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CN111866895B - 一种5g nr基站的非授权频段模式选择方法 - Google Patents

一种5g nr基站的非授权频段模式选择方法 Download PDF

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CN111866895B
CN111866895B CN202010488474.0A CN202010488474A CN111866895B CN 111866895 B CN111866895 B CN 111866895B CN 202010488474 A CN202010488474 A CN 202010488474A CN 111866895 B CN111866895 B CN 111866895B
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蒋逸凡
郭婧
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Beijing Institute of Technology BIT
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Beijing Institute of Technology BIT
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Abstract

本发明提供一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法，属于无线传输技术领域。本发明通过接入5G NR网络的用户终端UE向为其服务的基站gNB发送测量报告，中心服务器CS跟据gNB收集的UE的测量报告计算5G NR网络整体的平均SINR覆盖概率
Figure DDA0002519985390000011
并根据
Figure DDA0002519985390000012
的大小通知gNB以概率p完成非授权频段模式选择。所述方法能提供更好的灵活性与更优的SINR覆盖性能，所述方法基于下一代移动通信网络的新技术进行设计，将会在未来5G通信网络中得到更加广泛地应用；所述方法相比于未经过模式选择的情况，能够有效提升在5G NR网络与Wi‑Fi网络共存场景下整体网络的SINR覆盖性能，提供更优的通信服务质量。

Description

一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法
技术领域
本发明提供一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法，属于无线传输技术领域。
背景技术
由于Wi-Fi和5G等多种通信网络的发展，异构网络(Heterogeneous Network，HCN)成为一种前景广阔的密集组网架构，并引起了学术界和工业界的广泛关注。由于频谱资源的日渐稀缺，为满足大量智能设备的通信需求，下一代5G移动通信网络(The fifth-generation New Radio,5G NR)中将使用非授权频段，即使用其他通信网络如Wi-Fi的频段进行本网络的通信。但是，使用非授权频段时，由于5G NR的通信体制与其他通信网络的通信体制不兼容，会存在与其他通信网络互相干扰的问题。为了解决这个问题，5G NR网络的非授权频谱体制(New Radio-Unlicensed,NR-U)被提出。非授权频谱体制下的5G NR设备可以通过修改自身的通信体制，实现与其他通信网络通信体制的兼容，进而实现降低与其他通信网络的干扰，并与其公平共存。可以预见，5G NR设备将具有使用授权频段与非授权频段两种通信模式的功能。
然而，随着密集组网的不断发展，大量5G NR网络基站将被部署，基站间的同频干扰将会加重。在这种情况下，若所有5G NR设备使用单一的授权频段或非授权频段，网络的信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)覆盖性能将仍然较差。为解决这个问题，可以设计在两种通信模式之间的模式选择方法，以提升5G NR网络与其他网络共存的整体SINR覆盖性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决密集组网场景下的5G NR网络与Wi-Fi网络共存时的NR网络与Wi-Fi网络整体SINR覆盖性能的问题，提出了一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
所述非授权频段模式选择方法涉及的定义如下：
定义5G NR网络中基站的总数量为M，第i个基站gNodeB，即gNB的索引为i；gNB所服务的用户终端的数量，记为Ni，下标i表示第i个gNB，i的取值范围为1到M；
其中，用户终端，即User Equipment,缩写UE；
其中，下标j表示第j个UE，且j的取值范围为1到Ni；5G NR网络的所有基站都连接到一个中心服务器；
其中，中心服务器，即Central Server,缩写为CS；
