混合蜂窝与无蜂窝网络的覆盖概率与平均速率分析
信号处理
2025-07-29 v1
摘要
无蜂窝无线网络部署分布式接入点(AP)以在服务区域内同时服务用户设备(UE)，被视为最有前景的网络架构范式之一。尽管近年来在无蜂窝无线网络的性能分析与优化方面取得了进展，但在现有无线网络中大规模部署AP能否经济有效地实现通信容量增长仍是一个悬而未决的问题。此外，无蜂窝网络的实现被认为是一个渐进的长期演进过程，其中无蜂窝AP将逐步引入现有蜂窝网络，并与现有蜂窝基站(BS)形成混合通信网络。这种协作将弥合已建立的蜂窝网络与创新的无蜂窝网络之间的差距。因此，混合蜂窝与无蜂窝网络(HCCN)成为推进无蜂窝网络发展的实用且可行的解决方案，值得进一步探索其性能极限。本文提出一个基于随机几何的混合蜂窝与无蜂窝网络模型，以分析信号和干扰的分布并揭示它们的相互耦合。具体而言，为使UE同时受益于蜂窝BS和无蜂窝AP，采用共轭波束成形设计，并使用矩匹配分析聚合信号。然后，通过推导干扰分量的拉普拉斯变换及其高阶导数，刻画了混合网络的覆盖概率。此外，基于干扰耦合分析，推导了混合网络在信道衰落下的平均可达速率。
引用
@article{arxiv.2507.19763,
title = {Coverage Probability and Average Rate Analysis of Hybrid Cellular and Cell-free Network},
author = {Zhuoyin Dai and Jingran Xu and Xiaoli Xu and Ruoguang Li and Yong Zeng and Jiangbin Lyu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.19763},
year = {2025}
}