异构网络垂直切换算法lte/wimax
1.问题描述：
2.部分程序：
clc
clear all;
%初始化一些参数
avethroughput=0;s=0;g=0;
picothroughput=0;
averagepicoput2=0;
averagemacroput2=0;
macrothroughput=0;
totalthroughput=0;
macroput2=0;
picoput2=0;
sectorc2=0;
for time=1:1
picounity=0;
j=1;N=30;k=1;l=1;f=0;M=120;
%生成网络拓扑结构
%先确定macrocell的拓扑结构，先从确定站间距开始
%因为是19个小区，所有生成19个基站，每两个间距之间均为500m
macroposx=[0 250*sqrt(3) 0 -250*sqrt(3) -250*sqrt(3) 0 250*sqrt(3) 500*sqrt(3) 500*sqrt(3) 250*sqrt(3) ...
0 -250*sqrt(3) -500*sqrt(3) -500*sqrt(3) -500*sqrt(3) -250*sqrt(3) 0 250*sqrt(3) 500*sqrt(3)];%下标从1开始到19的每个宏基站的横坐标
macroposy=[0 -250 -500 -250 250 500 250 0 -500 -750 -1000 -750 -500 0 500 750 1000 750 500];%下标从1开始到19的每个宏基站的纵坐标
%生成picocell的位置，每个macrocell的位置周围都有N个picocell，随机分布，布置思路是根据在属于范围内的点即可
picox=zeros(19,N);picoy=zeros(19,N);
II=zeros(1,19);
for i=1:19
j=1;
while j<=N
picox(i,j)=(1000/sqrt(3)*rand()-500/sqrt(3))+macroposx(i);%随机生成横坐标
picoy(i,j)=(500*rand()-250)+macroposy(i);%随机生成纵坐标
distance=sqrt((picox(i,j)-macroposx(i))^2+(picoy(i,j)-macroposy(i))^2);%算pico距离macro的距离
h=1;judge=0;
picodis=50;
while h<=i
l=1;
while l<j
picodis=sqrt((picox(i,j)-picox(h,l))^2+(picoy(i,j)-picoy(h,l))^2);%遍历已经生成的pico，确认pico之间的距离
if picodis<40%如果有距离小于40的，则不满足条件，跳出循环，重新生成pico
judge=1;
break;
end;
l=l+1;
end;
%h=h+1;
if judge==1
break;
end
h=h+1;
end;
if abs(picox(i,j)-macroposx(i)) + abs(picoy(i,j)-macroposy(i))/sqrt(3)<= 500/sqrt(3)&&distance>75&&picodis>40 %只有满足三个条件的，才能算是生成正常。1是在正六边形内，二是和宏基站的距离大于75，三是pico之间的距离大于40
% picox(i,j)=picox(i,j)+macroposx(i);%若可以的话，叠加上宏基站的位置，生成每个位置的pico，生成结束
%picoy(i,j)=picoy(i,j)+macroposy(i);
j = j+1;
end
end
II(i)=i;
end
%生成用户的位置，每个macrocell的位置周围都有30个用户。所有采用的生成思路和验证思路和pico一模一样的，不再赘述
userx=zeros(19,M);usery=zeros(19,M);
for i=1:19
k=1;
while k<=M
userx(i,k)=(1000/sqrt(3)*rand()-500/sqrt(3))+macroposx(i);
usery(i,k)=(500*rand()-250)+macroposy(i);
distance=sqrt((userx(i,k)-macroposx(i))^2+(usery(i,k)-macroposy(i))^2);
h=1;judge=0;
picoUEdis=50;
while h<=19
l=1;
while l<=N
picoUEdis=sqrt((userx(i,k)-picox(h,l))^2+(usery(i,k)-picoy(h,l))^2);
if picoUEdis<10
judge=1;
break;
end;
l=l+1;
end;
if judge==1
break;
end
h=h+1;
end
if abs(userx(i,k)-macroposx(i)) + abs(usery(i,k)-macroposy(i))/sqrt(3)<= 500/sqrt(3)&&distance>25&&picoUEdis>10
%userx(i,k)=userx(i,k)+macroposx(i);
%usery(i,k)=usery(i,k)+macroposy(i);
k = k+1;
end
end
end
bandwidth=10^7;
%CF=2*10^9;
%macropower=10^4.6/1000;
%picopower=1;
%噪声的单位是DB，怎么搞
%noise=9;
%formulas for path loss from macro to UE and pico to UE
%pico to UE, result is db
%L=140.7+36.7*log10(D);
%macro to UE, result is db
%PL=128.1+37.6*log10(d);
%antenna configuration of pico at any direction
%picoantgain=10^0.5;
%antenna configuration of macro at any direction
%macroantgain=-min(12*(theta/65),20);
%calculate the fast fading parameter for macro and pico
macrofading=raylrnd(1,[19 19*M]);
picofading=raylrnd(1,[19*N 19*M]);
%求出SINR的公式,初始化SINR为一个1*570的矩阵，每一个用户有着唯一的SINR
SINR=zeros(19, M);
power=zeros(19,M);
powermw=zeros(19,M);
%theta=zeros(19,30);
%尝试去求一个UE所接收功率的大小
%对于macro的UE来说
userxx=zeros(19,M);
useryy=zeros(19,M);
picoxx=zeros(19,N);
picoyy=zeros(19,N);
recordi=zeros(1,600);
recordk=zeros(1,600);