一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法，包括以下步骤：
步骤1：用户终端UE通过授权频段接入5G NR网络，并向为其服务的基站gNB发送测量报告；
其中，发送的测量报告中包括网络的SINR信息；
步骤2：遍历所有基站gNB并更新其所服务的用户终端UE的数量，并将该UE数量与服务的所有用户终端UE的平均SINR覆盖概率上传至中心服务器CS；
其中，第i个gNB所服务的用户终端的数量为Ni，i的取值范围为1到M；第i个gNB服务的所有用户终端UE的平均SINR覆盖概率，记为
Figure GDA0002681614180000021
其中，
Figure GDA0002681614180000022
代表第i个gNB服务的所有UE的平均SINR覆盖概率，通过(1)式计算：
Figure GDA0002681614180000023
其中，SINRij表示第i个gNB服务的第j个UE的SINR信息，T为已知的SINR覆盖阈值，II(·)为示性函数，当(·)中的表达式为真时函数值为1，否则为0；
步骤3：中心服务器CS计算5G NR网络整体的平均SINR覆盖概率
Figure GDA0002681614180000031
其中，
Figure GDA0002681614180000032
代表5G NR网络整体的平均SINR覆盖概率，通过(2)式计算：
Figure GDA0002681614180000033
步骤4：中心服务器CS根据已知参数计算5G NR网络的预定SINR覆盖概率阈值Pc-Ts，并判断其与
Figure GDA0002681614180000034
的大小关系，若
Figure GDA0002681614180000035
则执行步骤5；否则，结束本方法；
其中，Pc-Ts由(3)式计算：
Figure GDA0002681614180000036
其中，
Figure GDA0002681614180000037
为模式选择之前Wi-Fi网络的整体SINR覆盖概率的估计值，
Figure GDA0002681614180000038
为模式选择之后Wi-Fi网络的整体SINR覆盖概率的估计值，
Figure GDA0002681614180000039
为模式选择之后使用非授权频段的5G NR设备的整体SINR覆盖概率的估计值，
Figure GDA00026816141800000310
为模式选择之后使用非授权频段的5G NR设备的整体SINR覆盖概率的估计值；
其中，
Figure GDA00026816141800000311
由式(4)计算：
Figure GDA00026816141800000312
其中，μ为指数衰落分布参数，σ2为高斯白噪声功率，PW为Wi-Fi接入点AP的传输功率，
Figure GDA00026816141800000313
为非授权频段下的参考路径损耗值，α为路径损耗指数，
Figure GDA00026816141800000314
代表对模式选择之前Wi-Fi网络干扰的积分项，
Figure GDA00026816141800000315
为模式选择之前的Wi-Fi网络在非授权频段下的传输成功率影响因子，Γcs为Wi-Fi作信道侦听时监测Wi-Fi设备的阈值，
Figure GDA00026816141800000316
为Wi-FiAP的位置分布概率密度函数，r0为对Wi-Fi AP的位置分布概率密度函数的积分变量，d为微分符号；其中，
Figure GDA00026816141800000317
由
Figure GDA0002681614180000041
计算，fU为使用非授权频段的NR设备的中心频率，c为光速，π为常数；
Figure GDA0002681614180000042
由式(5)计算：
Figure GDA0002681614180000043
其中，λow(x,r0)代表对模式选择之前构成干扰的Wi-Fi AP密度的积分项，x为对构成干扰的Wi-Fi AP的空间距离的积分变量，θ为角度方位的积分变量，λow(x,r0)按式(6)计算：
Figure GDA0002681614180000044
其中，λW为覆盖区域Wi-Fi AP的密度，
Figure GDA0002681614180000045
为模式选择之前成功传输的Wi-Fi AP的数量的估计值，
Figure GDA0002681614180000046
按式(7)计算：
Figure GDA0002681614180000047
其中，Γ(.)为伽马函数；
Figure GDA0002681614180000048
由式(8)计算：
Figure GDA0002681614180000049
其中，QW(r0,Γcs)表示传输的Wi-Fi AP受到干扰的概率，由式(9)计算：
Figure GDA00026816141800000410
其中，r为对干扰传输的Wi-Fi AP的空间距离的积分变量；
Figure GDA00026816141800000411
由式(10)计算：
Figure GDA00026816141800000412
其中，λN为覆盖区域gNB的密度，PN为gNB的传输功率，
Figure GDA00026816141800000413
为授权频段下的参考路径损耗值，
