去蜂窝大规模MIMO系统下行功率分配方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及无线通信网络技术领域，特别涉及一种去蜂窝大规模MIMO系统下行功率分配方法及装置，其中，方法包括：以最大化系统能效确定去蜂窝大规模MIMO通信系统的最大优化问题；每个预设时长，基于生长二进制差分进化的接入点选择算法得到最优接入点选择方案；结合最优接入点选择方案，利用最大优化问题确定去蜂窝大规模MIMO系统的最佳下行功率分配结果。由此，解决了相关技术中未构建动态AP选择功率分配方案，导致无法充分利用系统能效来制定优化问题，并且随着UE的位置改变，无法定时启动AP选择优化算法，从而降低系统能效功率分配的性能等问题。能等问题。能等问题。

【技术实现步骤摘要】
去蜂窝大规模MIMO系统下行功率分配方法及装置


[0001]本申请涉及无线通信网络
，特别涉及一种去蜂窝大规模MIMO(Mulitiple Input Multiple Output，多输入多输出)系统下行功率分配方法及装置。

技术介绍

[0002]随着蜂窝小区面积不断缩小，小区间干扰和频繁越区切换等问题越来越严重，导致系统性能提升遭遇瓶颈，为了解决这些问题，对蜂窝网络架构进行彻底变革的去蜂窝网络架构成为人们关注的可行技术方案之一。
[0003]相关技术中，去蜂窝大规模MIMO将大量安装有一根或多根AP分布在一个较大区域，通过回程链路将数据传输到CPU(Central Processing Unit,中央处理器)，并利用相同的时频资源为多用户服务，适用于大型医院、体育场馆、高铁车站、办公大楼，购物商场和城市街道等热点区域场景。
[0004]然而，相关技术中未构建动态AP(Access Point，天线的接入点)选择功率分配方案，导致无法充分利用系统能效来制定优化问题，并且随着UE(User Equipment，用户设备)的位置改变，无法定时启动AP选择优化算法，从而降低系统能效功率分配的性能，亟待解决。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种去蜂窝大规模MIMO系统下行功率分配方法及装置，以解决相关技术中未构建动态AP选择功率分配方案，导致无法充分利用系统能效来制定优化问题，并且随着UE的位置改变，无法定时启动AP选择优化算法，从而降低系统能效功率分配的性能等问题。
[0006]本申请第一方面实施例提供一种去蜂窝大规模MIMO系统下行功率分配方法，包括以下步骤：以最大化系统能效确定去蜂窝大规模MIMO通信系统的最大优化问题；每个预设时长，基于生长二进制差分进化的接入点选择算法得到最优接入点选择方案；结合所述最优接入点选择方案，利用所述最大优化问题确定所述去蜂窝大规模MIMO系统的最佳下行功率分配结果。
[0007]可选地，在本申请的一个实施例中，在以所述最大化系统能效确定所述去蜂窝大规模MIMO通信系统的最大优化问题之前，还包括：控制每个UE向所有接入点发送上行导频序列，以进行上行导频训练；在每个接入处，利用预设编码矩阵进行预编码，以进行下行数据传输。
[0008]可选地，在本申请的一个实施例中，所述最大优化问题为：
[0009][0010]其中，R
k
为可达速率，P
TOTAL
为系统总功耗，η为下行功率分配系数向量。采用基于Dinkelbach算法的顺序迭代优化算法求解出η。
[0011]可选地，在本申请的一个实施例中，在以所述最大化系统能效确定所述去蜂窝大规模MIMO通信系统的最大优化问题之前，还包括：构建所述所述去蜂窝大规模MIMO系统的功耗模型，以利用所述功耗模型计算所述去蜂窝大规模MIMO系统的实际系统总功耗，得到所述最大化系统能效，其中，所述实际系统总功耗的计算公式为：
[0012][0013]其中，P
TOTAL
为系统总功耗，为上行功率放大器的功耗，为下行功率放大器的功耗，P
C
为电路功耗，P
FIX
为系统固定功耗、P
TC
为收发链路功耗、P
CE
为信道估计功耗、P
C/D
为信道编译码功耗、P
BH
为回程链路功耗，P
LP
为线性处理功耗。
[0014]本申请第二方面实施例提供一种去蜂窝大规模MIMO系统下行功率分配装置，包括：获取模块，用于以最大化系统能效确定去蜂窝大规模MIMO通信系统的最大优化问题；计算模块，用于每个预设时长，基于生长二进制差分进化的接入点选择算法得到最优接入点选择方案；分配模块，用于结合所述最优接入点选择方案，利用所述最大优化问题确定所述去蜂窝大规模MIMO系统的最佳下行功率分配结果。
[0015]可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的装置还包括：控制模块，用于以所述最大化系统能效确定所述去蜂窝大规模MIMO通信系统的最大优化问题之前，控制每个UE向所有接入点发送上行导频序列，以进行上行导频训练；编码模块，用于在每个接入处，利用预设编码矩阵进行预编码，以进行下行数据传输。
