具有边缘部署小型小区的5G异构网下行数据速率分布的分析推导

在异构网络（HetNets）中，为了最小化用户间的干扰，应当智能地划分时频资源。本文针对具有小区边缘部署小型小区的异构网络模型，解析推导了每用户下行数据速率、频谱效率（SE）和能量效率（EE）的概率分布。解析推导的累积分布函数（CDFs）的高精度已通过仿真获得的分布得到验证。随后利用CDF表达式优化关键参数指标（KPI），此处选取第10百分位下行用户数据速率（$R_{10}$）、频谱效率（$SE_{10}$）和能量效率（$EE_{10}$）。除了分别优化KPI外，利用解析推导的分布，我们还研究了KPI彼此间的变化关系。结果表明，最大化 $R_{10}$ 的资源分配参数值与最大化 $SE_{10}$ 的值非常接近。然而，对 $SE_{10}$ 和 $R_{10}$ 最优的值对 $EE_{10}$ 并非最优，这展示了异构网络中EE与SE的权衡。我们还提出了一种度量 $\theta$，旨在联合优化SE和EE。结果表明，优化 $\theta$ 的资源共享参数值更接近于最大化SE的值。该结果表明在SE-EE权衡中SE更为关键。