[发明专利]一种去蜂窝大规模MIMO系统的功率优化方法

说明书

本发明公开了一种去蜂窝大规模MIMO系统的功率优化方法，包括如下步骤，获取系统的初始参数信息，建立接入点AP的接收信号函数；根据所述接收信号函数，建立上行用户和速率优化问题；基于wMMSE算法，寻求所述优化问题的最优解；根据最优解，获取系统内所有用户的功率优化结果。本发明采用的功率优化方法，提高了上行用户和速率，从而补偿了由干扰器引起的用户速率下降，提高了去蜂窝大规模MIMO系统的整体性能。

技术领域

本发明涉及一种去蜂窝大规模MIMO系统的功率优化方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

为了满足不断增长的高数据速率需求，大规模多输入多输出(MIMO)技术在第四代和第五代移动通信系统中得到重大应用，是一种为基站配备大量的天线，以获得高吞吐量、高可靠性和高能量效率的无线接入技术。然而，系统内小区间的干扰、频繁切换和覆盖率等问题，严重限制了蜂窝网系统性能的进一步提升。

为了满足智能终端和新移动服务带来的移动互联网用户的激增，去蜂窝大规模MIMO系统被认为是未来移动通信方面最具颠覆性和最具发展前景的技术，取消了蜂窝制式系统架构，引入大量的随机分布式接入点AP为用户提供高质量服务。在去蜂窝大规模MIMO系统中，AP和用户以低发射功率运行，强大的干扰器可以在导频训练阶段干扰信道估计，进一步导致用户数据传输速率的下降，对整个去蜂窝大规模MIMO系统性能产生严重威胁。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种去蜂窝大规模MIMO系统的功率优化方法，构建系统上行用户和速率优化问题，并求得该优化问题的局部最优解，补偿由干扰器引起的用户速率下降，提高系统的整体性能。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种去蜂窝大规模MIMO系统的功率优化方法，包括如下步骤，

获取系统的初始参数信息，建立接入点AP的接收信号函数；

根据所述接收信号函数，建立上行用户和速率优化问题；

基于wMMSE算法，寻求所述优化问题的最优解；

根据最优解，获取系统内所有用户的功率优化结果。

进一步的，所述接入点AP的接收信号函数为

其中，y_l为接入点AP的M维接收信号函数，M为接入点AP的天线数量；ρ为用户的信号发送功率；q为干扰器的信号发送功率；η_k为任意用户k的功率控制参数；x_k为用户数据信号；s_j为干扰数据信号；为加性高斯白噪声，/表示随机变量满足复高斯分布，I_M表示M×M维单位矩阵；g_l,k为第l个AP与用户k之间的信道，g_l,j为第l个AP与干扰器j之间的信道，且满足/β_l,k为用户信道的大尺度衰落参数，β_l,j为干扰信道的大尺度衰落参数，I_M表示M×M维单位矩阵。

进一步的，根据所述接收信号函数，进行上行导频训练和上行数据传输，获取用户信道估计和干扰信道估计；

所述用户信道估计表达式为，