王雪;王義君;程超
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W16/22;H04B17/391;H04B17/336;H04B17/345
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

本發明提供一種基于Neyman?Scott簇過程的網絡用戶接入方法，包括如下步驟：1)基于Neyman?Scott簇過程建立系統模型；2)推導用戶和簇內不同基站之間的距離分布模型；3)推導出SINR分布模型和干擾分布模型；4)利用SINR分布模型和距離分布模型推導網絡中用戶由某個基站服務時的平均可達速率；5)分析超密集網絡的干擾分布模型；6)利用上述結果得到最終的用戶由多個基站同時服務的平均可達速率；7)通過比較，可知本發明顯著提升用戶的平均可達速率。相比較于泊松點過程而言，本發明能夠更加貼近實際超密集網絡環境，獲得更高的網絡平均可達速率，對將來超密集網絡的實際部署具有重要意義。

技術領域

本發明屬于超密集網絡用戶接入技術領域，涉及一種基于Neyman-Scott簇過程的網絡用戶接入方法。

背景技術

近年來，利用隨機幾何建模小蜂窩網絡(small cell)取得了有效進展。由于微基站部署位置的隨機性和不可預知性的特點，可將其建模為歐式平面上的一個或多個隨機點過程，相比較于傳統的六邊形網絡模型，利用泊松點過程建模基站的位置分布，通過分析SINR的累積分布函數和互補累積分布函數分別獲得用戶的中斷概率和覆蓋概率，更加貼合網絡實際場景。然而，泊松點過程假設所有的基站和用戶之間均相互獨立，實際上它們彼此之間有一定的聯系。

在未來的超密集組網環境中，同一個用戶可能會由多個基站為其提供服務，而且由于部署基站的技術的簡化，用戶可以自行部署基站來獲得更優的用戶體驗，所以基站和用戶的分布之間有一定的依存關系，甚至基站是圍繞用戶分布的。這一特性引起了學術界的廣泛關注，目前已經有很多學者提出基于Neyman-Scott簇過程的各種新型網絡模型，利用隨機幾何作為數學工具可以得到網絡的平均可達速率理論表達式。

本發明提供一種面向未來超密集網絡的用戶接入網絡的方法，對于現在越來越多的用戶可以自行部署基站的趨勢，導致未來網絡基站密度大幅度提升，形成超密集網絡，而且具有以用戶為中心聚簇的特點。本發明采用Neyman-Scott簇過程構建系統模型，設計一種全新的用戶可以同時接入以該用戶為父節點聚簇的所有基站的獲取服務方式，并利用隨機幾何理論推導出平均可達速率的理論表達式。對比傳統的建模方式，本發明能夠更好的貼合實際網絡通信場景，分析用戶平均可達速率的理論表達式，達到更高的網絡平均可達速率，對將來超密集網絡的發展和研究具有重要意義。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供一種基于Neyman-Scott簇過程的網絡用戶接入方法，解決現有的用于分析超密集網絡的系統模型對于用戶與基站之間的關系考慮不足的問題，利用Neyman-Scott簇過程可以更加的貼近實際通信環境，獲得更高的網絡平均可達速率。

本發明所采用的技術方案是，一種基于Neyman-Scott簇過程的網絡用戶接入方法，其特征在于：包括如下步驟：

基于Neyman-Scott簇過程建立系統模型，建立一種用戶可以同時由多個基站提供服務的連接方式；

推導用戶和簇內不同基站之間的距離分布模型；

推導出SINR分布模型和干擾分布模型；

利用SINR分布模型和距離分布模型推導網絡中用戶由某個基站服務時的平均可達速率；

利用Neyman-Scott簇過程的巴爾姆分布及Reduced巴爾姆分布分析超密集網絡的干擾分布模型；

利用上述結果得到最終的用戶由多個基站同時服務的平均可達速率；

通過比較Neyman-Scott簇過程與泊松點過程在相同情形下的用戶平均可達速率，可知用戶可以由網絡中的多個基站同時為其提供服務，顯著提升用戶的平均可達速率。