利索能及
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专利号: 2020114439804
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种CF mmWave mMIMO系统中基于最优总能效(global energy efficiency,GEE)的功率分配方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:S1:搭建去蜂窝毫米波大规模MIMO(cell‑free millimeter wave massive MIMO,CF mmWave mMIMO)系统;

S2:计算用户的可达速率;

S3:构建全局能效优化问题P1;

S4:采用基于Gauss‑Seidel‑type的迭代的方法,求解问题P1,得出每个接入点对每个用户的传输功率。

2.根据权利要求1所述的功率分配方法,其特征在于,步骤S1中,搭建的CF mmWave mMIMO系统为:假设该系统配置了M个接入点(access points,AP)和K个用户,每个用户配置Nr个接收天线,每个AP配置Nt个发射天线;假设 表示AP和用户之间的关系,当D(m,k)=1时表示第m个AP服务第k个用户,当D(m,k)=0时表示第m个AP不为第k个用户服务;第m个AP服务的用户集为 第k个用户的AP服务簇为采用以用户为中心(user‑centric,UC)的功率控制策略,假设每个AP能服务的最大用户数为NUE,max,每个UE最多能被NAP,max个AP服务;构造D使得

3.根据 权利 要求2 所述的 功 率分配 方法 ,其 特征 在于 ,实现 D使 得的具体步骤为:第一步,选择NUE,max个最大信道增益激活矩阵D的行;第二步,根据M‑NAP,max个最小信道增益在D的每个列上清零。

4.根据权利要求2或3所述的功率分配方法,其特征在于,步骤S2中,第k个用户的可达速率表示为:

其中, 表示第k个用户的相关矩阵加上有效噪声,B0表示子载波带宽,I表示单位矩阵,Hk,m表示第k个用户和第m个AP之间的信道增益;

表示第k个用户的波束赋形器,IP表示大小为P的单位矩阵,1Nr/P表示大小为Nr/P的全1矩阵,P表示接收天线分组的组数;Fm,k表示第m个AP对第k个用户使用的预编码矩阵;第m个AP对第k个用户的传输功率为ηm,k,其他用户的传输功率为η/m,k。

5.根据权利要求4所述的功率分配方法,其特征在于,步骤S3中,构建的全局能效优化问题P1为:

其中,PT表示总功率,Pc,m表示第m个AP的电路消耗功率,Pbh,m表示第m个AP的回程链路功率,Pmax,m表示第m个AP的最大传输功率,δ为传输效率。

6.根据权利要求5所述的功率分配方法,其特征在于,步骤S4具体包括:采用基于Gauss‑Seidel‑type的迭代的方法,将问题P1转为问题P2:其中,t表示迭代索引;当在解决P2问题的每次迭代过程中,其他用户的功率 被假设为已知,由于存在 个用户被第m个AP服务,所以P2问题需要解决 个子问题,每个子问题可以采用Dinkelbach算法解决;将问题P2的限制条件转换为单用户的功率限制条件,即 其中 是归一化因子, 表示在第t‑1次迭代中计算得到的功率值。