Figure GDA00026816141800000414
由
Figure GDA00026816141800000415
计算，fL为使用授权频段的NR设备的中心频率；
公式(3)中的
Figure GDA0002681614180000051
由式(11)计算：
Figure GDA0002681614180000052
其中，
Figure GDA0002681614180000053
代表对模式选择之后Wi-Fi网络的干扰的积分项，
Figure GDA0002681614180000054
为模式选择之后的Wi-Fi网络在非授权频段下的传输成功率影响因子，
Figure GDA0002681614180000055
为模式选择之后Wi-Fi AP的位置分布概率密度函数；
Figure GDA0002681614180000056
由式(12)计算：
Figure GDA0002681614180000057
其中，
Figure GDA0002681614180000058
代表对模式选择之后对Wi-Fi AP构成干扰的Wi-Fi AP的密度的积分项，
Figure GDA0002681614180000059
代表对模式选择之后对Wi-Fi AP构成干扰的gNB的密度的积分项，y为对gNB的空间距离的积分变量，
Figure GDA00026816141800000510
由式(13)计算：
Figure GDA00026816141800000511
其中，
Figure GDA00026816141800000512
为模式选择之后成功传输的Wi-Fi AP的数量的估计值，
Figure GDA00026816141800000513
按式(14)计算：
Figure GDA00026816141800000514
其中，λu为模式选择之后使用非授权频段的gNB的密度，Γed为Wi-Fi作信道侦听时监测使用非授权频段的NR设备的阈值，λu由式λu＝pλN计算，p为模式选择概率；
Figure GDA00026816141800000515
由式(15)计算：
Figure GDA00026816141800000516
其中，
Figure GDA00026816141800000517
为模式选择之后成功传输的Wi-Fi AP的数量的估计值，ΓU为使用非授权频段的NR设备作信道侦听时监测有无其他设备的阈值，
Figure GDA00026816141800000518
按式(16)计算：
Figure GDA0002681614180000061
Figure GDA0002681614180000062
由式(17)计算：
Figure GDA0002681614180000063
其中，QU(.)表示传输的gNB受到干扰的概率，由式(18)计算：
Figure GDA0002681614180000064
Figure GDA0002681614180000065
由式(19)计算：
Figure GDA0002681614180000066
其中，λl表示模式选择之后使用授权频段的gNB的密度，λl由式λl＝(1-p)λN计算：
公式(3)中的
Figure GDA0002681614180000067
由式(20)计算：
Figure GDA0002681614180000068
其中，
Figure GDA0002681614180000069
代表对模式选择之后使用非授权频段的NR网络的干扰的积分项，
Figure GDA00026816141800000610
为模式选择之后使用非授权频段的NR网络的传输成功率影响因子，
Figure GDA00026816141800000611
为模式选择之后使用非授权频段的gNB的位置分布概率密度函数；其中，
Figure GDA00026816141800000612
由式(21)计算：
Figure GDA00026816141800000613
其中，
Figure GDA00026816141800000614
代表对模式选择之后对使用非授权频段的gNB构成干扰的gNB的密度的积分项，
Figure GDA00026816141800000615
代表对模式选择之后对使用非授权频段的gNB构成干扰的Wi-Fi AP的密度的积分项，
Figure GDA0002681614180000071
由式(22)计算，
Figure GDA0002681614180000072
由式(23)计算：
Figure GDA0002681614180000073
Figure GDA0002681614180000074
Figure GDA0002681614180000075
由式(24)计算：
Figure GDA0002681614180000076
Figure GDA0002681614180000077
由式(25)计算：
Figure GDA0002681614180000078
公式(3)中的
Figure GDA0002681614180000079
由式(26)计算：
Figure GDA00026816141800000710
其中，
Figure GDA00026816141800000711
代表对模式选择之后使用授权频段的NR网络的干扰的积分项，
