[发明专利]一种5G超密集云无线接入网协作波束赋形设计新方法

权利要求书

1.一种5G超密集云无线接入网协作波束赋形设计新方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1、针对波束形成前传链路和接入链路来制定优化问题，从而最大化多播业务的加权和速率，问题建模为；

步骤2、通过引入松弛变量和逼近指示函数，将原(1a)和(1b)转化为光滑优化问题，其中松弛变量为:

非光滑的多播数据速率函数用代替；

步骤3、根据(1b)中指示函数的非光滑性，用光滑的、单调递增的、凸的“1-范数”来逼近，这样(1b)中的指示函数近似为：

利用得到的(2)和(3)，将原问题(1a)和(1b)转化为了光滑问题；

步骤4、通过SCA框架将得到的光滑但非凸问题近似为一系列凸问题；

步骤5、首先用替换(3)中的是在前一次迭代中获得的值，将(3)简化为

由于的非凸性，它是非凸的，通过使用路径跟踪算法，在第t^th次迭代获得的下界凹近似可表示为：

基于(5)，非凸约束(4)近似为：

通过使用与上述类似的方法，由其凹下界近似如下：

因此，非凸(2)近似为:

利用(6)和(8)中获得的凸约束使得将原问题(1a)和(1b)转化为了光滑凸问题，将问题(1)在SCA框架中迭代求解，第t^th个SCA子问题由(9)给出：

s.t.(1c),(1d),(6),(8). (9b)

最后，设计了一个一阶算法来求解每个SCA子问题的对偶域，(9)的对偶问题在(10a)中被形式化，(9)的对偶问题可由(10a)给出：

2.根据权利要求1所述的一种5G超密集云无线接入网协作波束赋形设计新方法，其特征在于，一阶算法如下：

1:初始化:首先生成可行的初始点和其中每个元素e_MN×₁和e_L×1都是一个归一化复数，它们的相位均匀分布在(-π,π]；

2:t＝0:

3:repeat

4:根据(5)和(7)计算值和

5:

6:设

7:repeat

8:根据(10b)和(10c)更新

9:根据(11)和(12)-(13)更新

10:until算法收敛；

11:输出

12:输出

13:t←t+1；

14:until算法收敛.

其中(10b)和(10c)公式如下：

该公式是唯一确定和

(11)和(12)-(13)公式如下：