CN109617583A - 一种预编码与功率分配联合优化方法 - Google Patents

一种预编码与功率分配联合优化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109617583A
CN109617583A CN201811534089.4A CN201811534089A CN109617583A CN 109617583 A CN109617583 A CN 109617583A CN 201811534089 A CN201811534089 A CN 201811534089A CN 109617583 A CN109617583 A CN 109617583A
Authority
CN
China
Prior art keywords
user
indicate
wave beam
precoding
convex
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811534089.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109617583B (zh
Inventor
姜雪纯
冯穗力
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201811534089.4A priority Critical patent/CN109617583B/zh
Publication of CN109617583A publication Critical patent/CN109617583A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109617583B publication Critical patent/CN109617583B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0408—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0426—Power distribution
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0426—Power distribution
    • H04B7/043—Power distribution using best eigenmode, e.g. beam forming or beam steering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

本发明公开了毫米波NOMA多波束***下行链路中的一种预编码与功率分配联合优化的方法。主要包括步骤：(1)基站获取用户的下行信道信息。(2)根据获得的用户下行信道信息对用户进行分组配对。(3)设计一组码本，并将预编码与功率分配联合优化问题转化为凸优化问题。(4)通过迭代方式对转化后的凸优化问题进行求解，获取选择因子向量和功率分配因子向量。(5)利用选择因子与码本构造一个新的码字作为预编码矩阵。本发明解决了基站发射多个波束的场景下，毫米波NOMA预编码与功率分配的联合优化问题，更具有一般性。

Description

一种预编码与功率分配联合优化方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种预编码与功率分配联合优化方法。
背景技术
在低频率处的频谱资源接近饱和的今天，毫米波由于波长短、频带宽的特点逐渐被人们所重视。数据表明，毫米波在室内无线***与户外固定***中通信时的数据率可高达千兆比特每秒，且频谱资源非常丰富。毫米波由于其在自由空间中的路径损耗非常巨大，因此一般采用由大量的天线单元组成的大天线阵列，通过预编码提高增益。因为毫米波的天线阵列一般很大，使用传统的数字预编码方式会令***的硬件开销很高。为了降低毫米波的硬件复杂度，一般可以采用模拟预编码方法将预编码问题从天线数的高维度降低至射频链数的低维度。
NOMA技术可以在相同的时频资源中叠加多个用户信号，往往可以比时分复用和频分复用获得更好的性能。NOMA技术通过给不同的用户分配不同的功率实现的多址接入技术，因此功率分配问题与整个***的性能密切相关。NOMA在发射端利用叠加编码(SC)的方式发送信号，在接收端利用串行干扰消除技术(SIC)消除干扰实现多址接入。由于毫米波***中模拟预编码的限制，基站能够同时发射的波束数量不能大于射频链数。
