【技术实现步骤摘要】
一种用于区分服务质量多组多播系统的波束赋形设计方法
本专利技术属于宽带无线和移动通信的收发设计方法
，具体涉及一种用于区分服务质量多组多播系统的波束赋形设计方法。
技术介绍
基于发送端已知或者部分已知信道状态信息的前提下，通过在无线通信系统的发送端设计波束赋形向量、优化发送功率在空间的分布，能够有效提升系统的分集增益。已有大量研究表明，波束赋形技术可以应用于无线通信系统中的各类信道，包括接入信道、单播信道、组播信道和广播信道。随着上层组播业务的不断拓展，单组多播与多组多播场景下波束赋形的设计工作日渐深入。针对多组多播信道，波束赋形设计方法主要有以下几类：1)以消除多播组间干扰为目标的波束赋形设计。其具体做法是利用迫零技术，将不同组用户之间的干扰消除，从而将多组多播问题退化为多个单组多播问题。该方法的主要问题在于只有在多播组数以及每个组中用户数较少的情况，才有足够的空间自由度进行迫零，其他情况下，算法都不能实现多播组间干扰消除的目标。2)在保证各组用户信干噪比的前提下，以最小化发送功率为目标的波束赋形设计。其具体做法是将原优化问题中的非凸秩约束松弛后利用半正定...
【技术保护点】
1.一种用于区分服务质量多组多播系统的波束赋形设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构造多组多播系统中的区分服务问题，利用内点法求解区分服务问题经过松弛以后得到的半定规划问题，得到半定矩阵组；步骤2：对步骤1得到的半定矩阵组进行分解，提取向量；步骤3：判断步骤1得到的半定矩阵组的秩是否都不大于2，如果是，执行步骤8，否则执行步骤4；步骤4：利用凸近似优化，对步骤2中分解得到的向量进行可行性优化，得到可行初始波束赋形向量；步骤5：进行可行性优化判决，如果满足条件，执行步骤6，否则返回步骤4；步骤6：进行迭代功率优化；步骤7：功率优化迭代次数判决；步骤8：波束赋形向量输出...
【技术特征摘要】
1.一种用于区分服务质量多组多播系统的波束赋形设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构造多组多播系统中的区分服务问题，利用内点法求解区分服务问题经过松弛以后得到的半定规划问题，得到半定矩阵组；步骤2：对步骤1得到的半定矩阵组进行分解，提取向量；步骤3：判断步骤1得到的半定矩阵组的秩是否都不大于2，如果是，执行步骤8，否则执行步骤4；步骤4：利用凸近似优化，对步骤2中分解得到的向量进行可行性优化，得到可行初始波束赋形向量；步骤5：进行可行性优化判决，如果满足条件，执行步骤6，否则返回步骤4；步骤6：进行迭代功率优化；步骤7：功率优化迭代次数判决；步骤8：波束赋形向量输出：输出步骤3或者步骤7中得到的波束赋形向量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1包括：步骤1-1，设基站端有Mt根发射天线，高优先级用户和低优先级组用户都各配一根接收天线；系统内共有K个高优先级用户，分别存在于L个高优先级组{Ω1,Ω2,...,ΩL}，且每个用户只属于其中一个组，ΩL表示第L个高优先级组；同时，系统内有N个低优先级用户，属于低优先级组χ；在发送端，所有用户的信道状态信息是已知的，和分别表示第l个高优先级组中第m个用户的信道向量和噪声功率，其中，表示一个行数为1，列数为Mt的复数域向量；和分别表示低优先级组第n个用户的信道向量和噪声功率；步骤1-2，构造多组多播系统中的区分服务问题，该问题的约束条件是高优先级用户信干噪比不小于一定值、低优先级用户信干噪比不大于一定值，优化目标是系统的发送总功率，待优化变量是l个分组波束赋形向量以及一个加性波束赋形向量其中表示一个行数为Mt、列数为2的复数域矩阵；wl表示第l个分组波束赋形向量；通过定义与其中，与分别表示对向量wl、hl,m、gn与v进行共轭转置操作后得到的向量；原问题转化为如下的形式：V≥0,rank(V)≤2其中，Tr表示求矩阵的迹操作，rank()表示求矩阵的秩操作，γl,m与分别表示第l个高优先级组中第m个用户的信干噪比约束和其噪声功率，λn与分别表示低优先级组中第n个用户的信干噪比约束和其噪声功率；丢弃秩约束，通过内点法求解松弛后的半定规划问题，得到半定矩阵Wl，l＝1,2,...,L以及V。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2包括：对半定矩阵Wl，l＝1,2,...,L以及V做特征值分解：与提取出二维波束赋形向量：和其中，矩阵Ul是对矩阵Wl做特征值...
【专利技术属性】
技术研发人员：张子龙，王德民，侍宇峰，陈鼎合，曹海洋，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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