[发明专利]多用户EH-MIMO通信系统的数据与能量天线选择方法

摘要

本发明公开了一种多用户EH‑MIMO通信系统的数据与能量天线选择方法，在包括一个基站和多个用户终端的无线EH‑MIMO通信系统中，给出了一种在下行链路上为基站选取数据天线和能量天线、实现下行多用户MIMO通信的方法。系统中的基站具备EH能力且配置多根天线，每一个用户终端也配置了多根天线，基站同时和多个用户终端在下行链路上进行MIMO通信。基站的一部分天线用于传输数据，构成数据天线，另一部分天线用于收集能量，构成能量天线。本发明能够克服由于不同用户与基站之间的信道状况不相同导致基站与用户之间的通信性能存在差异的缺陷，在保障多用户MIMO系统信道容量的同时，能够平衡各用户的通信性能以获得较好的用户体验。

主权项

1.一种多用户EH‑MIMO通信系统的数据与能量天线选择方法，包括至少一个具备EH能力且配置了Nt根天线的基站和M个配置了Nr根天线的用户终端，基站的一部分天线用于传输数据，构成数据天线，另一部分天线用于收集能量，构成能量天线，其特征在于，所述数据天线与能量天线的选择方法包括如下步骤：(1)初始化基站处各天线的权重系数为0，正整数j＝1；(2)k为用户序号，当k＝1，2，…，M时，将基站到用户k的MIMO通信视为点到点的下行链路MIMO通信，根据单用户MIMO系统的数据与能量天线选择算法得到基站处对应用户k的最优数据天线集合Tk,d和最优能量天线集合Tk,e，将所述最优数据天线集合Tk,d中的每一根天线的权重系数加1，记录用户k对应的下行链路信道容量Ck,su；(3)按照天线的权重系数从大到小的顺序对基站的天线进行排序，令所述最优数据天线集合Tk,d中的天线数为Lk,d，当k＝1，2，…，M时，取Lk,d的最小值为Ld，min，取Lk,d的最大值为Ld,max，令正整数Ld＝Ld，min；(4)选取权重系数最大的L_d根天线作为数据天线，剩下的N_t‑L_d根天线作为能量天线，分别计算从基站到用户k的下行信道容量C_k,j；令当k＝1，2，…，M时,若p_k,j都大于门限α，α为正实数，权重系数最大的L_d根天线即为最终选取的数据天线，剩下的N_t‑L_d根天线即为最终选取的能量天线；(5)令L_d＝L_d+1，若L_d≤L_d,max，j＝j+1,返回上一步骤；否则,令i＝1，…，j，q取最大的p_i值对应的i值，选取权重系数最大的L_d,min+q‑1根天线为最终选取的数据天线，剩下的N_t‑(L_d,min+q‑1)根天线为最终选取的能量天线。