预编码方法的实施首先要获得信道状态信息。TDD***中利用上下行互易性，基站可以直接获得用户的下行信道信息。毫米波由于其路损巨大，需要频繁的使用预编码，因此在毫米波场景下，功率分配与预编码问题密切相关。而现有技术中，对于毫米波NOMA场景下的预编码与功率分配的联合优化问题，只能够对只有一个波束的情况进行优化。
为了便于叙述，假定小区的基站配置有N根发射天线，K个射频链，发射K个波束，每个波束服务两个用户。小区中存在2K个单天线用户。基站采用模拟预编码进行波束赋形。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种预编码与功率分配联合优化方法。本发明利用一个码本，通过计算每个码字的选择因子，构造最终的预编码矩阵，联合求解出每个用户的最优功率分配因子。本发明将预编码与功率分配两个问题联合起来进行优化，能够大大提高***的性能。
本发明的目的能够通过以下技术方案实现：
在本发明中，假设基站配置有N根发射天线，K个射频链，每个波束服务两个用户，小区中存在2K个单天线用户，基站采用模拟预编码进行波束赋形。其中，K<<N。
一种预编码与功率分配联合优化方法，具体步骤包括：
(1)基站获取用户的下行信道信息；
(2)基站根据用户的信道信息，将用户均分为好用户和坏用户两组，在好用户与坏用户中分别选取一个用户进行配对，配对好的用户组由一个波束提供服务；基站同时发射K个波束；
(3)设计一组码本，并将预编码与功率分配联合优化问题转化为凸优化问题；
(4)通过迭代方式对转化后的凸优化问题进行求解，获取选择因子向量和功率分配因子向量；
(5)利用码本与获得的选择因子构造新的码字作为波束的预编码向量，联合优化后求解得到最终的预编码向量与功率分配因子。
具体地，在步骤(2)中，好用户组中的用户按照信道强度的先后顺序，从信道强度最高的用户开始，在坏用户组中挑选与自己信道相关性最高的用户进行配对，每个用户不可重复配对。
更进一步地，在步骤(2)中，用hk,1表示第k个波束中坏用户的信道矩阵，hk,2表示第k个波束中好用户的信道矩阵，两个矩阵大小均为N×1，k＝1,....,K。
利用叠加编码，基站发送的大小为K×1的信号表示为：
其中，pk,1与pk,2分别表示第k个波束的坏用户与好用户分配的功率分配因子，pk,1+pk,2＝1。sk,1表示发送给第k个波束坏用户的信号，sk,2表示发送给第k个波束好用户的信号。
接收信号表示为：
其中，1表示坏用户，2表示好用户，k表示第k个波束，i表示第i个用户，W＝[w1,....,wk]，wk代表第k个波束的模拟预编码矩阵，大小为N×1，wk的每个元素模恒定，nk,i是零均值、方差为σ2的加性高斯白噪声。
具体地，在所述步骤(3)中，用表示设计的一组码本，码本中存在L个相互正交的码字，码本中第l个码字表示为：
其中，λ表示信号的波长，d表示天线单元之间的距离，N为发射天线数。码字的每一项元素恒定。每个码字对应一个选择因子，选择因子的大小在0到1的范围内变化，所***字的选择因子相加为1。令sk表示第k个波束的选择因子向量，sk的第i个元素对应码本中第i个码字的选择因子。
具体地，所述步骤(4)，包括：
(4-1)在码本中选择一个与好用户信道特性最匹配的码字，根据该码字确定初始的选择因子与功率分配因子，从而生成一组初始点，以及初始化目标值为0，目标值为联合优化的目标；根据工程上的精度要求设定一个容错率；限定条件根据具体的联合优化问题而定；
(4-2)在第一次迭代时，将生成的初始点Δ0带入(21)中求得一组解Δ*，与目标值r*。
(4-3)第i次迭代后，先对初始点与目标值进行更新，令Δi＝Δ*，ri＝r*。
(4-4)令i＝i+1，将初始点Δi带入公式(21)中求得一组解Δ*，与目标值r*。计算本次求得的目标值与上一次求得的目标值的差值，若差值小于等于容错率，即|r*-ri-1|≤ε，就停止迭代。
(4-5)重复步骤(4-3)和(4-4)，直至i＝I即迭代次数用尽位置为止。于是得到选择因子矩阵sk,与功率分配因子p1,k,p2,k，k＝1,2,…,K。其中功率分配因子是指对分配给用户的功率与总功率的比值，p1,k+p2,k＝1。
具体地，在步骤(5)中，利用码本的选择因子sk构造预编码矩阵，第k个波束的模拟预编码矩阵表示为(wk,p1,k,p2,k)为联合优化求得的最终解，其中，k＝1,....,K。
本发明相较于现有技术，具有以下的有益效果：
本发明解决了基站发射多个波束的场景下，毫米波NOMA预编码与功率分配的联合优化问题，更具有一般性。同时预编码与功率分配的联合优化对***的性能有很大的提高。
附图说明
图1为本发明实施例中的多波束毫米波NOMA***的示意图。
