下行链路中的开放、封闭与共享接入毫微微蜂窝

毫微微蜂窝部署中的一个基本选择是允许接入每个毫微微蜂窝的用户集合。封闭接入将集合限制为特定注册用户，而开放接入则允许任何移动用户使用任何毫微微蜂窝。哪种方式更优强烈依赖于宏蜂窝基站(MBS)与毫微微蜂窝之间的距离。本文的主要结果是提供了一些引理，这些引理给出了小区内不同区域的SINR分布作为MBS-毫微微距离的函数表达式。家庭用户和蜂窝用户在开放和封闭接入下的平均总吞吐量(或任何其他基于SINR的度量)可以很容易地从这些表达式中确定。我们表明，与上行链路不同，家庭用户和蜂窝用户的利益是冲突的，家庭用户偏好封闭接入，而蜂窝用户偏好开放接入。这种冲突在靠近小区边缘的毫微微蜂窝中最为明显，此时蜂窝用户数量众多而毫微微蜂窝数量较少。为了缓解这种冲突，我们提出了一种中间方式，称为共享接入，其中毫微微蜂窝在家庭用户和蜂窝用户之间分配可调整数量的时隙，以便为每个用户实现指定的最低速率。推导出了最优的共享比例。分析表明，共享接入在满足速率要求的同时，至少能达到开放接入的总吞吐量，而封闭接入对蜂窝用户无效，开放接入对家庭用户无效。