Figure GDA00026816141800000712
为模式选择之后使用授权频段的gNB的位置分布概率密度函数；其中，
Figure GDA00026816141800000713
由式(27)计算：
Figure GDA00026816141800000714
Figure GDA00026816141800000715
由式(28)计算：
Figure GDA00026816141800000716
步骤5：中心服务器CS向与其连接的所有gNB发送“启动模式选择”信令，将模式选择概率p传输给与当前CS连接的所有gNB；
步骤6：每一个gNB在收到“启动模式选择”信令后均产生一个随机数，若该随机数<p，则向其服务的所有UE发送“使用非授权频段”信令，执行步骤7，否则向其服务的所有UE发送“使用授权频段”信令，执行步骤8；
步骤7：UE在收到“使用非授权频段”信令后，向服务其的gNB发送ACK-1应答消息，并准备在以fU为中心频率的非授权频段上发送和接收控制和业务数据，执行步骤9；
步骤8：UE在收到“使用授权频段”信令后，向服务其的gNB发送ACK-2应答消息，并在以fL为中心频率的原授权频段上发送和接收控制和业务数据，执行步骤10；
步骤9：若gNB收到来自UE的ACK-1应答消息，在以fU为中心频率的频段上向UE发送“模式选择完成”信令，并在该频段上发送和接收控制和业务数据，执行步骤11，否则使用原授权频段向UE发送“模式选择失败”信令，使用原授权频段发送和接收来自服务其的gNB的控制和业务数据，退出模式选择；
步骤10：若gNB收到来自UE的ACK-2应答消息，在以fL为中心频率的原授权频段上向UE发送“模式选择完成”信令，并在该频段上发送和接收控制和业务数据，完成模式选择；
步骤11：UE在收到“模式选择完成”信令后，在以fU为中心频率的频段上发送和接收控制和业务数据，完成模式选择；
至此，从步骤1到步骤11，完成了5G NR基站的非授权频段模式选择方法。
有益效果
一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法，对比现有技术，具有如下有益效果：
1.与现有的仅考虑在非授权频段的设计的非授权频段通信技术相比，本方法考虑了授权频段与非授权频段两种通信模式的模式选择，能够提供更好的灵活性与更优的SINR覆盖性能，所述方法基于下一代移动通信网络的新技术进行设计，将会在未来5G通信网络中得到更加广泛地应用；
2.本发明所述方法相比于未经过模式选择的情况，能够有效提升在5G NR网络与Wi-Fi网络共存场景下整体网络的SINR覆盖性能，提供更优的通信服务质量。
附图说明
图1为本发明提出的一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法的系统结构示意图；
图2为实施例中本发明提出的一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法在不同T值下与未经过模式选择的网络整体SINR覆盖性能对比示意图；
图3为本发明提出的一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法做进一步详细说明。
实施例1
本发明考虑的场景如图1所示，在半径为4000m的圆形区域中，部署了1509个gNB和503个Wi-Fi AP。此时5G NR网络中基站的总数量为M＝1509，其中第i个基站gNB的索引为i,i＝1,2,…,1509。每个gNB服务1个UE，即每个gNB所服务的用户终端UE的数量为Ni＝1。5GNR网络的所有基站都连接到一个中心服务器(Central Server,CS)。此时λW＝10-5m-2,λN＝3×10-5m-2。gNB的授权频段中心频率fL为2.4GHz，Wi-Fi AP使用的频段中心频率fU为5GHz。每个Wi-Fi AP都处于通信状态。在本场景中，Wi-Fi AP的传输功率PW＝23dBm、gNB的传输功率PN＝23dBm、Wi-Fi作信道侦听时监测Wi-Fi设备的阈值Γcs＝-82dBm、Wi-Fi作信道侦听时监测使用非授权频段的NR设备的阈值Γed＝-62dBm、使用非授权频段的NR设备作信道侦听时监测有无其他设备的阈值ΓU＝-82dBm、模式选择概率p＝0.3、使用授权频段的NR设备的中心频率fL＝2.4GHz、使用非授权频段的NR设备的中心频率fU＝5CHz、路径损耗指数α＝4、指数衰落分布参数μ＝1、T＝0dB、σ2＝0dBm。NR设备包括5G NR基站、5G手机和智能上网终端。
一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法，包括以下步骤：
步骤1：UE通过授权频段接入NR网络，并向服务其的基站gNB发送测量报告，包括SINR信息；
步骤2：基站gNB更新其服务的授权频段的UE数量信息Ni，并将UE数量信息Ni与服务的所有UE的平均SINR覆盖概率
Figure GDA0002681614180000101
上传至中心服务器CS；
步骤3：中心服务器CS计算NR网络整体的平均SINR覆盖概率
Figure GDA0002681614180000102
步骤4：中心服务器CS根据已知参数计算得到NR网络的预定SINR覆盖概率阈值Pc-Ts＝0.58，并判断其与