图2为本发明实施例中的一种多波束毫米波NOMA***中预编码与功率分配联合优化方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
在本实施例中，如图1所示为毫米波NOMA***，***条件假设为：基站设置有N个发射天线，K个射频链，射频链数量远小于天线数量；基站同时发射K个波束，每个波束服务两个单天线用户，场景中一共有2K个单天线用户。坏用户先于好用户解码，基站采用模拟预编码进行波束赋形。
如图2所示为一种预编码与功率分配联合优化方法的流程图，具体步骤包括：
(1)基站获取用户的下行信道信息；
(2)基站根据用户的信道信息，将用户均分为好用户和坏用户两组，在好用户与坏用户中分别选取一个用户进行配对，配对好的用户组由一个波束提供服务；基站同时发射K个波束；
(3)设计一组码本，并将预编码与功率分配联合优化问题转化为凸优化问题；
(4)通过迭代方式对转化后的凸优化问题进行求解，获取选择因子向量和功率分配因子向量；
(5)利用码本与获得的选择因子构造新的码字作为波束的预编码向量，联合优化后求解得到最终的预编码向量与功率分配因子。
具体地，在步骤(2)中，好用户组中的用户按照信道强度的先后顺序，从信道强度最高的用户开始，在坏用户组中挑选与自己信道相关性最高的用户进行配对，每个用户不可重复配对。
更进一步地，在步骤(2)中，用hk,1表示第k个波束中坏用户的信道矩阵，hk,2表示第k个波束中好用户的信道矩阵，两个矩阵大小均为N×1，k＝1,....,K。
利用叠加编码，基站发送的大小为K×1的信号表示为：
其中，pk,1与pk,2分别表示第k个波束的坏用户与好用户分配的功率分配因子，pk,1+pk,2＝1。sk,1表示发送给第k个波束坏用户的信号，sk,2表示发送给第k个波束好用户的信号。
第k个第i个用户的接收信号表示为：
其中1表示坏用户，2表示好用户，W＝[w1,....,wk]，wk代表第k个波束的模拟预编码矩阵，大小为N×1，wk的每个元素模恒定，nk,i是零均值、方差为σ2的加性高斯白噪声。
具体地，在所述步骤(3)中，用表示设计的一组码本，码本中存在L个相互正交的码字，码本中第l个码字表示为：
其中，λ表示信号的波长，d表示天线单元之间的距离，N表示发射天线数。码字的每一项元素恒定。每个码字对应一个选择因子，选择因子的大小在0到1的范围内变化，所***字的选择因子相加为1。令sk表示第k个波束的选择因子向量，sk的第i个元素对应码本中第i个码字的选择因子。
因此，在第k个波束中，坏用户解调自己时的信干噪比(SINR)表示为：
第k个波束中，好用户解调坏用户时的SINR可以表示为
第k个波束中，好用户解调自己时的SINR可以表示为
其中，P表示基站的发射功率。
更进一步地，为了保证SIC顺利进行，好用户解调坏用户信号时的信干噪比必须不小于坏用户解调自己信号的时的信干噪比，即必须满足
因此，预编码和功率分配的联合优化问题的建模表示为：
第一个限制条件保证满足坏用户的QoS，第二个限制条件保证SIC顺利进行。目标函数表示令好用户和速率最大。R1表示对坏用户的QoS需求。
首先通过基本的数学转化(8)可以等价为下式
其中，ρk为一新引入的变量，对于(9)而言，由于第一、第二、第三个限制条件导致优化问题为非凸优化。
第一个限制条件不等式右边的二次项，以及不等式左边第一项的双线性导致其非凸。本实施例先解决不等式右边的非凸性，通过数学转换下列不等式与第一个限制条件等价。
其中， 表示向量的实部，表示向量的虚部。由于(10)不等式右边为凸函数，因此满足
其中右边的函数为在向量上做的一阶泰勒展开。为了解决不等式左边的非凸性，先将其做如下变形
由于(12)右边一项为凹函数，因此它满足
其中右边的函数为函数在上做的一阶泰勒展开。
将(10)-(13)带入第一个限制条件，得到一个凸约束
同理可将第二个限制条件转化为如下所示的凸约束
其中， 为一阶泰勒展开的点。
对于第三个限制条件而言，通过数学转化得到等价的下式
(16)的第一项不等式右边的双线性与不等式左边的二次方导致约束非凸。因为ρktk为凹函数，所以
其中(17)不等式右边是ρktk函数在处的一阶泰勒展开。
对(16)的第二项而言，不等式右边的双线性导致不等式非凸。首先需要将不等式的右边转化为凸的，因此利用Schur不等式，通过引入变量ck，进行如下的等价转换：
对(18)的第二项而言，由于左边不等式的二次方，整个不等式非凸。由于为凸函数，所以
其中(19)右边一项为在处的一阶泰勒展开。由(11)以及(16)～(19)可将(9)中的第三个限制条件转化为如下的凸约束
至此(9)被转化为如下所示的凸问题
