[發明專利]能量高效的雙層異構網絡下行協作傳輸方法

有效

• 申請號: 201410289412.1
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104079333B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 郭慶;陳立明;寧磊;李德志;姜開元;王振永
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04W52/34
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 張宏威

1.能量高效的雙層異構網絡下行協作傳輸方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、將下行協作傳輸預編碼的計算復雜度分為信道狀態矩陣求逆以及功率分配兩個過程，網絡性能按照能量效率進行衡量；

步驟一一、在信道狀態矩陣求逆過程中，基于雙層異構網絡中用戶與蜂窩基站的地理分布特性，減少信道狀態矩陣中非零元素的個數，將無規則矩陣轉換為帶狀對角陣的形式；

步驟一二、在功率分配過程中，通過對宏基站天線的發射功率及相對應的信道增益進行轉換，將逐天線功率分配問題轉換為基于注水算法的總功率分配問題；

步驟二、預編碼完成，中心基站協調各個基站進行信號傳輸；

其特征在于：步驟一一中，將毫微微蜂窩用戶與其他建筑物的毫微微蜂窩基站之間的信道增益置零；將宏蜂窩中的用戶與相距較遠的毫微微蜂窩基站之間的信道增益置零，僅保留K₁個附近的毫微微蜂窩基站；將宏蜂窩基站與距離較遠的毫微微蜂窩的用戶之間的信道增益置零，僅保留距離宏蜂窩基站較近的K₂個微蜂窩；K₁與K₂的值由毫微微蜂窩的部署密度以及用戶與毫微微蜂窩的地理分布特性所決定，信道矩陣變成了帶狀的對角陣，其非零元素減少；

步驟一二中，將宏蜂窩基站天線發射功率變為與毫微微蜂窩基站天線發射功率相等，并將信道狀態矩陣中宏蜂窩基站到所有用戶的信道增益乘以系數其中為宏蜂窩基站天線的最大發射功率，為毫微微蜂窩基站天線的最大發射功率；

將逐天線功率分配變為基于注水算法的總功率分配，得到每根天線的實際發射功率，對宏蜂窩基站天線為對第i個毫微微蜂窩基站天線為其中i＝1,…,F，F為毫微微蜂窩的個數；

控制所有天線所實際分配的功率不會超過單根天線的最大發射功率限制，即且i＝1,…,F；

基于系數e確定分配給宏蜂窩基站天線的最終實際發射功率分配給毫微微蜂窩基站天線的最終實際發射功率其中i＝1,…,F。

2.根據權利要求1所述的能量高效的雙層異構網絡下行協作傳輸方法，其特征在于：

步驟一中，網絡性能的衡量指標為能量效率η，由網絡的吞吐量C與網絡的總功耗P_tot得到；其中，P_tot既包括傳統的基站發射功率P_t與電路功率P_c，還包括協作傳輸復雜度的基帶處理功率P_b；

其中，N為參與協作傳輸的微蜂窩基站天線數，為宏蜂窩基站天線的發射功率，為毫微微蜂窩基站天線的發射功率。