Figure GDA0002681614180000103
的大小；此时
Figure GDA0002681614180000104
执行步骤5；
步骤5：中心服务器CS向与其连接的所有gNB发送“启动模式选择”信令，包括模式选择概率0.3，执行步骤6；
步骤6：gNB在收到“启动模式选择”信令后，产生一个随机数pi；此时，有453个gNB的pi<0.3，并向其服务的所有UE发送“使用非授权频段”信令，执行步骤7，如图3中横线上半部分所示，而其他1056个gNB向其服务的所有UE发送“使用授权频段”信令，执行步骤8，如图3中横线下半部分所示；
步骤7：UE在收到“使用非授权频段”信令后，向服务其的gNB发送ACK-1应答消息，并准备在以5GHz为中心频率的非授权频段上发送和接收控制和业务数据，执行步骤9；
步骤8：UE在收到“使用授权频段”信令后，向服务其的gNB发送ACK-2应答消息，并在以2.4GHz为中心频率的原授权频段上发送和接收控制和业务数据，执行步骤10；
步骤9：453个gNB收到来自其服务的UE的ACK-1应答消息，在以5GHz为中心频率的频段上向UE发送“模式选择完成”信令，并在该频段上发送和接收控制和业务数据，执行步骤11；
步骤10：1056个gNB收到来自其服务的UE的ACK-2应答消息，在以2.4GHz为中心频率的原授权频段上向UE发送“模式选择完成”信令，并在该频段上发送和接收控制和业务数据，完成模式选择；
步骤11：UE在收到“模式选择完成”信令后，在以fU为中心频率的频段上发送和接收控制和业务数据，完成模式选择；
至此完成了5G NR基站的非授权频段模式选择。
本领域技术人员知道，不限于上述参数在本实施例中的具体赋值，本领域技术人员可以根据具体的应用场景以及参数的物理含义进行具体赋值。
在本实施例中，使用本发明所提出的5G NR基站的非授权频段模式选择方法可改善NR网络与Wi-Fi网络整体的SINR覆盖性能情况。如图2所示，通过比较不同T值的情况下未经过与经过模式选择的网络整体SINR覆盖性能，可以看出经过模式选择后网络整体SINR覆盖性能有显著上升。这个结果表明了本方法的有效性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法，其特征在于：涉及的定义如下：
定义5G NR网络中基站的总数量为M，第i个基站gNodeB，即gNB的索引为i；gNB所服务的用户终端的数量，记为Ni，下标i表示第i个gNB；
其中，用户终端，即User Equipment,缩写UE；
其中，下标j表示第j个UE，且5G NR网络的所有基站都连接到一个中心服务器；
其中，中心服务器，即Central Server,缩写为CS；
所述模式选择方法，包括以下步骤：
步骤1：用户终端UE通过授权频段接入5G NR网络，并向为其服务的基站gNB发送测量报告；
步骤2：遍历所有基站gNB并更新其所服务的用户终端UE的数量，并将该UE数量与服务的所有用户终端UE的平均SINR覆盖概率上传至中心服务器CS；
其中，第i个gNB所服务的用户终端的数量为Ni，第i个gNB服务的所有用户终端UE的平均SINR覆盖概率，记为
Figure FDA0003130410860000011
其中，
Figure FDA0003130410860000012
代表第i个gNB服务的所有UE的平均SINR覆盖概率，通过(1)式计算：
Figure FDA0003130410860000013
其中，SINRij表示第i个gNB服务的第j个UE的SINR信息，T为已知的SINR覆盖阈值，
Figure FDA0003130410860000014
为示性函数，当(·)中的表达式为真时函数值为1，否则为0；
步骤3：中心服务器CS计算5G NR网络整体的平均SINR覆盖概率
Figure FDA0003130410860000015
其中，
Figure FDA0003130410860000016
代表5G NR网络整体的平均SINR覆盖概率，通过(2)式计算：
Figure FDA0003130410860000021
步骤4：中心服务器CS根据已知参数计算5G NR网络的预定SINR覆盖概率阈值Pc-Ts，并判断其与
Figure FDA0003130410860000022
的大小关系，若
Figure FDA0003130410860000023
则执行步骤5；否则，结束本方法，
Figure FDA0003130410860000024
时才执行模式选择，否则不执行；
其中，Pc-Ts由(3)式计算：
Figure FDA0003130410860000025
其中，
Figure FDA0003130410860000026
为模式选择之前Wi-Fi网络的整体SINR覆盖概率的估计值，
Figure FDA0003130410860000027
为模式选择之后Wi-Fi网络的整体SINR覆盖概率的估计值，
Figure FDA0003130410860000028
为模式选择之后使用非授权频段的5G NR设备的整体SINR覆盖概率的估计值，
Figure FDA0003130410860000029
为模式选择之后使用非授权频段的5G NR设备的整体SINR覆盖概率的估计值；
其中，