具体地，所述步骤(4)，包括：
(4-1)在码本中选择一个与好用户信道特性最匹配的码字，根据该码字确定初始的选择因子与功率分配因子，从而生成一组初始点，以及初始化目标值为0，目标值为联合优化的目标；根据工程上的精度要求设定一个容错率；限定条件根据具体的联合优化问题而定；
(4-2)在第一次迭代时，将生成的初始点Δ0带入(21)中求得一组解Δ*，与目标值r*。
(4-3)第i次迭代后，先对初始点与目标值进行更新，令Δi＝Δ*，ri＝r*。
(4-4)令i＝i+1，将初始点Δi带入公式(21)中求得一组解Δ*，与目标值r*。计算本次求得的目标值与上一次求得的目标值的差值，若差值小于等于容错率，即|r*-ri-1|≤ε，就停止迭代。
(4-5)重复步骤(4-3)和(4-4)，直至i＝I即迭代次数用尽位置为止。于是得到选择因子矩阵sk,与功率分配因子p1,k,p2,k，k＝1,2,…,K。其中功率分配因子是指对分配给用户的功率与总功率的比值，p1,k+p2,k＝1。
更进一步地，在步骤(4-1)中，根据好用户的信道增益hk,2，利用破零预编码得到一个预编码矩阵其中，[·]H表示矩阵的共轭转置。在码本中选择一个与最相近的码字作为初始的码字，选择准则为
其中，表示码本中的第i个码字。根据该码字确定初始的选择因子并在此基础上进行功率分配，获得功率分配因子，从而生成一组满足公式(21)约束条件的初始点Δ0，并初始化目标值为0，根据工程上的精度要求设定一个容错率。
具体地，在步骤(5)中，利用码本的选择因子sk构造预编码矩阵，第k个波束的模拟预编码矩阵表示为(wk,p1,k,p2,k)为联合优化求得的最终解，其中，k＝1,....,K。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种预编码与功率分配联合优化方法，其特征在于，具体步骤包括：
(1)基站获取用户的下行信道信息；
(2)基站根据用户的信道信息，将用户均分为好用户和坏用户两组，在好用户与坏用户中分别选取一个用户进行配对，配对好的用户组由一个波束提供服务；基站同时发射K个波束；
(3)设计一组码本，并将预编码与功率分配联合优化问题转化为凸优化问题；
(4)通过迭代方式对转化后的凸优化问题进行求解，获取选择因子向量和功率分配因子向量；
(5)利用码本与获得的选择因子构造新的码字作为波束的预编码向量，联合优化后求解得到最终的预编码向量与功率分配因子。
2.根据权利要求1所述的一种预编码与功率分配联合优化方法，其特征在于，在步骤(2)中，好用户组中的用户按照信道强度的先后顺序，从信道强度最高的用户开始，在坏用户组中挑选与自己信道相关性最高的用户进行配对，每个用户不可重复配对。
3.根据权利要求1所述的一种预编码与功率分配联合优化方法，其特征在于，在步骤(2)中，用hk,1表示第k个波束中坏用户的信道矩阵，hk,2表示第k个波束中好用户的信道矩阵，两个矩阵大小均为N×1，k＝1,....,K；
利用叠加编码，基站发送的大小为K×1的信号表示为：
其中，pk,1与pk,2分别表示第k个波束的坏用户与好用户分配的功率分配因子，pk,1+pk,2＝1；sk,1表示发送给第k个波束坏用户的信号，sk,2表示发送给第k个波束好用户的信号；
接收信号表示为：
其中，1表示坏用户，2表示好用户，表示hk,i信道矩阵的共轭转置，k表示第k个波束，i表示第i个用户，W＝[w1,....,wk]，wk代表第k个波束的模拟预编码矩阵，大小为N×1，wk的每个元素模恒定，nk,i是零均值、方差为σ2的加性高斯白噪声。
4.根据权利要求1所述的一种预编码与功率分配联合优化方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，用表示设计的一组码本，码本中存在L个相互正交的码字，码本中第l个码字表示为：
其中，λ表示信号的波长，d表示天线单元之间的距离，N表示发射天线数；码字的每一项元素恒定；每个码字对应一个选择因子，选择因子的大小在0到1的范围内变化，所***字的选择因子相加为1；令sk表示第k个波束的选择因子向量，sk的第i个元素对应码本中第i个码字的选择因子；
因此，在第k个波束中，坏用户解调自己时的信干噪比(SINR)表示为：
第k个波束中，好用户解调坏用户时的SINR可以表示为
第k个波束中，好用户解调自己时的SINR可以表示为
其中，P表示基站的发射功率，sk表示第k个波束的选择因子向量，用hk,1表示第k个波束中坏用户的信道矩阵，hk,2表示第k个波束中好用户的信道矩阵，两个矩阵大小均为N×1，k＝1,....,K；pk,1与pk,2分别表示第k个波束的坏用户与好用户分配的功率分配因子，pk,1+pk,2＝1；σ2为方差。
