[發(fā)明專利]一種毫米波兩跳蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010559059.X
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111770502B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高譽菡;魏寧;岳光榮;張忠培
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W16/22;H04W16/26;H04B17/336
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

本發(fā)明屬于毫米波通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種毫米波兩跳蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能評估方法。本發(fā)明的技術(shù)方案，是在現(xiàn)有的基于泊松點過程以及由易阻塞面積計算覆蓋率的思路的基礎(chǔ)上，增加了兩跳鏈路之間的夾角作為新的系統(tǒng)變量，基于夾角的不同取值修正了4種情況下第二跳鏈路的易阻塞面積，得到了優(yōu)化后的系統(tǒng)覆蓋率估值，并且表現(xiàn)出了與實際仿真結(jié)果更為貼近覆蓋率曲線，證明了本發(fā)明的優(yōu)越性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于毫米波通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以覆蓋率為指標，對含D2D中繼輔助的毫米波兩跳蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能進行評估的方法。

背景技術(shù)

含D2D中繼輔助的毫米波蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳輸如圖1所示。圖中為毫米波D2D中繼輔助網(wǎng)絡(luò)中一個蜂窩小區(qū)內(nèi)，一個基站、多個中繼和多個用戶的傳輸情況。毫米波頻段有傳輸損耗嚴重和信號穿透能力弱這兩個問題，在毫米波無線網(wǎng)絡(luò)中，中繼技術(shù)不僅可以有效的增加傳輸距離，而且可以通過多跳傳輸繞開障礙物的遮擋，是解決上述問題的重要手段。終端直通D2D 技術(shù)的發(fā)展，也為毫米波網(wǎng)絡(luò)提供了更多潛在的中繼和傳輸路徑。怎樣在毫米波背景下部署和建模網(wǎng)絡(luò)，考慮基站緩存，選擇最佳站點密度、有限存儲容量等是一個重要的課題，毫米波網(wǎng)絡(luò)的建模、性能分析也顯得尤其重要。

近年來，一種隨機幾何的分析方法出現(xiàn)，通過將基站、用戶和阻塞均建模成相互獨立的服從泊松分布的點過程，也就是均服從PPP分布，由此，對復(fù)雜的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的性能研究變得可行。在確定了研究方法和系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，目前已有的大多是對毫米波與微波混合的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母采w率的研究。實際上，微波網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率比毫米波有明顯的優(yōu)勢，但是由于頻譜資源的緊缺，毫米波傳輸是未來通信的重點。由此，現(xiàn)在的研究結(jié)合兩者的優(yōu)劣勢，將兩者結(jié)合起來研究總體覆蓋率，但未來對單純的毫米波網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率研究也是必不可少的。

在現(xiàn)有技術(shù)中，在討論了毫米波D2D中繼輔助網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率問題時，為了簡化分析，忽略了兩跳鏈路相互之間的影響。實際上，由于基站、用戶和阻塞都處于同一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，那么存在兩跳鏈路被同一阻塞遮擋的情況。由于忽略了該影響，導(dǎo)致最后的分析結(jié)果與實際的覆蓋率情況產(chǎn)生差異，這是研究毫米波中繼網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的難點問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，針對上述問題，提出一種修正易阻塞面積以得到修正后的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的方法，并且基于覆蓋率對該毫米波網(wǎng)絡(luò)進行性能評估。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種毫米波兩跳蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能評估方法，所述毫米波兩跳蜂窩網(wǎng)絡(luò)包括基站、中繼用戶和目的用戶，其中中繼用戶用于信號發(fā)送與接收，基站發(fā)送信號，目的用戶接收信號；具體包括以下步驟：

S1、獲得基站到中繼用戶的鏈路覆蓋率：

其中τ為作為覆蓋率公式自變量的信干噪比閾值，表示基站到中繼用戶的距離的 pdf函數(shù)：

其中d₁代表基站到中繼用戶的距離，λ_b為基站密度，c₁,β₁均為參數(shù)，表達式為：β₁＝2λ₀₁E[R₁²]。其中R₁為阻塞半徑,E[.]表期望，λ₀₁為該鏈路中阻塞密度。

根據(jù)d₁的取值有四種情況：

情況一：d₁D₁(d₁,τ)

情況二：D₁(d₁,τ)d₁D₃(d₁,τ)