[0016]可选地，在本申请的一个实施例中，所述最大优化问题为：
[0017][0018]其中，R
k
为可达速率，P
TOTAL
为系统总功耗，η为下行功率分配系数向量。采用基于Dinkelbach算法的顺序迭代优化算法求解出η。
[0019]可选地，在本申请的一个实施例中，本申请实施例的装置还包括：构建模块，用于以所述最大化系统能效确定所述去蜂窝大规模MIMO通信系统的最大优化问题之前，构建所述所述去蜂窝大规模MIMO系统的功耗模型，以利用所述功耗模型计算所述去蜂窝大规模MIMO系统的实际系统总功耗，得到所述最大化系统能效，其中，所述实际系统总功耗的计算公式为：
[0020][0021]其中，P
TOTAL
为系统总功耗，为上行功率放大器的功耗，为下行功率放大器的功耗，P
C
为电路功耗，P
FIX
为系统固定功耗、P
TC
为收发链路功耗、P
CE
为信道估计功耗、P
C/D
为信道编译码功耗、P
BH
为回程链路功耗，P
LP
为线性处理功耗。
[0022]本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的去蜂窝大规模MIMO系统下行功率分配方法。
[0023]本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上述实施例所述的去蜂窝大规模MIMO系统下行功率分配方法。
[0024]本申请实施例可以基于生长二进制差分进化的接入点选择算法，得到最优接入点选择方案，并结合最优接入点选择方案，从而利用最大优化问题确定去蜂窝大规模MIMO系统的最佳下行功率分配结果，进而有效提升了系统能效功率分配的性能，即言，本申请实施例首先以最大化系统能效来制定优化问题，然后随着UE的位置改变，定时启动AP选择优化算法，从而对当前的AP选择接入方案进行优化，最后以目前最优AP选择方案的为基础，再次进行以系统能效最大化为目标的功率分配。由此，解决了相关技术中未构建动态AP选择功率分配方案，导致无法充分利用系统能效来制定优化问题，并且随着UE的位置改变，无法定时启动AP选择优化算法，从而降低系统能效功率分配的性能等问题。
[0025]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0026]本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去蜂窝大规模多输入多输出MIMO系统下行功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：以最大化系统能效确定去蜂窝大规模MIMO通信系统的最大优化问题；每个预设时长，基于生长二进制差分进化的接入点选择算法得到最优接入点选择方案；以及结合所述最优接入点选择方案，利用所述最大优化问题确定所述去蜂窝大规模MIMO系统的最佳下行功率分配结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在以所述最大化系统能效确定所述去蜂窝大规模MIMO通信系统的最大优化问题之前，还包括：控制每个用户设备UE向所有接入点发送上行导频序列，以进行上行导频训练；在每个接入处，利用预设编码矩阵进行预编码，以进行下行数据传输。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大优化问题为：其中，R
k
为可达速率，P
TOTAL
为系统总功耗，η为下行功率分配系数向量。采用基于Dinkelbach算法的顺序迭代优化算法求解出η。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在以所述最大化系统能效确定所述去蜂窝大规模MIMO通信系统的最大优化问题之前，还包括：构建所述所述去蜂窝大规模MIMO系统的功耗模型，以利用所述功耗模型计算所述去蜂窝大规模MIMO系统的实际系统总功耗，得到所述最大化系统能效，其中，所述实际系统总功耗的计算公式为：其中，P
TOTAL
为系统总功耗，为上行功率放大器的功耗，为下行功率放大器的功耗，P
C
为电路功耗，P
FIX
为系统固定功耗、P
TC
为收发链路功耗、P
CE
为信道估计功耗、P
C/D
为信道编译码功耗、P
BH
为回程链路功耗，P
LP
为线性处理功耗。5.一种去蜂窝...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾捷，李重，周世东，牟郸霖，宋雨欣，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：