中繼協作異構網用戶對級聯方案及安全概率分析

紀珊珊 賈向東,2 徐文娟 周 猛

(1. 西北師范大學計算機科學與工程學院, 甘肅蘭州 730070;2. 南京郵電大學江蘇省無線通信重點實驗室, 江蘇南京 210003)

1 引言

近年來,隨著手機、平板、便攜式電腦和大量物聯網設備的接入,無線網絡的數據流量呈現指數級增長,這要求未來的無線網絡不僅具有更高的容量,以保證更多的用戶接入網絡,而且應具有更高的頻譜效率,以保證每個用戶對更高傳輸速率的需求。考慮到目前的3G/4G網絡并不能滿足用戶更高容量和高速率的需求,對第五代移動通信(fifth generation,5G)的研究已刻不容緩。事實上,5G網絡早已經成為國內外研究的熱點[1]。其中異構網絡(heterogeneous networks,HetNets)因其在有較高系統吞吐量的同時能保證網絡高穩定和高服務質量的特性,得到業界及學術界的高度重視,其被視為5G網絡的一個關鍵技術。HetNets的基本思想是在傳統的宏小區上高度密集地部署大量小小區網絡[2],小小區網絡主要包括微蜂窩、微微蜂窩、家庭蜂窩等各類低功率節點網絡。宏小區主要負責高速移動用戶的接入和網絡資源管理,而小小區則負責室內等小范圍用戶和低速移動用戶的接入,將多種不同類型基站(base station,BS)同時存在的HetNets稱為多層HetNets,例如在傳統的宏蜂窩上部署微蜂窩、微微蜂窩構成三層HetNets。然而,規模如此龐大的異構部署必然會引發新問題,如運營費用的負擔及資本支出等[3]。此外,另一個問題也隨之出現:當用戶接入網絡時,怎樣從各層BS或中繼中為其找到一個最佳的接入點以最高效地挖掘HetNets的潛能,即HetNets用戶級聯(user association,UA)問題。……