[发明专利]MIMO系统中通信调整方法、终端、设备、基站和介质

说明书

本申请提供的一种MIMO系统中通信调整方法、终端、设备、基站和介质，通过获取当前信道信息以确定波束成形方向；基于MAB学习机制并利用Dual‑UCB算法以动态调整传输速率和波束宽度，并满足过低吞吐率占比的长期约束。本申请能够在保证过小吞吐率占比的前提下，在多天线系统中学习选择合适传输速率和波束宽度，以实现MIMO系统的期望通信吞吐量最大化。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种MIMO系统中通信调整方法、终端、设备、基站和介质。

背景技术

无线通信网络因为便于部署、能够便捷地为无线设备提供高速、稳定的无线接入服务，无线通信网络的应用范围越来越广泛，在当下的信息时代已经是人们日常生活中不可或缺的存在。

在实际的无线通信系统中，当没有准确的信道信息反馈时，传输速率的选择只能根据数据包传输的历史统计数据来完成决策。在现有技术中，例如提出的ARF算法中，传输速率的选择是基于对数据包传输连续成功或失败的统计次数；再例如提出的SampleRate算法则是统计各速率下数据包的平均传输时间；以及提出的Minstrel算法是在广泛使用的WiFi系统中实际使用的传输速率自适应算法，它是根据统计的各速率对应的传输吞吐率来动态调整传输速率。

随着无线通信技术的发展，多输入多输出(MIMO)技术开始出现在实际应用的通信场景中，在这种情况下，实现有效的传输速率自适应也更加具有挑战性，已有技术考虑到更复杂的传输速率和MIMO模式的联合动态调整。值得注意的是，在引入MIMO技术后，传输速率自适应增加的难度不只是来自于MIMO模式的多样化，MIMO系统里波束成形技术的使用在提高增益的同时，也使得通信性能对信道信息不准确所带来的影响更加敏感。为了应对信道信息不准确带来的MIMO系统中传输不稳定、效率不高的问题，需要一种在保证一定传输稳定性的前提下，最大化通信吞吐量的动态传输速率调整方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种MIMO系统中通信调整方法、终端、设备、基站和介质，以解决现有技术中因信道信息不准确带来的影响。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种MIMO系统中通信调整方法，所述方法包括：获取当前信道信息以确定波束成形方向；基于MAB学习机制并利用Dual-UCB算法以动态调整传输速率和波束宽度，并满足过低吞吐率占比的长期约束。

于本申请的一实施例中，基于MAB学习机制并利用Dual-UCB算法以动态调整传输速率和波束宽度的方法包括：在t时刻依照下式决策：其中，表示选择决策d时对应期望复合收益的估计值；δ表示对累计惩罚值的约束。T表示传输总次数；N_d表示选择决策d时对应的传输次数；表示选择决策d时对应期望吞吐率的估计值；表示选择决策d时对应惩罚值期望的估计值；v_t是拉格朗日乘子。

于本申请的一实施例中，所述拉格朗日乘子v_t的更新公式为：其中，R_t表示时刻t的通信吞吐率，∈表示预设的吞吐率阈值，η是更新步长。

于本申请的一实施例中，基于MAB学习机制并利用Dual-UCB算法以动态调整传输速率和波束宽度的方法还包括：决策空间包含了所有可选择的决策，对于其中的任意一个决策可以表示为d＝(r_d,w_d)；其中，r_d表示选择决策d时对应的传输速率，w_d表示选择决策d时对应的波束宽度；当选择决策d时，其对应的期望惩罚值和期望吞吐率分别为和μ_d。

于本申请的一实施例中，所述期望惩罚值的估计值和所述期望吞吐率的估计值是依据数据包传输是否成功的统计数据计算得到的。