recordj=zeros(1,600);
for i=1:19
for k=1:M
userxx(i,k)=userx(i,k)-macroposx(i);
useryy(i,k)=usery(i,k)-macroposy(i);
d=sqrt(userxx(i,k)^2+useryy(i,k)^2)/1000;
%theta=ATAND(useryy(i,k)/userxx(i,k));
%分不同的情况去讨论天线的增益，然后再根据路损公式和天线增益算出macro能给一个UE的power
if userxx(i,k)>0
theta=atand(useryy(i,k)/userxx(i,k));
if theta>0
A=-min(12*(abs(theta-60)/65)^2,20);
else
A=-min(12*(abs(theta+60)/65)^2,20);
end
else
theta=atand(useryy(i,k)/userxx(i,k));
theta2=theta+180;
if abs(theta) <60
A=-min(12*(abs(theta)/65)^2,20);
elseif theta>60
A=-min(12*(abs(theta-60)/65)^2,20);
else
A=-min(12*(abs(theta+60)/65)^2,20);
end
end
ddd=46+14-(128.1+37.6*log10(d))+A;
power(i,k)=10^(ddd/10)*macrofading(i,i*k);
%遍历一遍pico，算出pico能给UE的功率，谁给UE的功率大，UE就连接着谁
j=1;
while j<=N
picoxx(i,j)=picox(i,j)-macroposx(i);
picoyy(i,j)=picoy(i,j)-macroposy(i);
D=sqrt((userxx(i,k)-picoxx(i,j))^2+(useryy(i,k)-picoyy(i,j))^2)/1000;
p=30+5-(140.7+36.7*log10(D));
if 10^(p/10)*picofading(i*j,i*k)>power(i,k);
power(i,k)=10^(p/10)*picofading(i*j,i*k);
sss=p;
s=i;
g=j;
%f=f+1;
end
j=j+1;
end
%算出到底有几次UE不是连接着macro的
if power(i,k)~=10^(ddd/10)*macrofading(i,i*k)
f=f+1;
recordi(f)=i;
recordk(f)=k;
recordj(f)=g;
end
powermw(i,k)=power(i,k);
end
end
%既然现在已经计算出了接收功率，那么现在只要计算出干扰即可
%首先计算出macrocell对其的干扰
Imw=zeros(19,M);
Im=zeros(19,M,19);
Ip=zeros(19,M,19,N);
userxxx=zeros(19,M,19);
for i=1:19
for k=1:M
for m=1:19
d2=sqrt((userx(i,k)-macroposx(m))^2+(usery(i,k)-macroposy(m))^2)/1000;
%theta2=atand((usery(i,k)-macroposy(m))/(userx(i,k)-macroposx(m)));
userxxx(i,k,m)=userx(i,k)-macroposx(m);
%先算出macro对UE的干扰，也是分情况讨论天线的增益
if userxxx(i,k,m)>0
theta2=atand((usery(i,k)-macroposy(m))/(userx(i,k)-macroposx(m)));
A2=-min(12*(abs(theta2-60)/65)^2,20);
A3=-min(12*(abs(theta2+60)/65)^2,20);
A4=-min(12*(abs(theta2-180)/65)^2,20);
else
theta2=atand((usery(i,k)-macroposy(m))/(userx(i,k)-macroposx(m)));
theta3=theta+180;
A2=-min(12*(abs(theta2+60)/65)^2,20);
A3=-min(12*(abs(theta2-60)/65)^2,20);
A4=-min(12*(abs(theta2)/65)^2,20);
end
%A2=-min(12*abs(theta2/65),20)-min(12*abs(theta2+120/65),20)-min(12*abs(theta2-120/65),20);
macrointerfe1=46+14-(128.1+37.6*log10(d2))+A2;
macrointerfe2=46+14-(128.1+37.6*log10(d2))+A3;
macrointerfe3=46+14-(128.1+37.6*log10(d2))+A4;%每一个macro的干扰
Im(i,k,m)=(10^(macrointerfe1/10)+10^(macrointerfe2/10)+10^(macrointerfe3/10))*macrofading(m,i*k);%在加的时候，要进行实数化
Imw(i,k)=Imw(i,k)+Im(i,k,m);
end
end
end
for i=1:19
for k=1:M
for m=1:19
for n=1:N
d3=sqrt((userx(i,k)-picox(m,n))^2+(usery(i,k)-picoy(m,n))^2)/1000;
picointerfe=30+5-(140.7+36.7*log10(d3));
Ip(i,k,m,n)=10^(picointerfe/10)*picofading(m*n,i*k);
Imw(i,k)=Imw(i,k)+Ip(i,k,m,n);
end
end
%I(i,k)=I(i,k)-powermw(i,k);
end
end
I=zeros(19,M);
for i=1:19
for k=1:M
I(i,k)=Imw(i,k)-powermw(i,k);
end
end
%所以现在已经算出来了对于任意一个UE（i,k)来说它的power（i,k）和它的干扰I（i,k），直接求出性噪比即可。
SINRCDF=zeros(19,M);
%CDF=zeros(1,19*30);
for i=1:19
for k=1:M
SINR(i,k)=powermw(i,k)/I(i,k);
SINRCDF(i,k)=10*log10(SINR(i,k));
%SINRCDF(i*k)=SINR(i,k);
end
end
CDF=SINRCDF(:);
%reshape(SINRCDF,i*k,1);
.....................................................
3.仿真结论：
D110
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