[發(fā)明專利]用于分布式大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的天線配置方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611203922.8
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106792817B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 李立華;田輝;盧光延;杜劉通;張平
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04B7/0413
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 項京;馬敬

1.一種用于分布式大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的天線配置方法，其特征在于，應用于任一基站，所述方法包括：

獲取自身的基站參數(shù)；其中，所述基站參數(shù)包括所述基站到各射頻端口間的距離、所述基站的射頻端口數(shù)量、各射頻端口的射頻天線數(shù)量、所述基站分配的信道服從Gamma分布時的Gamma分布形狀參數(shù)和Gamma分布數(shù)量參數(shù)、基站路損系數(shù)、所述基站接收信號的噪聲功率、單位基站天線數(shù)量下基站電路功率、基帶消耗功率和與所述基站連接的所有射頻端口的總發(fā)射功率限制；

根據所述基站到各射頻端口間的距離、所述射頻端口數(shù)量、所述Gamma分布形狀參數(shù)、所述Gamma分布數(shù)量參數(shù)、所述基站路損系數(shù)和所述噪聲功率，構建以基站天線數(shù)量為參數(shù)的K復合衰落下所述基站的容量下界模型；

根據所述容量下界模型、所述基站的射頻端口數(shù)量、各射頻端口的射頻天線數(shù)量，構建以基站天線數(shù)量為參數(shù)的所有射頻端口的總發(fā)射功率模型；

根據所述單位基站天線數(shù)量下基站電路功率，構建以基站天線數(shù)量為參數(shù)的基站消耗功率模型；

根據所述容量下界模型、所述總發(fā)射功率模型、所述基站消耗功率模型和所述基帶消耗功率，構建基站能量效率模型；

獲取預設的容量下界的迭代初值，根據所述迭代初值、所述總發(fā)射功率模型和所述基站能量效率模型，計算總發(fā)射功率和基站能量效率，并根據計算結果，更新容量下界，直到計算得到的總發(fā)射功率和基站能量效率滿足預設條件時，獲取當前為所述基站配置的基站天線數(shù)量；其中，所述預設條件為基站能量效率小于或等于目標基站能量效率，或者，總發(fā)射功率大于所述總發(fā)射功率限制。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取預設的容量下界的迭代初值，根據所述迭代初值、所述總發(fā)射功率模型和所述基站能量效率模型，計算總發(fā)射功率和基站能量效率，并根據計算結果，更新容量下界，直到計算得到的總發(fā)射功率和基站能量效率滿足預設條件時，獲取當前為所述基站配置的基站天線數(shù)量的步驟，包括：

獲取預設的容量下界的迭代初值，以及起始基站能量效率；

將所述迭代初值確定為當前容量下界，并將所述起始基站能量效率確定為目標基站能量效率；

根據所述當前容量下界計算基站能量效率和總發(fā)射功率；

判斷計算得到的基站能量效率是否小于或等于所述目標基站能量效率，或者，總發(fā)射功率是否大于所述總發(fā)射功率限制；

如果計算得到的基站能量效率小于或等于所述目標基站能量效率，或者，總發(fā)射功率大于所述總發(fā)射功率限制，則根據當前容量下界計算并輸出當前基站天線數(shù)量；

如果計算得到的基站能量效率大于所述目標基站能量效率，且，總發(fā)射功率小于或等于所述總發(fā)射功率限制，則更新當前容量下界，將當前計算得到的基站能量效率確定為目標基站能量效率，并返回執(zhí)行所述根據所述當前容量下界計算基站能量效率和總發(fā)射功率的步驟。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述容量下界的計算公式為：

其中，所述為所述容量下界，所述L為所述基站的射頻端口數(shù)量，所述N_r為所述基站天線數(shù)量，所述N_t為各射頻端口的射頻天線數(shù)量，所述D_m為所述基站和第m個射頻端口之間的距離，所述m＝1,2,...,L，所述v為所述基站路損系數(shù)，所述k_m為所述Gamma分布形狀參數(shù)，所述Ω_m為所述Gamma分布數(shù)量參數(shù)，所述為Ruler’s digamma方程，所述為所述基站接收信號的信噪比，P為所述總發(fā)射功率，σ²為所述噪聲功率。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站能量效率的計算公式為：

其中，

P_c(N_r)＝N_rp_c

其中，所述為所述基站能量效率，所述為所述總發(fā)射功率，所述P_c(N_r)為所有基站天線數(shù)量下的總基站電路功率，所述P_b為所述基帶消耗功率，所述p_c為所述單位基站天線數(shù)量下基站電路功率。