下行蜂窝网络中基站天线下倾角的优化
网络与互联网体系结构
2018-02-22 v1 信息论
math.IT
摘要
根据非常近期的研究，在绝对高度差大于零的完全负载超密集网络（UDN）中，随着网络密集化，下行（DL）蜂窝网络的面积谱效率（ASE）性能将持续下降并最终降至零，这被称为 ASE 崩溃（ASE Crash）。我们通过考虑基站（BS）天线下倾角对下行网络容量的影响来重新审视这一问题。一般而言，实际网络中 BS 与用户设备（UE）之间存在高度差。通常利用天线下倾角来调整垂直天线方向图的方向，从而增加接收信号功率或降低小区间干扰功率，以改善网络性能。本文重点研究基站天线下倾角与下行网络容量（就覆盖概率和 ASE 而言）之间的关系。推导了覆盖概率和 ASE 的解析结果，我们发现对于每个基站密度，存在一个最优天线下倾角以实现最大覆盖概率。此外，我们推导了最优天线下倾角的数值可解表达式，其为基站密度的函数。我们的理论与数值结果表明，应用最优天线下倾角后，网络性能可显著改善。具体而言，采用最优天线下倾角，ASE 崩溃就基站密度而言可被延迟近一个数量级。
引用
@article{arxiv.1802.07479,
title = {Optimal Base Station Antenna Downtilt in Downlink Cellular Networks},
author = {Junnan Yang and Ming Ding and Guoqiang Mao and Zihuai Lin and De-gan Zhang and Tom Hao Luan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.07479},
year = {2018}
}