一种在去蜂窝大规模MIMO系统中提升系统性能的方法技术方案

技术编号:37145430 阅读:30 留言:0更新日期:2023-04-06 21:56
本发明专利技术公开了一种在去蜂窝大规模MIMO系统中提升系统性能的方法,建立移动终端到无线接入点的信道进行估计模型,获得无线接入点接收上行链路矢量以及接收的信号,再获得中央处理器接收的信号;进一步获得系统的上行和速率。根据功率控制因子构造上行和速率最大化问题P1,再将该问题P1转化为凸优化问题P2;使用拉格朗日函数求解凸优化问题P2,获得第一最优功率控制因子;通过预设方法B求解凸优化问题P2,获得第二最优功率控制因子;在相同的硬件条件下比较第一、第二最优功率控制因子,获得最终最优功率控制因子。本发明专利技术的算法优化了上行和速率的最优值以及缩短了计算出最优功率控制因子所需的时间和迭代步骤,总体效率显著提高。提高。提高。

【技术实现步骤摘要】
一种在去蜂窝大规模MIMO系统中提升系统性能的方法


[0001]本专利技术属于无线通信技术,具体涉及一种在去蜂窝大规模MIMO系统中提升系统性能的方法。

技术介绍

[0002]随着移动数据的快速增长,移动通信系统不断发展,以满足低延迟和高连通性的要求。在超过第五代无线通信网络的许多候选技术中,无蜂窝大规模多输入多输出(mMIMO)引起了业界和学术界的广泛关注。在现实中实现去蜂窝mMIMO系统的一个关键问题是如何解决日益增加的部署支出,因为无线通信的需求日益增长,迫切需要在收发器上安装越来越多的天线。此外,未来网络的大规模强化将使收发器的密度极高。
[0003]为确保经济可行性,一个有前景的解决方案是在收发器处部署非理想天线分支。因此,不可避免的硬件损伤已经增加。具体而言,硬件缺陷,例如由本地振荡器(LOs)中的相位和频率不稳定性引起的相位噪声、由低分辨率模数转换器(ADC)引起的量化失真、由低噪声放大器和混频器引起的噪声放大,零中频接收机限制的同相和正交相位(I/Q)不平衡是影响高功率系统容量的决定性因素,由于时变随机性,补偿算法无法完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在去蜂窝大规模MIMO系统中提升系统性能的方法,基于硬件损伤下的无小区大规模MIMO系统,所述系统由K
Total
个单天线移动终端组成,它们在相同的时间

频率块上与M个分布式N无线接入点同时通信,且K
Total
个移动终端随机分为J组,其特征在于,包括如下步骤:S1、建立移动终端到无线接入点的信道进行估计模型,获得无线接入点接收上行链路矢量以及无线接入点接收的信号,进一步获得中央处理器接收的信号;S2、基于系统中的各个移动终端的可实现上行链路数据,分别获得封闭的上行可达速率,进一步获得系统的上行和速率;S3、根据功率控制因子构造上行和速率最大化问题P1,然后将该问题P1用加权MMSE的方法转化为凸优化问题P2;S4、根据问题P2的第n次迭代拉格朗日函数,通过预设方法A求解凸优化问题P2,获得第一最优功率控制因子;S5、通过预设方法B求解凸优化问题P2,获得第二最优功率控制因子;S6、在相同的硬件条件下将第一最优的功率控制因子与第二最优功率控制因子进行性能比较,输出最终最优功率控制因子。2.根据权利要求1所述的一种在去蜂窝大规模MIMO系统中提升系统性能的方法,其特征在于,步骤S1包括如下子步骤:S1.1、按如下公式建立移动终端M
jk
到无线接入点AP
m
的信道模型:其中β
mjk
表示大尺度衰落系数,h
mjk
表示小尺度衰落向量;M
jk
表示第J组的第K个MT,AP
m
表示第m个无线接入点;S1.2、按如下公式获得无线接入点AP
m
接收到的上行链路矢量:其中,ρ
p
为每个导频信号的归一化信噪比,φ
j
(t)表示导频元素,Ω
mjk
(t)表示相位漂移,v
p,m,j
(t)表示接收机的失真噪声,n
p,m,j
(t)表示低噪声放大器和混频器限制的放大热高斯噪声;S1.3、按如下公式获得无线接入点AP
m
处接收的信号:其中ξ
jk
表示功率控制因子;q
jk
(t)为M
jk
在t时刻发出的信号;S1.4、无线接入点AP
m
将y
u,m
(t)投影到在接收到来自所有无线接入点的信号后,C中央处理器接收的的信号如下式:
其中,表示信道估计转置。3.根据权利要求2所述的一种在去蜂窝大规模MIMO系统中提升系统性能的方法,其特征在于,步骤S2包括如下子步骤:S2.1、按如下公式计算系统中的各个移动终端的可实现上行链路速率:其中,SINR
jk
为:S2.2、根据步骤S2.1中各个移动终端的可实现上行链路数据,求解获得封闭的上行可达速率R
jk
(t)如下式:其中,其中,其中,其中,
CLO表示普通振荡器,SLO表示独立振荡器;CLO表示普通振荡器,SLO表示独立振荡器;S2.3、按如下公式计算系统的上行和速率:当δ=0,κ=0,及μ=1,并保证和封闭的上行可...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨龙祥鲁俊浩
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:

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