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专利号: 2017100216315
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种协作通信系统中联合波束赋形和天线选择的发射方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)初始化每个协作用户的发射天线选择矩阵和预编码矩阵,并计算初始化能量效率值;

2)通过解决最大能量效率的非凸优化问题,获得新的预编码矢量;

3)根据新预编码矢量判定基站端的发射天线所处状态,更新用户的发射天线选择矩阵;

4)经多次迭代至收敛,得到系统的天线选择矩阵和其对应的最优化波束赋形预编码矢量;在进行初始化操作之前基站池要获取协作用户的下行信道状态信息Hl,m,n代表第l个基站到第m个基站内第n个用户的信道矩阵;Nr表示协作用户根接收天线数量,Nt表示基站的发射天线数量;

所述步骤1)具体包括:设定基站m内的第n个用户的发射天线选择矩阵为Sm,n,将其初始化 Sm,n∈CK×K,且 其中,ak=1表示基站m的第k根天线被开启,ak=0表示该天线被关闭;初始状态下,默认设置天线全部处于开启状态,所以矩阵 是一个单位阵;设定天线选择阈值ζ,作为判定天线状态阈值;

设定基站m内的第n个用户的预编码矩阵为Wm ,n∈CK×1,对其初始化其中Pm为基站的最大发射功率,每个基站有N个协作用户调度在同一时频资源上,初始化能量效率值为:所述步骤2)具体包括:解决基于能量效率最大化的预编码设计问题,求解目标函数:其中,αm,n表示基站m内用户n的优先权值,Pmo表示基站m的基本电路消耗功率,Pc表示每根天线开启状态下的功率消耗, 表示基站m内用户n的噪声功率;求得满足最优解的新预编码矢量所述步骤3)具体包括:遍历 的K个元素,取最大模值元素 并对预编码矢量 进行归一化处理,得到归一化的预编码矢量 若归一化矩阵中第k个元素模值 小于阈值ζ,其中k为1到K的任一整数值,表示该天线对其他小区用户干扰较大或对本小区用户增益较小,则对应的天线选择矩阵 中的第k个对角元素关闭该天线,否则 不变;其中第k个元素表示第k根天线分配的功率和天线的最大分配功率之比。

2.根据权利要求1所述的协作通信系统中联合波束赋形和天线选择的发射方法,其特征在于:判断迭代是否收敛的方法为:在获得新的预编码矢量 天线选择矩阵后,再次计算系统的能量效率 判断算法是否收敛;设定收敛条件如果满足收敛,则退出迭代,其中φ为迭代停止条件,获得最优的天线选择矩阵 预编码矢量 否则,再次初始化天线选择矩阵 预编码矢量