5.根据权利要求4所述的一种预编码与功率分配联合优化方法，其特征在于，好用户解调坏用户信号时的信干噪比必须不小于坏用户解调自己信号的时的信干噪比，即需要满足：
因此，预编码和功率分配的联合优化问题的建模表示为：
通过基本的数学转化，将公式(8)转化为：
其中，ρk为一新引入的变量，对于公式(9)，由于第一、第二、第三个限制条件导致优化问题为非凸优化；
第一个限制条件不等式右边的二次项，以及不等式左边第一项的双线性导致其非凸；先解决不等式右边的非凸性，通过数学转换下列不等式与第一个限制条件等价；
其中， 表示向量的实部，表示向量的虚部；由于公式(10)右边为凸函数，因此满足
其中右边的函数为在向量上做的一阶泰勒展开；
将公式(11)左边转换为：
由于公式(12)右边一项为凹函数，因此满足
其中右边的函数为函数在上做的一阶泰勒展开；
将公式(10)-(13)带入第一个限制条件，得到一个凸约束，表示为：
同理将第二个限制条件转化为如下所示的凸约束
其中， 为一阶泰勒展开的点；
对于第三个限制条件而言，通过数学转化得到等价的下式
公式(16)的第一项不等式右边的双线性与不等式左边的二次方导致约束非凸；因为ρktk为凹函数，因此得到
其中(17)不等式右边是ρktk函数在处的一阶泰勒展开；
对(16)的第二项而言，不等式右边的双线性导致不等式非凸；首先需要将不等式的右边转化为凸的，因此利用Schur不等式，通过引入变量ck，进行如下的等价转换：
对(18)的第二项而言，由于左边不等式的二次方，整个不等式非凸；由于为凸函数，所以
其中(19)右边一项为在处的一阶泰勒展开；由(11)以及(16)～(19)可将(9)中的第三个限制条件转化为如下的凸约束
至此(9)被转化为如下所示的凸问题
6.根据权利要求1所述的一种预编码与功率分配联合优化方法，其特征在于，所述步骤(4)，包括：
(4-1)在码本中选择一个与好用户信道特性最匹配的码字，根据该码字确定初始的选择因子与功率分配因子，从而生成一组初始点，以及初始化目标值为0，目标值为联合优化的目标；设定一个容错率；
(4-2)在第一次迭代时，将生成的初始点Δ0带入(21)中求得一组解Δ*，与目标值r*；
(4-3)第i次迭代后，先对初始点与目标值进行更新，令Δi＝Δ*，ri＝r*；
(4-4)令i＝i+1，将初始点Δi带入公式(21)中求得一组解Δ*，与目标值r*；计算本次求得的目标值与上一次求得的目标值的差值，若差值小于等于容错率，即|r*-ri-1|≤ε，就停止迭代；
(4-5)重复步骤(4-3)和(4-4)，直至i＝I即迭代次数用尽位置为止；得到选择因子矩阵sk,与功率分配因子p1,k,p2,k，k＝1,2,…,K；其中功率分配因子是指对分配给用户的功率与总功率的比值，p1,k+p2,k＝1。
7.根据权利要求6所述的一种预编码与功率分配联合优化方法，其特征在于，在步骤(4-1)中，根据好用户的信道增益hk,2，利用破零预编码得到一个预编码矩阵其中，[·]H表示矩阵的共轭转置；在码本中选择一个与最相近的码字作为初始的码字，选择准则为
其中，表示码本中的第i个码字；根据该码字确定初始的选择因子并在此基础上进行功率分配，获得功率分配因子，从而生成一组满足公式(21)约束条件的初始点Δ0，并初始化目标值为0，根据工程上的精度要求设定一个容错率。
CN201811534089.4A 2018-12-14 2018-12-14 一种预编码与功率分配联合优化方法 Active CN109617583B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811534089.4A CN109617583B (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种预编码与功率分配联合优化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811534089.4A CN109617583B (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种预编码与功率分配联合优化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109617583A true CN109617583A (zh) 2019-04-12
CN109617583B CN109617583B (zh) 2020-12-22

Family

