李云，王春生，曹傧，刘期烈



基于能效和用户服务质量的密集Macro-Femto蜂窝网络部署策略

李云1,2，王春生1，曹傧1，刘期烈1

（1. 重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室，重庆 400065；2. 东南大学移动通信国家重点实验室，江苏 南京 210096）

随着用户对流量需求的指数级增长，运营商密集地部署微蜂窝来满足用户的服务质量，然而这会引发巨大的能耗。基于此，在满足用户服务质量（QoS, quality of service）的条件下，提出一种密集的异构蜂窝网络的部署策略。首先，采用密集Macro-Femto偏置蜂窝网络建立模型，利用随机几何理论分析信干燥比（SINR）覆盖率和平均用户速率这2种QoS指标。然后，在满足QoS约束条件下，以平均区域功耗（ASPC, average spatial power consumption）作为优化目标，运用经典的最优化理论得到Femto的最优部署密度和发射功率。最后，通过仿真实验证明，与传统单独考虑基站密度的策略相比，提出的部署策略可以在保证QoS的同时，获得更高的能效。

异构蜂窝网络；能效；部署；基站密度

1 引言

近年来，随着全球智能移动设备的指数级增长以及人们对移动数据业务的巨大需求，思科在《全球移动数据流量预测2016—2021白皮书》中指出：2017年全球移动数据流量比2016年同比增长了57%。预测到2021年全球每月平均数据流量将达到49艾字节，为现在的4倍左右。为了增加网络的容量和满足用户日益增长的流量需求，3GPP提出了异构蜂窝网络的概念，异构蜂窝网络是在宏蜂窝网络中部署一些低功耗的微蜂窝，例如Pico基站、Femto基站、Relay等[1-2]。为了实现无缝覆盖，5G采用超密集的异构蜂窝网络，因此如何有效地部署密集异构蜂窝网络、提高网络的能量效率是亟待研究的课题[3]。……