5G通讯网络在未来的发展中将面临更大的挑战:移动数据容量增长千倍,连接设备数量增长10-100倍,低5倍的延迟及端用户数据速率增长100倍等等。为了解决指数增长的容量需求,协作通信作为提升5G small cell网络的无线传输容量和可靠性的有效方案受到了学术界的青睐。异构的网络结构,致密部署的small cell,这些给系统带来好处的同时也带来了挑战。更加复杂化的干扰如何消除,以及用户移动性带来的频繁切换和冗余等问题值得思考和研究。本文首先介绍了控制用户平面分离的异构网络结构,在宏基站(macrocell)层上致密部署服从泊松点过程的small cell基站。提出了一个基于距离比的协作方案,定义了一个协作阈值来选择满足条件的邻近基站参与协作,并且基于随机几何的知识推导了用户到各基站的距离分布,得到了基站参与协作的概率。然后在提出的协作模型基础上,研究了SISO(单输入单输出)场景的覆盖概率,进一步将SISO场景扩展到MIMO(多输入多输出)场景,推导了多天线多小区进行协作的覆盖概率。仿真结果显示相比于不协作场景和单天线场景,提出的多小区协作方案使覆盖概率得到了提升。最后基于前文提出的协作模型和覆盖概率分析,提出了一个冗余比的指标来衡量系统用户的移动性能。仿真分析了用户的切换率,并且显示在不同的协作阈值下可以得到的冗余比的最小值,这是切换冗余和容量增益之间的一个折中点,对于衡量系统的冗余和基站的部署以及small cell基站半径的选择有一定的指导意义。