Figure FDA00031304108600000210
由式(4)计算：
Figure FDA00031304108600000211
其中，μ为指数衰落分布参数，σ2为高斯白噪声功率，PW为Wi-Fi接入点AP的传输功率，
Figure FDA00031304108600000212
为非授权频段下的参考路径损耗值，α为路径损耗指数，
Figure FDA00031304108600000213
代表对模式选择之前Wi-Fi网络干扰的积分项，
Figure FDA00031304108600000214
为模式选择之前的Wi-Fi网络在非授权频段下的传输成功率影响因子，Γcs为Wi-Fi作信道侦听时监测Wi-Fi设备的阈值，
Figure FDA00031304108600000215
为Wi-Fi AP的位置分布概率密度函数，r0为对Wi-Fi AP的位置分布概率密度函数的积分变量，d为微分符号；
其中，
Figure FDA00031304108600000216
由
Figure FDA00031304108600000217
计算，fU为使用非授权频段的NR设备的中心频率，c为光速，π为常数；
Figure FDA00031304108600000218
由式(5)计算：
Figure FDA00031304108600000219
其中，λoW(x,r0)代表对模式选择之前构成干扰的Wi-Fi AP密度的积分项，x为对构成干扰的Wi-Fi AP的空间距离的积分变量，θ为角度方位的积分变量，λoW(x,r0)按式(6)计算：
Figure FDA0003130410860000031
其中，λW为覆盖区域Wi-Fi AP的密度，
Figure FDA0003130410860000032
为模式选择之前成功传输的Wi-Fi AP的数量的估计值，
Figure FDA0003130410860000033
按式(7)计算：
Figure FDA0003130410860000034
其中，Γ(.)为伽马函数；
Figure FDA0003130410860000035
由式(8)计算：
Figure FDA0003130410860000036
其中，QW(r0，Γcs)表示传输的Wi-Fi AP受到干扰的概率，由式(9)计算：
Figure FDA0003130410860000037
其中，r为对干扰传输的Wi-Fi AP的空间距离的积分变量；
Figure FDA0003130410860000038
由式(10)计算：
Figure FDA0003130410860000039
其中，λN为覆盖区域gNB的密度，PN为gNB的传输功率，
Figure FDA00031304108600000310
为授权频段下的参考路径损耗值，
Figure FDA00031304108600000311
由
Figure FDA00031304108600000312
计算，fL为使用授权频段的NR设备的中心频率；
公式(3)中的
Figure FDA00031304108600000313
由式(11)计算：
Figure FDA00031304108600000314
其中，
Figure FDA00031304108600000315
代表对模式选择之后Wi-Fi网络的干扰的积分项，
Figure FDA00031304108600000316
为模式选择之后的Wi-Fi网络在非授权频段下的传输成功率影响因子，
Figure FDA00031304108600000317
为模式选择之后Wi-Fi AP的位置分布概率密度函数；
Figure FDA0003130410860000041
由式(12)计算：
Figure FDA0003130410860000042
其中，
Figure FDA0003130410860000043
代表对模式选择之后对Wi-Fi AP构成干扰的Wi-Fi AP的密度的积分项，
Figure FDA0003130410860000044
代表对模式选择之后对Wi-Fi AP构成干扰的gNB的密度的积分项，y为对gNB的空间距离的积分变量，
Figure FDA0003130410860000045
由式(13)计算：
Figure FDA0003130410860000046
其中，
Figure FDA0003130410860000047
为模式选择之后成功传输的Wi-Fi AP的数量的估计值，
Figure FDA0003130410860000048
按式(14)计算：
Figure FDA0003130410860000049
其中，λu为模式选择之后使用非授权频段的gNB的密度，Γed为Wi-Fi作信道侦听时监测使用非授权频段的NR设备的阈值，λu由式λu＝pλN计算，p为模式选择概率；
Figure FDA00031304108600000410
由式(15)计算：
Figure FDA00031304108600000411
其中，
Figure FDA00031304108600000412
为模式选择之后成功传输的gNB的数量的估计值，ΓU为使用非授权频段的NR设备作信道侦听时监测有无其他设备的阈值，
Figure FDA00031304108600000413
按式(16)计算：
Figure FDA00031304108600000414
