多點(diǎn)協(xié)同對(duì)偶能效傳輸優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多點(diǎn)協(xié)同對(duì)偶能效傳輸優(yōu)化方法，該方法的優(yōu)化目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)在給定的單基站功率和信干噪比的約束下能效的最大化。首先將上下行傳輸?shù)膶?duì)偶性引入到能效的優(yōu)化中，設(shè)立相應(yīng)的能效優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，引入與下行傳輸對(duì)偶的虛擬的上行問(wèn)題。其次通過(guò)GP優(yōu)化對(duì)虛擬的上行傳輸問(wèn)題進(jìn)行求解，然后將相應(yīng)的上行優(yōu)化結(jié)果轉(zhuǎn)化成原來(lái)的下行傳輸問(wèn)題的解，從而解決在下行多用戶的能效傳輸問(wèn)題，獲得優(yōu)化的波束矢量以及功率分配方法。相比于現(xiàn)有的考慮能效的波束成形和功率分配方法，所提方法計(jì)算復(fù)雜度低，易于實(shí)現(xiàn)，而且在實(shí)際系統(tǒng)中所需要的反饋量較小，易于實(shí)現(xiàn)。
【專利說(shuō)明】多點(diǎn)協(xié)同對(duì)偶能效傳輸優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種多點(diǎn)協(xié)同對(duì)偶能效傳輸優(yōu)化方法。 【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展,無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量劇增，也造成了相應(yīng)的能量 消耗的顯著增加。以往,多天線傳輸作為一種有效地提高系統(tǒng)頻譜效率的方法得到了廣泛 的利用，而隨之衍生出的大規(guī)模天線可以提高系統(tǒng)的能效。能效一般被定義為系統(tǒng)和速率 與總的功率損耗的比值,最近,在下行多用戶多天線系統(tǒng)中利用小區(qū)波束成形和功率控制 方法來(lái)抑制解決能效問(wèn)題成為了無(wú)線通信領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。在功率約束下的能效問(wèn)題 是一個(gè)非凸的問(wèn)題,求解起來(lái)比較困難，目前波束成形和功率分配方法的設(shè)計(jì)主要集中在 通過(guò)迭代以及取界等方法來(lái)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的易于求解的凸問(wèn)題,并沒(méi)有考慮到上下行的對(duì)偶 特性，為此,本發(fā)明基于能效傳輸設(shè)計(jì)了一種利用上下行對(duì)偶性的協(xié)作多小區(qū)聯(lián)合波束與 功率分配方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供了反饋量比較低的、有效提高系統(tǒng)能效的多點(diǎn)協(xié)同對(duì)偶能效傳輸優(yōu)化方法。[0004]本發(fā)明的多點(diǎn)協(xié)同對(duì)偶能效傳輸優(yōu)化方法,包括以下步驟：[0005]1).初始化上行傳輸功率q(0)和波束矢量W(0),保證滿足信干噪比和功率的約束, I(0)和計(jì)算出大約的信干噪比約束值Y(0) ;
[0006]K為基站數(shù)，N為每個(gè)基站所服務(wù)的用戶數(shù),-N=KN,是用戶的編號(hào)；
[0007]W 為{W1,1,…，W1,N, W2,1, ...,WK,N},Wn為W「m/N],m-N[m/N」'是基站[m/N]對(duì)用戶m-N[m/N]的波
[0008]束矢量；L」和「I為向下和向上取整；
[0009]q為{q1,1,…，q1,N, q2,1, ...,qK,N}，qn為q「m/N],m-N[m/N」'是用戶m的虛擬上行功率；
[0010]P為{P1,1,…，P1,N, P2,1, ...,PK,N}，Pn為P「m/N],m-N[m/N」'是用戶m的下行傳輸功率；
[0011]σ為{σ1,1,…，σ1,N, σ2,1, ...,σK,N}，σn為σ「m/N],m-N[m/N」'是用戶 m 的噪聲方差；
[0012]hm,n為基站[n/N」與第「m/N]個(gè)基站中的第m-N[m/N」個(gè)用戶之間的信道參數(shù)；
[0013]-hn,m=hn,m/(σm),∨n,m;每個(gè)基站天線有Mj根；Pj.為第j個(gè)基站的最大發(fā)射功率；
[0014]←Y為{←Y1,1,…，←Y1,N, ←Y2,1, ...,←YK,N},←Yn為←Y「m/N],m-N[m/N」'是用戶m的虛擬上行信干噪比；[0015]→Y為{→Y1,1,…，→Y1,N, →Y2,1, ...,→YK,N},→Yn為→Y「m/N],m-N[m/N」'是用戶m的下行信干噪比；[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種多點(diǎn)協(xié)同對(duì)偶能效傳輸優(yōu)化方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 1).初始化上行傳輸功率q(°)和波束矢量W(°)，保證滿足信干噪比和功率的約束，并通過(guò)q(°)和w(°)計(jì)算出大約的信干噪比約束值Y (0)； K為基站數(shù)，N為每個(gè)基站所服務(wù)的用戶數(shù)，及=KN，是用戶的編號(hào)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)協(xié)同對(duì)偶能效傳輸優(yōu)化方法，其特征在于，上述方法中的步驟I)中，初始化虛擬上行功率和波束的方法具體包括如下步驟: . 1.1).初始化輔助變量u⑷> O, qw = O和q(°) = O ； . 1.2).更新上行虛擬傳輸功率q，更新公式如下:

【文檔編號(hào)】H04W52/42GK103840867SQ201410114825
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】何世文, 陳文陽(yáng), 黃永明, 王海明 申請(qǐng)人:東南大學(xué)