[发明专利]一种下行去蜂窝大规模MIMO系统的建立方法

说明书

本发明揭示了一种下行去蜂窝大规模MIMO系统的建立方法，包括如下步骤：S1、建立基于低分辨率ADCs/DACs多组多播多用户多天线的下行去蜂窝大规模MIMO系统模型；S2、对S1中所建立的下行去蜂窝大规模MIMO系统模型进行有效性评价；S2中的有效性评价方式包括计算模型下行链路的频谱效率以及计算模型的能量效率。由本发明的方法所建立的系统模型，可以在确保系统鲁棒性的前提下，尽可能地提升系统的效率、降低系统实现的复杂度。而且本发明还能够作为技术思路的依据，对日后的多组多播去蜂窝大规模MIMO系统的设计提供具体的参考价值和部署意义。

技术领域

本发明为一种下行去蜂窝大规模MIMO系统的建立方法，具体而言，是一种基于低分辨率ADCs/DACs(analog-to-digital converters/digital-to-analog converters，模数转换/数模转换)多组多播多用户多天线的下行去蜂窝大规模MIMO(multi-input multi-output，多输入多输出)系统的建立方法，涉及无线通信技术领域。

背景技术

去蜂窝大规模多输入多输出MIMO技术是近年来兴起的一项新兴通信技术，其能够消除传统蜂窝小区内信号的频繁转换，而且可以深度挖掘空间维度的无限资源、充分利用大规模分布天线阵列所提供的空间自由度，从而极大地提高系统的吞吐量、提供极高的覆盖率和空间复用增益。因此在现阶段，去蜂窝技术得到了工业界和学术界的广泛关注，且已被视为B5G和6G的关键核心技术。

在传统的去蜂窝大规模MIMO系统中，大多采用单播传输、即一次只能向每个用户发送独立的数据流，当系统中用户数较多时，单播传输的方式将会严重浪费系统内的稀缺频谱资源且会导致系统硬件复杂度提高。实际上，对于特定的用户组都需要的诸如热点视频、头条新闻、移动电视、视频会议和金融数据等信息，若采用多组多播的方式进行传输，将会使得系统内稀缺的频谱资源得到充分利用，也能有效地降低系统的复杂度。

其次，对应近年来用户对通信服务质量所提出的更高要求，评价传输链路优劣的鲁棒性和可靠性标准显著提高。因此，一些多天线设备诸如平板电脑、智能手机等开始被越来越多的人使用。从原理上来说，在有限空间中，具有更多的发射/接收天线能够有效地提高发射/接收方向性；更简单地说，天线越多，波束越窄，波束形成、多路复用、空间分集增益和SE(spectral efficiency，频谱效率)等方面的表现也会非常出色。此外，尽管当AP(access point，接入点)和用户端都分别部署有大量天线时能有效提高系统链路的鲁棒性，但大量天线的设置也将增加系统实现的复杂度、严重降低系统的EE(energyefficiency，能量效率)。

综上所述，如果能够针对上述研究现状，设计出一种全新的、去蜂窝大规模MIMO系统，那么势必可以为无线通信技术的后续发展提供巨大的帮助。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种基于低分辨率ADCs/DACs多组多播多用户多天线的下行去蜂窝大规模MIMO系统的建立方法，具体如下。

一种下行去蜂窝大规模MIMO系统的建立方法，包括如下步骤：

S1、建立基于低分辨率ADCs/DACs多组多播多用户多天线的下行去蜂窝大规模MIMO系统模型；

S2、对S1中所建立的下行去蜂窝大规模MIMO系统模型进行有效性评价；

S2中对下行去蜂窝大规模MIMO系统模型的有效性评价方式包括计算模型下行链路的频谱效率以及计算模型的能量效率。

优选地，S1具体包括如下步骤：

S11、将系统内的所有用户随机分配到J个组别中，其中，每个组中的K个多天线用户共享一个导频序列且每个用户有L个天线，每组中的用户互相独立、互不交叉，假定系统内存在有M个AP且每个AP有N个天线，第m个AP到第j组中第k个用户的信道矩阵可表示为