硬核点过程随机蜂窝网络能量效率优化研究

罗凤琳，赵军辉,2，张青苗

(1.华东交通大学 信息工程学院，南昌 330013；2.北京交通大学 电子信息工程学院，北京 100044)

0 引 言

随着无线技术的广泛普及和快速发展，用户移动终端设备数量呈指数级增长，传统的网络架构已经难以满足用户对数据速率和覆盖概率的需求。因此，超密集网络被认为是5G系统中解决这个问题的创新型技术之一[1-3]。然而，由于微基站的密集部署，超密集网络在提高系统容量和降低传输时延的同时，也带来了一些挑战，如频繁的移动切换、严重的干扰以及大量的基站能耗开销等[4-5]。为了解决上述问题，在云无线电接入网(cloud-radio access network, C-RAN)的保护下[6]，文献[7]提出了一种控制平面和用户平面逻辑分离的新网络架构。该架构的主要思想是将控制信令传输与数据服务传输分离，其中宏基站提供广覆盖和低速率的数据传输以保证连接性和移动性[8-9]，而微基站负责高速率数据传输以保证系统容量需求[10]。这种分离架构有效地解决了频繁切换和控制开销等问题。大部分网络模型研究中，基站是基于泊松点过程(Poisson point process, PPP)分布的，但是基于PPP建模的基站是完全独立随机分布的，没有考虑基站之间存在一定的空间相关性，因此，该分布模型可能会由于2个基站间距离较近而产生强干扰[11-13]。在实际网络部署中，基站的位置分布比PPP分布更加具有规律性。文献[14]提出的硬核点过程 (hard-core point process, HCPP)具有最小距离约束特性，因此，它比PPP更适合用来建模实际基站的位置。

HCPP的复杂性使其难以用于分析，因此，只有少数关于HCPP的研究。……