Figure FDA00031304108600000415
由式(17)计算：
Figure FDA0003130410860000051
其中，QU(.)表示传输的gNB受到干扰的概率，由式(18)计算：
Figure FDA0003130410860000052
Figure FDA0003130410860000053
由式(19)计算：
Figure FDA0003130410860000054
其中，λl表示模式选择之后使用授权频段的gNB的密度，λl由式λl＝(1-p)λN计算：
公式(3)中的
Figure FDA0003130410860000055
由式(20)计算：
Figure FDA0003130410860000056
其中，
Figure FDA0003130410860000057
代表对模式选择之后使用非授权频段的NR网络的干扰的积分项，
Figure FDA0003130410860000058
为模式选择之后使用非授权频段的NR网络的传输成功率影响因子，
Figure FDA0003130410860000059
为模式选择之后使用非授权频段的gNB的位置分布概率密度函数；其中，
Figure FDA00031304108600000510
由式(21)计算：
Figure FDA00031304108600000511
其中，
Figure FDA00031304108600000512
代表对模式选择之后对使用非授权频段的gNB构成干扰的gNB的密度的积分项，
Figure FDA00031304108600000513
代表对模式选择之后对使用非授权频段的gNB构成干扰的Wi-Fi AP的密度的积分项，
Figure FDA00031304108600000514
由式(22)计算，
Figure FDA00031304108600000515
由式(23)计算：
Figure FDA00031304108600000516
Figure FDA0003130410860000061
Figure FDA0003130410860000062
由式(24)计算：
Figure FDA0003130410860000063
Figure FDA0003130410860000064
由式(25)计算：
Figure FDA0003130410860000065
公式(3)中的
Figure FDA0003130410860000066
由式(26)计算：
Figure FDA0003130410860000067
其中，
Figure FDA0003130410860000068
代表对模式选择之后使用授权频段的NR网络的干扰的积分项，
Figure FDA0003130410860000069
为模式选择之后使用授权频段的gNB的位置分布概率密度函数；其中，
Figure FDA00031304108600000610
由式(27)计算：
Figure FDA00031304108600000611
Figure FDA00031304108600000612
由式(28)计算：
Figure FDA00031304108600000613
步骤5：中心服务器CS向与其连接的所有gNB发送“启动模式选择”信令，将模式选择概率p传输给与当前CS连接的所有gNB；
步骤6：每一个gNB在收到“启动模式选择”信令后均产生一个随机数，若该随机数<p，则向其服务的所有UE发送“使用非授权频段”信令，执行步骤7，否则向其服务的所有UE发送“使用授权频段”信令，执行步骤8；
步骤7：UE在收到“使用非授权频段”信令后，向服务其的gNB发送ACK-1应答消息，并准备在以fU为中心频率的非授权频段上发送和接收控制和业务数据，执行步骤9；
步骤8：UE在收到“使用授权频段”信令后，向服务其的gNB发送ACK-2应答消息，并在以fL为中心频率的原授权频段上发送和接收控制和业务数据，执行步骤10；
步骤9：若gNB收到来自UE的ACK-1应答消息，在以fU为中心频率的频段上向UE发送“模式选择完成”信令，并在该频段上发送和接收控制和业务数据，执行步骤11，否则使用原授权频段向UE发送“模式选择失败”信令，使用原授权频段发送和接收来自服务其的gNB的控制和业务数据，退出模式选择；
步骤10：若gNB收到来自UE的ACK-2应答消息，在以fL为中心频率的原授权频段上向UE发送“模式选择完成”信令，并在该频段上发送和接收控制和业务数据，完成模式选择；
步骤11：UE在收到“模式选择完成”信令后，在以fU为中心频率的频段上发送和接收控制和业务数据，完成模式选择。
2.根据权利要求1所述的一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法，其特征在于：步骤1中，发送的测量报告中包括网络的SINR信息。
3.根据权利要求1所述的一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法，其特征在于：i的取值范围为1到M。
4.根据权利要求1所述的一种5G NR基站的非授权频段模式选择方法，其特征在于：j的取值范围为1到Ni。
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