李星蓉，李永倩

(华北电力大学 电子与通信工程系，河北 保定 071003)



基于随机几何理论的毫米波蜂窝系统覆盖研究

李星蓉，李永倩

(华北电力大学 电子与通信工程系，河北 保定 071003)

随着移动多媒体业务的日益发展，蜂窝通信的频带日趋紧张，开辟新的频带资源是解决问题的关键技术之一。毫米波频段丰富的频率资源已经成为关注的焦点，它将是下一代蜂窝网络发展的希望所在。提出一种基于随机几何理论的毫米波蜂窝网络基站建模方法，用线段模型对城市中的建筑物进行建模，根据概率理论推导了毫米波蜂窝网络中建筑物的阻挡数量；分析了建筑物阻挡对覆盖产生的影响，研究了毫米波蜂窝网络的覆盖概率与信干比(SignalToInterferenceRatio，SIR)之间的关系，最后通过系统仿真对前面的理论进行了验证，仿真结果与毫米波的传输理论一致。

随机几何理论；毫米波；蜂窝通信；覆盖

过去的十多年，蜂窝通信系统的容量增长了1 000倍。然而，随着用户数量的增加、无线多媒体业务等需求的增大，对下一代(5G)蜂窝通信系统的容量提出了更高的要求。人们希望蜂窝通信系统的容量在后续的10年再增长1 000倍[1，2]，如果继续在目前的频谱基础上改进技术已经很难有大的突破，所以就需要寻求新的频谱资源来获得容量的提升。毫米波频段(30～300GHz)有丰富的频谱资源待开发利用，它也就成为了必然的选择方向。据报道，中国发展5G的备选频段为45GHz频段，约有9GHz带宽资源[3]，是目前4G系统带宽的200多倍，这就为下一代蜂窝通信系统容量继续提升1 000倍提供了可能。……