[發(fā)明專(zhuān)利]一種在去蜂窩大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中提升系統(tǒng)性能的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211326113.1
• 申請(qǐng)日: 2022-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115915370A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊龍祥;魯俊浩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04W52/26
• 分類(lèi)號(hào): H04W52/26;H04W52/14;H04W52/42;H04L25/02;H04B7/0413
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種在去蜂窩大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中提升系統(tǒng)性能的方法，基于硬件損傷下的無(wú)小區(qū)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)，所述系統(tǒng)由K_Total個(gè)單天線移動(dòng)終端組成，它們?cè)谙嗤臅r(shí)間-頻率塊上與M個(gè)分布式N無(wú)線接入點(diǎn)同時(shí)通信，且K_Total個(gè)移動(dòng)終端隨機(jī)分為J組，其特征在于，包括如下步驟：

S1、建立移動(dòng)終端到無(wú)線接入點(diǎn)的信道進(jìn)行估計(jì)模型，獲得無(wú)線接入點(diǎn)接收上行鏈路矢量以及無(wú)線接入點(diǎn)接收的信號(hào)，進(jìn)一步獲得中央處理器接收的信號(hào)；

S2、基于系統(tǒng)中的各個(gè)移動(dòng)終端的可實(shí)現(xiàn)上行鏈路數(shù)據(jù)，分別獲得封閉的上行可達(dá)速率，進(jìn)一步獲得系統(tǒng)的上行和速率；

S3、根據(jù)功率控制因子構(gòu)造上行和速率最大化問(wèn)題P1，然后將該問(wèn)題P1用加權(quán)MMSE的方法轉(zhuǎn)化為凸優(yōu)化問(wèn)題P2；

S4、根據(jù)問(wèn)題P2的第n次迭代拉格朗日函數(shù)，通過(guò)預(yù)設(shè)方法A求解凸優(yōu)化問(wèn)題P2,獲得第一最優(yōu)功率控制因子；

S5、通過(guò)預(yù)設(shè)方法B求解凸優(yōu)化問(wèn)題P2，獲得第二最優(yōu)功率控制因子；

S6、在相同的硬件條件下將第一最優(yōu)的功率控制因子與第二最優(yōu)功率控制因子進(jìn)行性能比較，輸出最終最優(yōu)功率控制因子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在去蜂窩大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中提升系統(tǒng)性能的方法，其特征在于，步驟S1包括如下子步驟：

S1.1、按如下公式建立移動(dòng)終端M_jk到無(wú)線接入點(diǎn)AP_m的信道模型：

其中β_mjk表示大尺度衰落系數(shù)，h_mjk表示小尺度衰落向量；M_jk表示第J組的第K個(gè)MT，AP_m表示第m個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)；

S1.2、按如下公式獲得無(wú)線接入點(diǎn)AP_m接收到的上行鏈路矢量：

其中，ρ_p為每個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的歸一化信噪比，φ_j(t)表示導(dǎo)頻元素，Ω_mjk(t)表示相位漂移，v_p,m,j(t)表示接收機(jī)的失真噪聲，n_p,m,j(t)表示低噪聲放大器和混頻器限制的放大熱高斯噪聲；

S1.3、按如下公式獲得無(wú)線接入點(diǎn)AP_m處接收的信號(hào)：

其中ξ_jk表示功率控制因子；q_jk(t)為M_jk在t時(shí)刻發(fā)出的信號(hào)；

S1.4、無(wú)線接入點(diǎn)AP_m將y_u,m(t)投影到在接收到來(lái)自所有無(wú)線接入點(diǎn)的信號(hào)后，C中央處理器接收的的信號(hào)如下式：

其中，表示信道估計(jì)轉(zhuǎn)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在去蜂窩大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中提升系統(tǒng)性能的方法，其特征在于，步驟S2包括如下子步驟：

S2.1、按如下公式計(jì)算系統(tǒng)中的各個(gè)移動(dòng)終端的可實(shí)現(xiàn)上行鏈路速率：

其中，SINR_jk為：

S2.2、根據(jù)步驟S2.1中各個(gè)移動(dòng)終端的可實(shí)現(xiàn)上行鏈路數(shù)據(jù)，求解獲得封閉的上行可達(dá)速率R_jk(t)如下式：

其中，

CLO表示普通振蕩器，SLO表示獨(dú)立振蕩器；

S2.3、按如下公式計(jì)算系統(tǒng)的上行和速率：

當(dāng)δ＝0，κ＝0，及μ＝1，并保證和封閉的上行可達(dá)速率簡(jiǎn)化表達(dá)式如下式：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種在去蜂窩大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中提升系統(tǒng)性能的方法，其特征在于，所述步驟S3包括如下子步驟：

S3.1、根據(jù)功率控制因子構(gòu)造上行和速率最大化問(wèn)題P1，如下式：

S3.2、利用加權(quán)MMSE技術(shù)，可將上述問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)橐话阃箖?yōu)化問(wèn)題：

其中，