ID=66008637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811534089.4A Active CN109617583B (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种预编码与功率分配联合优化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109617583B (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110113274A (zh) * 2019-05-06 2019-08-09 电子科技大学 基于多小波脉冲成型的noma***
CN110190881A (zh) * 2019-05-27 2019-08-30 南京邮电大学 权重速率最优的下行mimo-noma功率分配方法
CN111277307A (zh) * 2020-01-21 2020-06-12 南京邮电大学 一种有限反馈欠秩信道时mu-mimo***的资源分配方法
CN111541472A (zh) * 2020-04-21 2020-08-14 东南大学 低复杂度机器学习辅助鲁棒预编码方法及装置
CN111740766A (zh) * 2020-06-06 2020-10-02 郑州大学 一种基于码本的波束设计方法与装置
CN111818661A (zh) * 2020-07-24 2020-10-23 成都爱瑞无线科技有限公司 一种pucch sinr估计的优化算法
CN112243222A (zh) * 2019-07-17 2021-01-19 大唐移动通信设备有限公司 一种mu-mimo多终端ue配对方法及装置
CN112468196A (zh) * 2020-11-25 2021-03-09 南京邮电大学 一种基于pzf预编码的去蜂窝大规模mimo***中功率分配方法
CN113225112A (zh) * 2021-04-30 2021-08-06 内蒙古大学 一种毫米波联合波束选择和功率分配优化方法
WO2021159551A1 (zh) * 2020-02-12 2021-08-19 南京邮电大学 一种mimo-noma下行通信***的用户匹配和功率分配方法
CN113922849A (zh) * 2021-10-28 2022-01-11 南京邮电大学 一种毫米波mimo-noma***下的用户分组和功率分配方法
CN114245348A (zh) * 2021-12-15 2022-03-25 北京邮电大学 基于无蜂窝网络架构的多业务联合传输方法及装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106658695B (zh) * 2017-03-07 2019-09-24 重庆邮电大学 一种应用于noma中的功率分配***及功率分配方法
CN107846240B (zh) * 2017-12-20 2020-08-21 黑龙江科技大学 一种下行多输入单输出非正交多址接入***功率分配方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110113274A (zh) * 2019-05-06 2019-08-09 电子科技大学 基于多小波脉冲成型的noma***
CN110113274B (zh) * 2019-05-06 2021-05-14 电子科技大学 基于多小波脉冲成型的noma***
CN110190881B (zh) * 2019-05-27 2021-07-13 南京邮电大学 权重速率最优的下行mimo-noma功率分配方法
CN110190881A (zh) * 2019-05-27 2019-08-30 南京邮电大学 权重速率最优的下行mimo-noma功率分配方法
CN112243222A (zh) * 2019-07-17 2021-01-19 大唐移动通信设备有限公司 一种mu-mimo多终端ue配对方法及装置
CN111277307A (zh) * 2020-01-21 2020-06-12 南京邮电大学 一种有限反馈欠秩信道时mu-mimo***的资源分配方法
CN111277307B (zh) * 2020-01-21 2022-04-08 南京邮电大学 一种有限反馈欠秩信道时mu-mimo***的资源分配方法
WO2021159551A1 (zh) * 2020-02-12 2021-08-19 南京邮电大学 一种mimo-noma下行通信***的用户匹配和功率分配方法
