[发明专利]一种用于超密集网络系统遍历和速率的近似方法

摘要

本发明公开了一种用于超密集网络系统遍历和速率的近似方法，包括以下步骤：1)根据超密集网络系统模型得到超密集网络的遍历和速率表达式；2)根据随机几何等数学知识得到超密集网络和速率的近似表达式。与其他技术方案不同，本发明的近似方法中考虑了噪声的影响，这就使得本发明在保证高信噪比下良好近似精度的同时，在低信噪比的环境下具有比其他方案更好的近似精度。

主权项

1.一种用于超密集网络系统遍历和速率的近似方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据超密集网络系统模型得到超密集网络的遍历和速率表达式；如下实现步骤：101)建立系统模型考虑一个下行的超密集网络，包括N个基站和K个用户，其中基站间全频复用，分别用和表示基站和用户的集合，用k和n表示基站和用户，并假设网络中存在包括基站与用户一对一，一对多和多对一多种连接方式，假设信道路径损耗因子α＞2，小尺度衰落服从均值为1的瑞利分布；102)计算用户端信干噪比用户k连接基站n时的信干噪比为：其中，P_kn和d_kn分别是基站n为用户k服务时的发射功率与距离，h_kn是基站n与用户k之间的信道系数，同理，P_ij是基站j为用户i服务时的发射功率，h_kj和d_kj是基站j与用户k之间的信道系数和距离，α是路径损耗因子，是接收端高斯白噪声的方差；103)计算用户端速率用户k连接基站n时的速率为：R_kn＝log₂(1+SINR_kn)  (2)104)计算系统和速率为：105)计算系统遍历和速率为：其中，E_h表示求期望操作；2)根据随机几何数学知识得到超密集网络和速率的近似表达式；包括如下实现步骤：201)等式变换其中，202)利用Lyapunov中心极限定理将X_kn和Y_kn近似为正态分布其中，代表正态分布；203)利用正态分布和Gamma分布的关系，将和近似为Gamma分布其中其中，Γ代表Gamma分布，k_x，k_y和θ_x，θ_y分别是EY_kn和DY_kn的形状参数和尺度参数，EX_kn和DX_kn分别为X_kn的均值和方差，EY_kn和DY_kn分别为Y_kn的均值和方差，且204)利用Gamma的特性E_XlnX＝ψ(k)+ln(θ)，得到：其中ψ(·)是digamma函数；205)根据digamma的近似表达式得到其中a∈[0,1]。