[发明专利]一种基于广播信道的分布式天线能量效率优化方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于广播信道的分布式天线能量效率优化方法及系统，方法包括：建立DAS‑BC系统中能量效率模型；根据MIMO广播信道和MIMO多址接入信道的对偶性，将非凸的DAS‑BC系统中能量效率模型转化为凸的含有分式的DAS‑MAC系统中能量效率模型；应用分式规划将含有分式的DAS‑MAC系统中能量效率模型转化为含有减号的非分式DAS‑MAC系统中能量效率模型；求解非分式DAS‑MAC系统中能量效率模型中的最优能量效率值对应的矩阵并输出。本发明通过建立DAS‑BC系统的能量效率优化模型，通过求解出能量效率最优时对应的发送协方差矩阵算法，提高了信号的传输性能，减小了噪声。

主权项

1.一种基于广播信道的分布式天线能量效率优化方法，其特征在于，方法包括；A、建立DAS‑BC系统中能量效率模型；B、根据MIMO广播信道和MIMO多址接入信道的对偶性，将非凸的DAS‑BC系统中能量效率模型转化为凸的含有分式的DAS‑MAC系统中能量效率模型；C、应用分式规划将含有分式的DAS‑MAC系统中能量效率模型转化为含有减号的非分式DAS‑MAC系统中能量效率模型；D、求解非分式DAS‑MAC系统中能量效率模型中的最优能量效率值对应的矩阵并输出；所述步骤A具体包括：A1、定义能量效率为系统中总的和容量除以对应的总功率消耗，则能量效率ηEE为：其中C表示总的和容量，Pt表示基站发射功率，Pdyn表示动态消耗的功率，Psta表示静态消耗的功率，Po表示RAU光纤消耗的功率，η是表示功率放大器效率，M表示RAU中的天线个数，L表示RAU的个数；A2、根据上述定义知，DAS‑BC系统中的能量效率表达式为：其中CBC表示DAS‑BC的下行和容量，Pmax表示最大的和发射功率约束，Tr(·)表示求迹，K表示移动台个数；A3、采用脏纸编码算法获取DAS‑BC的下行和容量，DAS‑BC的下行和容量CBC(H1,H2,…,HK,Σ1,Σ2,…,ΣK)为：其中H_k＝[H_k(d_k,1),H_k(d_k,2),…,H_k(d_k,L)]表示第k个用户的复合信道矩阵，其维度为￡^N×ML，Σ_k∈￡^ML×ML表示DAS‑BC下行发送端协方差矩阵，H_k(d_k,L)表示复合衰落信道矩阵，是表示高斯白噪声，表示信道矩阵装置，I_N表示单位矩阵；所述步骤C具体包括：C1、根据分式规划理论，将含有分式的DAS‑MAC系统中能量效率模型转化为含有减号的非分式DAS‑MAC系统中能量效率模型，DAS‑MAC系统中的能量效率h(Q,ω)为：其中ω是引入的标量因子。