一种基于大规模天线系统多参数优化频谱效率的方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于大规模天线系统多参数优化频谱效率的方法，能够提高系统的频谱效率。所述方法包括：建立多参数优化频谱效率的模型，其中，所述多参数包括：天线选择矩阵、波束成形矢量、发射功率和导频序列长度；根据建立的多参数优化频谱效率模型，优化天线选择矩阵；根据建立的多参数优化频谱效率模型及优化得到的天线选择矩阵，优化波束成形矢量和发射功率；根据建立的多参数优化频谱效率模型及优化得到的天线选择矩阵、波束成形矢量和发射功率，优化导频序列长度；将优化得到的天线选择矩阵、波束成形矢量和、发射功率和优化导频序列长度带入建立的多参数优化频谱效率模型中，得到优化后的频谱效率。本发明专利技术适用于频谱效率优化操作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大规模天线系统多参数优化频谱效率的方法
本专利技术涉及无线通信
，特别是指一种基于大规模天线系统多参数优化频谱效率的方法。
技术介绍
近年来，随着全球无线通信技术日新月异地发展，无线通信数据业务的需求呈指数增长。加之目前无线通信系统采用的是静态(固定)频谱分配策略，频谱资源也越来越紧缺。大规模天线(MassiveMultiple-InputMultiple-Output，MassiveMIMO)技术不需要大面积更新用户的终端设备，只需对基站进行改造，即可提高系统的频谱利用率及系统容量，解决频谱短缺的问题。在大规模天线系统中，导频污染、信道有效估计、功率消耗和硬件设备成本等诸多问题的多解决亟待研究。目前常用方法有：基于天线选择技术有效解决硬件设备成本的问题；基于波束成形技术，可获得较大的阵列增益，显著提高信道容量，解决功率消耗的问题；基于信道估计和导频调度两个方向减轻或消除导频污染；目前这些方法解决各自针对的问题效果显著，然而这些方法未能全面均衡解决大规模天线系统中存在的导频污染，功率消耗、系统的高复杂性和成本等诸多问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大规模天线系统多参数优化频谱效率的方法，其特征在于，包括：建立多参数优化频谱效率的模型，其中，所述多参数包括：天线选择矩阵、波束成形矢量、发射功率和导频序列长度；根据建立的多参数优化频谱效率模型，优化天线选择矩阵；根据建立的多参数优化频谱效率模型及优化得到的天线选择矩阵，优化波束成形矢量和发射功率；根据建立的多参数优化频谱效率模型及优化得到的天线选择矩阵、波束成形矢量和发射功率，优化导频序列长度；将优化得到的天线选择矩阵、波束成形矢量和、发射功率和优化导频序列长度带入建立的多参数优化频谱效率模型中，得到优化后的频谱效率。

【技术特征摘要】
1.一种基于大规模天线系统多参数优化频谱效率的方法，其特征在于，包括：建立多参数优化频谱效率的模型，其中，所述多参数包括：天线选择矩阵、波束成形矢量、发射功率和导频序列长度；根据建立的多参数优化频谱效率模型，优化天线选择矩阵；根据建立的多参数优化频谱效率模型及优化得到的天线选择矩阵，优化波束成形矢量和发射功率；根据建立的多参数优化频谱效率模型及优化得到的天线选择矩阵、波束成形矢量和发射功率，优化导频序列长度；将优化得到的天线选择矩阵、波束成形矢量和、发射功率和优化导频序列长度带入建立的多参数优化频谱效率模型中，得到优化后的频谱效率。2.根据权利要求1所述的基于大规模天线系统多参数优化频谱效率的方法，其特征在于，建立的多参数优化频谱效率模型为：argmaxRvariablesw,S,ps,τ；其中，variables表示模型的优化变量，R表示频谱效率，w是波束成形矢量，S是天线选择矩阵，ps是发射功率，τ是用户发送的导频序列长度。3.根据权利要求2所述的基于大规模天线系统多参数优化频谱效率的方法，其特征在于，频谱效率R表示为：其中，K是大规模天线系统内的用户数，IK是K×K维的单位矩阵，非上标H是基站BS的M个天线和系统内K个用户之间M×K维的信道矩阵，上标H表示矩阵的共轭，||表示矩阵的行列式。4.根据权利要求2所述的基于大规模天线系统多参数优化频谱效率的方法，其特征在于，所述根据建立的多参数优化频谱效率模型，优化天线选择矩阵包括：根据与联合优化等效的分步优化，对建立的所述模型进行凸优化处理，将所述模型从非凸目标函数转变为凸目标函数；在得到的凸目标函数中，固定波束成形矢量、发射功率、导频序列长度后，计算凸目标函数对天线选择矩阵的导数gi；根据凸目标函数对天线选择矩阵的导数gi，求凸目标函数下边界的最大值Si+1；根据凸目标函数下边界的最大值...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜利平，贺文，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11