[发明专利]一种分布式天线系统中能量效率和频谱效率权衡优化的方法

摘要

本发明公开了一种分布式天线系统中能量效率和频谱效率权衡优化的方法，通过在已知用户数目和位置情况下进行远程接入单元（Remote Access Unit，简称RAU）选择后，初步优化系统能量效率和频谱效率；接下来引入柯布‑道格拉斯产生函数，同时考虑能量效率和频谱效率，应用拉格朗日对偶理论和库恩塔克条件求出近似解，最后应用次梯度迭代算法，在每一次的迭代中更新拉格朗日乘子和每个RAU的发射功率近似值，直到发射功率值和拉格朗日乘子收敛，此时的功率分配即为同时优化能量和频谱效率的全局最优解的近似值。通过取不同的效用因子，本发明可以灵活地权衡能量和频谱效率，达到同时优化能量效率和频谱效率的效果。

主权项

一种分布式天线系统中能量效率和频谱效率权衡优化的算法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，建立系统模型、确定优化目标：建立分布式天线系统模型，RAU均匀分布在小区内，用户随机分布，发送和接收端均为单天线，用户间通过正交频分多址(OFDMA)技术消除干扰，计算系统信噪比、频谱效率和能量效率，引入柯布道‑格拉斯产生函数从同时考虑能量效率和频谱效率的角度确立优化目标，称之为小区效用，记为U(p)；步骤二，基于距离的RAU选择：通过计算每个RAU到所有用户的距离和并按降序排列，每次关闭距离和最大的一个RAU，在平均功率分配基础上计算此时的U(p)，直到U(p)不再增加，此时的RAU集合即为已知用户位置和效用因子下最佳的RAU集合；步骤三，启发式功率分配：以每个RAU的发射功率上限为约束条件，对U(p)求解，得出一个启发式的权衡功率分配近似值，采用次梯度迭代法，在每一次的迭代中更新RAU n分配给用户m的功率，直到能量效率、频谱效率和小区效用均收敛时停止迭代，得出最终的能量效率和频谱效率权衡优化后的近似功率分配值。