用于雙向全雙工大規模天線中繼系統功率優化方法技術方案

本發明專利技術提供了一種用于雙向全雙工大規模天線中繼系統功率優化方法，包括：步驟1：組建雙向全雙工大規模天線中繼系統；步驟2：所有用戶終端向中繼發送狀態信息；步驟3：中繼收集所有用戶與中繼之間的大尺度衰落的統計信息；步驟4：設置迭代次數，并計算每個用戶的初始SINR；步驟5：求解關于信干噪比、用戶功率和中繼功率的幾何規劃問題，得到所述幾何規劃問題用戶功率和中繼功率的最優解；步驟6：進行零判定；步驟7：收斂判定；步驟8：迭代次數自增1，設置下一次迭代初始SINR值，返回執行步驟5；步驟9：功率優化結束。本發明專利技術利用了大尺度衰落的先驗統計信息，降低了系統復雜度和功耗，極大地提高系統的可達和速率。

【技術實現步驟摘要】
201610361991

【技術保護點】
一種用于雙向全雙工大規模天線中繼系統功率優化方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：組建雙向全雙工天線中繼系統；步驟2：所有用戶終端向中繼發送狀態信息；步驟3：中繼收集所有用戶與中繼之間的大尺度衰落的統計信息；步驟4：設置迭代次數i＝1，初始化誤差門限值，并計算每個用戶的初始信干噪比SINR；步驟5：記錄迭代次數i，求解關于信干噪比、用戶功率和中繼功率的幾何規劃問題，得到所述幾何規劃問題SINR的最優解，并且得到所述幾何規劃問題用戶功率和中繼功率的最優解；步驟6：進行零判定，具體地，若存在任意一個用戶的當前迭代SINR的最優解的值為零，則功率優化結束，執行步驟9；否則，執行步驟7；步驟7：收斂判定，具體地，若當前迭代初始SINR和當前迭代最優解SINR滿足設定條件，則認為功率分配算法收斂，功率優化結束，執行步驟9；否則，進入步驟8；步驟8：設置迭代次數i自增1，令第k個用戶下一次迭代初始SINR設置為當前迭代SINR的最優解，返回執行步驟5；步驟9：功率優化結束，當前迭代中用戶功率和中繼功率的最優解即為本功率優化方法滿足系統和速率值最大的解。

【技術特征摘要】
1.一種用于雙向全雙工大規模天線中繼系統功率優化方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：組建雙向全雙工天線中繼系統；步驟2：所有用戶終端向中繼發送狀態信息；步驟3：中繼收集所有用戶與中繼之間的大尺度衰落的統計信息；步驟4：設置迭代次數i＝1，初始化誤差門限值，并計算每個用戶的初始信干噪比SINR；步驟5：記錄迭代次數i，求解關于信干噪比、用戶功率和中繼功率的幾何規劃問題，得到所述幾何規劃問題SINR的最優解，并且得到所述幾何規劃問題用戶功率和中繼功率的最優解；步驟6：進行零判定，具體地，若存在任意一個用戶的當前迭代SINR的最優解的值為零，則功率優化結束，執行步驟9；否則，執行步驟7；步驟7：收斂判定，具體地，若當前迭代初始SINR和當前迭代最優解SINR滿足設定條件，則認為功率分配算法收斂，功率優化結束，執行步驟9；否則，進入步驟8；步驟8：設置迭代次數i自增1，令第k個用戶下一次迭代初始SINR設置為當前迭代SINR的最優解，返回執行步驟5；步驟9：功率優化結束，當前迭代中用戶功率和中繼功率的最優解即為本功率優化方法滿足系統和速率值最大的解。2.根據權利要求1所述的用于雙向全雙工大規模天線中繼系統功率優化方法，其特征在于，所述步驟1中組建的雙向全雙工大規模天線中繼系統包括：多個用戶對與一個中繼；初始化雙向全雙工大規模天線中繼系統的參數，所述系統參數包括：用戶對個數，記為K；中繼發送天線數，記為Nt；中繼接收天線數，記為Nr；所有用戶具有一根天線，所有用戶及中繼均工作在全雙工模式，中繼采用放大轉發協議。3.根據權利要求1所述的用于雙向全雙工大規模天線中繼系統功率優化方法，其特征在于，所述步驟2中用戶發來的狀態信息包括：用戶的發送導頻序列長度信息、導頻功率信息、有效載荷功率信息、用戶間干擾信息、用戶的循環干擾信息、用戶的位置信息。4.根據權利要求1所述的用于雙向全雙工大規模天線中繼系統功率優化方法，其特征在于，所述步驟3包括：中繼根據用戶的位置信息，在已有的中繼覆蓋范圍內大尺度衰落與位置的統計信息列表中收集所有用戶與中繼之間的大尺度衰落統計信息。5.根據權利要求1所述的用于雙向全雙工大規模天線中繼系統功率優化方法，其特征在于，所述步驟4中第k個用戶的初始SINR表示為計算公式如下：γ^k,i=Pk′NtMPk+LIRk+NRk+MUk+ANk;]]>MPk=Σj=1,j≠k2KPjak,j;]]>LIRk=PRσLI2bk;]]>NRk=σnr2bk;]]>MUk=1PRΣn=12...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張戰戰，陳智勇，夏斌，沈漫源，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：上海;31