一种基于最小速率保证的多小区大规模MIMO中高谱效功率分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种基于最小速率保证的多小区大规模多输入多输出(MIMO，Multiple‑Input Multiple‑Output)系统中高谱效功率分配方法，针对不完全信道状态信息下的多小区大规模MIMO系统，建立了系统模型，采用破零检测，得出优化目标函数，其可由凹凸过程法转化为凹函数；由各用户功率限制结合最小速率约束得出各用户功率上下限，使用块坐标下降法可得结果；经仿真验证，本发明专利技术所提出的功率分配方法可以提供与粒子群法近乎相同的效果，且复杂度更低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于最小速率保证的多小区大规模MIMO中高谱效功率分配方法
：本专利技术涉及移动通信系统的频谱效率优化的功率分配方法，尤其涉及一种基于最小速率保证的多小区大规模MIMO中高谱效功率分配方法，其属于移动通信领域。
技术介绍
：伴随无线通信数据业务量和多样化新兴业务的大量涌现，5G以及B5G通信技术成为通信界研究热点。作为5G的关键技术之一，大规模MIMO系统在基站使用远超激活终端数的天线，能增加一个数量级的频谱效率并大幅降低发射功率。实际应用中，必然存在多个小区并且存在小区间干扰，所以单小区大规模MIMO系统设计有局限性。此外，考虑到实际环境中无法获取完全信道状态信息，进行非完全信道状态信息条件下的多小区大规模MIMO系统研究有重要的实际意义。关于频谱效率的研究是大规模MIMO系统中的一个热点问题。文献1(T.VanChien,C.MollénandE."Large-Scale-FadingDecodinginCellularMassiveMIMOSystemsWithSpatiallyCorrelatedChannels,"本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于最小速率保证的多小区大规模MIMO中高谱效功率分配方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1、建立大规模MIMO系统上行传输模型，模型中设有L个小区，每个小区中有一个配备M根天线的基站与K个单天线用户，第

【技术特征摘要】
1.一种基于最小速率保证的多小区大规模MIMO中高谱效功率分配方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、建立大规模MIMO系统上行传输模型，模型中设有L个小区，每个小区中有一个配备M根天线的基站与K个单天线用户，第个小区内的用户与第l个小区内的基站之间的信道矩阵为



其中，是瑞利衰落，为M×K矩阵，是对角矩阵，其中[]kk表示第k个对角线元素，表示第个小区内的第k个用户与第l个小区内基站的距离；
S2、对用户到基站间的信道进行估计，其中，是估计信道，Ell是估计错误，均为M×K矩阵；则接收到第l个小区内第k个用户的检测信号为



其中，Wll为线性检测矩阵，为M×K矩阵，wll,k为其第k列，本方法采用破零检测，则表示其他用户的干扰和噪声；
S3、将用户最大发射功率和最小速率作为约束条件，构建出基于不完全信道状态信息的多小区大规模MIMO系统频谱效率优化问题；
S4、将步骤S3中得到的优化函数中的减数项在一阶泰勒展开点p0处展开，得到一个新的凹函数，结合块坐标下降算法，求解出功率分配。


2.如权利要求1所述的基于最小速率保证的多小区大规模MIMO中高谱效功率分配方法，其特征在于：S1包括以下子步骤：第l个基站处的接收信号表示为



其中，表示第个小区内的用户的发射功率，表示第个小区内的归一化用户信号，表示第个小区内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧，虞湘宾，刘涪源，党小宇，蔡嘉丽，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32