具有流量热点的异构超密集网络：统一切换分析

随着通信需求的不断增长和移动设备的持续小型化，物联网正将移动终端的数量扩展至海量级别。为处理如此数量的通信数据，需要部署大量的基站。然而，异构网络更密集的部署导致更频繁的切换，这可能增加网络负担并降低用户体验，尤其是在流量热点区域。本文开发了一个统一框架，以研究具有流量热点的无线网络的切换性能。利用随机几何，我们推导了异构网络中平均距离和切换指标的理论表达式，其中捕获了热点中用户与基站之间的相关性。具体而言，宏小区的分布被建模为独立泊松点过程，而热点外部和内部的两层小小区则分别被建模为泊松点过程和泊松簇过程。我们还提出了一种改进的随机路点模型，以消除传统模型中的密度波现象并提高切换决策的准确性。通过结合泊松簇过程和改进的随机路点模型，推导了典型终端到不同层基站的距离分布。随后，我们推导了典型终端到不同基站的平均距离表达式，并揭示了切换率、切换失败率和乒乓切换率是基站密度、簇状小基站的散射方差、用户速度和触发时间阈值的函数。仿真结果验证了所提出的分析模型和闭式理论表达式的准确性。