一种全维度天线异构网微基站部署方法

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成果名称: 一种全维度天线异构网微基站部署方法 关键字: 应用行业: 信息传输软件和信息技术
高新技术领域: 电子信息技术 所在地: 河北省 知识产权类型: 发明专利
知识产权编号: ZL201711236205.X 成果体现形式: 发明专利 成果属性:
成果所处阶段: 成果水平: 国内一般 研究形式:
学科分类: 战略新兴产业: 请选择... 课题来源:
第一完成单位名称: 华北电力大学(保定) 第一完成单位属性: 技术成熟度:
合作方式: 专利许可 交易价格(万): 面议 所属十强产业:

本发明公开了配置全维度天线异构网基于物理层安全性能的微基站部署方法。该方法首次考虑了全维度天线垂直维度波束成形方法下,物理层安全性能指标的影响因素;并根据影响因素,推导了微基站用户的安全连接概率,最终得到微基站的部署密度。

本发明属于移动通信领域,尤其涉及一种全维度天线异构网微基站部署方法。

本发明利用了随机几何和随机矩阵等分析工具,分析了配置全维度天线的蜂窝异构网微基站用户的物理层安全连接概率,并且根据此安全连接概率,能够找到能够使得微基站用户安全连接概率最大的微基站和宏基站的分布密度比,从而找到微基站的分布密度。


大规模天线作为第五代移动通信的关键技术,能够有效提高频谱利用率;同时异构网能够提高系统的覆盖范围,并且可以提高整个网络的吞吐量。故异构网络中宏基站和微基站均配置大规模天线,以提高系统的传输速率。大规模天线在部署中,受尺寸限制,一般采用矩形天线阵列,称之为全维度天线阵列;全维度天线阵列除了可以调节水平维度外,还能够调节垂直维度角度,从而消除微蜂窝之间信号的干扰,提高系统的容量。
 异构蜂窝网络中部署全维度天线可以动态调整用户信号垂直到达方向(DOAs,Direction of Arrivals),增加垂直维度的空间自由度,从而有利于波束对准异构网络中的用户。然而,正是增加了垂直维度的空间自由度,也为窃听用户得到合法信息提供了方便,从而影响异构网络的物理层安全性能。若微基站部署密度过大,则会带来更多被窃听的风险,而密度过小,则会导致整个异构网络的吞吐量下降,影响用户的服务质量。因此研究全维度天线异构网络的基站部署问题,以提高整个网络的物理层安全性能是十分必要的。
 配置多天线的无线系统中,主要通过波束成形算法、发送人工噪声以及天线选择算法等技术来优化物理层安全性能;配置多天线的异构网采用随机几何的方法,分析异构网络的能效问题以及吞吐量问题,通过基站休眠等手段,提高系统的能效和中断容量;相关研究采用随机几何的分析方法,分析了无线传感器网络的物理层安全性能,通过增加接入点的个数提高系统的平均安全速率。然而在以上的研究中,均未考虑配置全维度天线异构网络的安全性能问题。


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