大规模MISO多小区协同功率分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种大规模MISO多小区波束设计和功率分配方法，实现了在大规模系统中在给定单基站功率约束下，基于相关信道的最大化最差信干噪比的目标。首先将上下行传输的对偶性引入到最大化最差信干噪比的优化问题中，得到相应的优化问题，引入与下行传输对偶的虚拟上行问题，其次通过GP优化对虚拟的上行传输问题进行求解，然后将相应的上行优化结果转化成原来的下行传输问题的解，从而解决下行多用户的功率传输和波束设计问题。本发明专利技术给出了只利用统计信道信息得出波束设计和功率分配的方法。该方法计算复杂度低，易于实现，而且在大规模系统下所需要的反馈量较小，在天线较多时，其性能几乎等同于获得完善信道信息反馈的算法。

【技术实现步骤摘要】
大规模MISO多小区协同功率分配方法
本专利技术属于无线通信
，具体涉及一种在大规模系统下的MISO多小区协同功率分配方法。
技术介绍
随着指数级增长的数据量需求以及用户数量的不断增长，传统的蜂窝通信系统对无线数据等资源的高质量服务已显得非常吃力，并且小区边缘用户的性能受到了严重影响，因此大规模系统作为下一代通信系统的关键技术得到了广泛的研究。与此同时，在下行多用户多天线系统中利用小区波束成形和功率控制方法来抑制小区间干扰，提高小区边缘用户性能，成为了无线通信领域的一大研究热点。在单基站功率约束下的最大化最差信干噪比问题是一个非凸的问题，求解起来比较困难，目前波束成形和功率分配方法的设计主要集中在通过迭代以及取界等方法来转化成相应的易于求解的凸问题，并没有考虑到上下行的对偶特性以及相关信道模型下只利用大尺度信道信息进行功率分配的求解方法。所以本专利技术引入了上下行对偶性的特点简化了问题。另外大规模系统由于其在只需较少反馈信息的情况下，就可大幅提升系统容量方面的特性得到了广泛的关注，为此，本专利技术设计了一种在大规模系统下的多小区波束设计和功率分配方法。专利技术内容本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大规模MISO多小区协同功率分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)初始化上行的虚拟噪声方差其中K为基站数，每个基站天线有Mj根，I为每个基站所服务的用户数，是用户的编号，Pj为第j个基站的发射功率；为基站m的上行虚拟噪声方差；(2)求解满足单基站约束下的最大化最差信干噪比优化问题的上行传输功率λ，其中是用户m的虚拟上行功率；和为向下和向上取整；(3)通过λ、和v(0)，利用上下行的对偶性，计算扩展耦合矩阵Q：Q=DGD1I‾1Σm=1I‾λmv~TDG1Σm=1I‾λmv~TD1I...

【技术特征摘要】
1.一种大规模MISO多小区协同功率分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)初始化上行的虚拟噪声方差其中K为基站数，每个基站天线有Mj根，I为每个基站所服务的用户数，是用户的编号，Pj为第j个基站的发射功率；为基站m的上行虚拟噪声方差，表示每个元素均为正实数的行1列向量；(2)求解满足单基站约束下的最大化最差信干噪比优化问题的上行传输功率λ，其中是用户m的虚拟上行功率；和为向下和向上取整；(3)通过λ、和v(0)，计算扩展耦合矩阵Q，得到下行传输功率p；利用上下行的对偶性，可以得到下行功率的转换方法，设计并计算如下的扩展耦合矩阵：其中表示用户m的下行传输功率；表示用户m的噪声；是用户m的虚拟上行信干噪比；dn,m为基站与第个基站中的第个用户之间的大尺度衰落；Rn,m为基站与第个基站中的第个用户之间的信道协方差矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永明，施妍如，何世文，杨绿溪，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32