[發(fā)明專利]一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的混合預(yù)編碼方法及裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810127113.6 | 申請日： | 2018-02-08 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108449118B | 公開（公告）日： | 2020-12-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 滕穎蕾;魏敏;滿毅;張勇;王莉;梁文耀;安寧;程康 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京郵電大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H04B7/0417 | 分類號(hào)： | H04B7/0417;H04B7/0456 |
| 代理公司： | 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002 | 代理人： | 王瑩;吳歡燕 |
| 地址： | 100876 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 大規(guī)模 mimo 系統(tǒng) 中的 混合 預(yù)編 方法 裝置 | ||
1.一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的混合預(yù)編碼方法，其特征在于，包括：
根據(jù)每個(gè)用戶的空間相關(guān)性矩陣將所有用戶分為若干組，獲得若干組用戶集合；
對于每個(gè)用戶集合，根據(jù)所述用戶集合的統(tǒng)計(jì)信漏噪比，結(jié)合自適應(yīng)連接網(wǎng)絡(luò)ACN和模擬移相器APS的硬件約束條件，獲得最優(yōu)模擬預(yù)編碼；
根據(jù)所述最優(yōu)模擬預(yù)編碼，確定所述ACN中的連接和所述APS的相位，以實(shí)現(xiàn)混合預(yù)編碼；
所述用戶集合的統(tǒng)計(jì)信漏噪比SSLNRg滿足：
其中，第g組的用戶集合為g為組的序號(hào)，Ag'是第g'組的用戶數(shù)；第g組的信道為hk為Hg中第k列的列向量,M是總天線數(shù)量；為hk的共軛轉(zhuǎn)置；第g組的模擬預(yù)編碼為為第g組的模擬預(yù)編碼Fg的共軛轉(zhuǎn)置，fl為Fg中第l列的列向量；第g組的數(shù)字預(yù)編碼為wk為Wg中第k列的列向量；為wk的共軛轉(zhuǎn)置；P為總發(fā)射功率；
SLNRk為第g組中用戶k的信漏噪比且
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述自適應(yīng)連接網(wǎng)絡(luò)ACN和模擬移相器APS的硬件約束條件為：
C1:
C2:
C3:
其中，SSLNRg為第g組的統(tǒng)計(jì)信漏噪比，為第g組的模擬預(yù)編碼，M表示基站天線數(shù)，Ag為第g組的用戶數(shù)；fm,l表示模擬預(yù)編碼矩陣中第m行、第l列的元素，L表示射頻鏈數(shù)，B為模擬移相器(APS)的精度，為天線集合，fl表示模擬預(yù)編碼矩陣F中第l列矢量；C1為APS相位和幅度的約束條件，C2和C3為ACN天線結(jié)構(gòu)的約束條件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對于每個(gè)用戶集合，根據(jù)所述用戶集合的統(tǒng)計(jì)信漏噪比，結(jié)合自適應(yīng)連接網(wǎng)絡(luò)ACN和模擬移相器APS的硬件約束條件，獲得最優(yōu)模擬預(yù)編碼，具體包括：
根據(jù)所述用戶集合的統(tǒng)計(jì)信漏噪比，結(jié)合自適應(yīng)連接網(wǎng)絡(luò)ACN和模擬移相器APS的硬件約束條件，建立最優(yōu)化模型；
基于所述最優(yōu)化模型，通過啟發(fā)式算法求解最優(yōu)模擬預(yù)編碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述最優(yōu)化模型為：
其中，為所有分組的用戶集合，SSLNRg為第g組的統(tǒng)計(jì)信漏噪比，F(xiàn)g為第g組的模擬預(yù)編碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述最優(yōu)化模型，通過啟發(fā)式算法求解最優(yōu)模擬預(yù)編碼，具體包括：
基于松弛的硬件約束條件，對所述最優(yōu)化模型進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化以及子問題拆分，獲得獨(dú)立的子問題
對于每個(gè)子問題的等效問題進(jìn)行迭代求解最優(yōu)αg和最優(yōu)Fg，其中αg為SSLNRg的下界；
將所述最優(yōu)Fg投影到滿足約束條件的可行解空間中，使用貪心法依次確定Fg中非零元素的值，獲得近似最優(yōu)的模擬預(yù)編碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，基于松弛的硬件約束條件，對所述最優(yōu)化模型進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化以及子問題拆分，獲得獨(dú)立的子問題及其等效問題具體包括：
對最優(yōu)化模型進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化，獲得松弛后的問題：
將所述問題拆分為G個(gè)獨(dú)立的子問題：
對于每個(gè)子問題，將子問題等價(jià)為：
將約束條件SSLNRg≥αg等價(jià)為：
其中，Ag'是第g'組的用戶數(shù)，Rg'為第g'組的空間相關(guān)矩陣。
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