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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115915370A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211326113.1(22)申请日2022.10.27(71)申请人南京邮电大学地址210003江苏省南京市鼓楼区新模范马路66号(72)发明人杨龙祥鲁俊浩(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200专利代理师朱小兵(51)Int.Cl.H04W52/26(2009.01)H04W52/14(2009.01)H04W52/42(2009.01)H04L25/02(2006.01)H04B7/0413(2017.01)权利要求书5页说明书11页附图1页(54)发明名称一种在去蜂窝大规模MIMO系统中提升系统性能的方法(57)摘要本发明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。CN115915370ACN115915370A权利要求书1/5页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KTotal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KTotal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Mjk到无线接入点APm的信道模型:其中βmjk表示大尺度衰落系数,hmjk表示小尺度衰落向量;Mjk表示第J组的第K个MT,APm表示第m个无线接入点;S1.2、按如下公式获得无线接入点APm接收到的上行链路矢量:其中,ρp为每个导频信号的归一化信噪比,φj(t)表示导频元素,Ωmjk(t)表示相位漂移,vp,m,j(t)表示接收机的失真噪声,np,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APm处接收的信号:其中ξjk表示功率控制因子;qjk(t)为Mjk在t时刻发出的信号;S1.4、无线接入点APm将yu,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:2CN115915370A权利要求书2/5页其中,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,SINRjk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Rjk(t)如下式:其中,3CN115915370A权利要求书3/5页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达速率简化表达式如下式:4.根据权利要求3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,所述步骤S3包括如下子步骤:S3.1、根据功率控制因子构造上行和速率最大化问题P1,如下式:S3.2、利用加权MMSE技术,可将上述问题转变为一般凸优化问题:其中,5.根据权利要求4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,所述步骤S4中,预设方法A