CN111541472A (zh) * 2020-04-21 2020-08-14 东南大学 低复杂度机器学习辅助鲁棒预编码方法及装置
CN111740766A (zh) * 2020-06-06 2020-10-02 郑州大学 一种基于码本的波束设计方法与装置
CN111818661A (zh) * 2020-07-24 2020-10-23 成都爱瑞无线科技有限公司 一种pucch sinr估计的优化算法
CN111818661B (zh) * 2020-07-24 2022-09-20 成都爱瑞无线科技有限公司 一种pucch sinr估计的优化方法
CN112468196A (zh) * 2020-11-25 2021-03-09 南京邮电大学 一种基于pzf预编码的去蜂窝大规模mimo***中功率分配方法
CN113225112A (zh) * 2021-04-30 2021-08-06 内蒙古大学 一种毫米波联合波束选择和功率分配优化方法
CN113225112B (zh) * 2021-04-30 2023-04-18 内蒙古大学 一种毫米波联合波束选择和功率分配优化方法
CN113922849A (zh) * 2021-10-28 2022-01-11 南京邮电大学 一种毫米波mimo-noma***下的用户分组和功率分配方法
CN114245348A (zh) * 2021-12-15 2022-03-25 北京邮电大学 基于无蜂窝网络架构的多业务联合传输方法及装置
CN114245348B (zh) * 2021-12-15 2023-05-23 北京邮电大学 基于无蜂窝网络架构的多业务联合传输方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN109617583B (zh) 2020-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109617583A (zh) 一种预编码与功率分配联合优化方法
CN106253956B (zh) 基于码本的模数混合预编码方法
RU2726850C2 (ru) Система и способ передачи информации о выборе подпространства
CN110518952B (zh) 一种基于码本的自适应分组宽带混合波束赋形设计方法
CN107135024A (zh) 一种低复杂度的混合波束赋形迭代设计方法
CN108833061A (zh) 一种信道状态信息报告方法、装置、接收方法和装置
CN109302222B (zh) 一种信道信息发送方法、数据发送方法和设备
CN108880635A (zh) 一种基于正交码本的毫米波mimo***的收发联合混合预编码方法
CN101807978B (zh) 基于收发机天线校准误差的多点协作鲁棒预编码方法
Xiao et al. Millimeter wave communications for future mobile networks (guest editorial), Part I
CN108023620A (zh) 应用于毫米波频段的大规模mimo***混合预编码方法
CN105337651A (zh) 一种有限反馈下非正交多址接入***下行链路的用户选择方法
CN103684700A (zh) 一种基于正交联合码本集的3d mu-mimo预编码方法
CN107294590A (zh) 一种基于上行训练的数模混合波束赋形方法
CN105978674A (zh) 基于压缩感知的fdd下大规模mimo信道估计的导频优化方法
TW201733285A (zh) 一種通道狀態資訊的回饋方法及裝置
CN109302215A (zh) 一种基于行向量优化的混合预编码方法
Jiang et al. Joint user scheduling and MU‐MIMO hybrid beamforming algorithm for mmWave FDMA massive MIMO system
CN108667534A (zh) 时分双工模式下的mimo***互易性校准方法
CN101997653B (zh) 虚拟多输入多输出***中的用户设备配对方法和基站
CN105721029B (zh) 3d mu-mimo fdd***中基于双码本有限反馈的多用户调度方法
CN109347530A (zh) 临空阵列通信非正交多址接入上行传输方法
CN105391513B (zh) 基于反馈信息形成预编码矩阵的方法、装置和***
CN106100712B (zh) 大规模mimo***中基于双码本的预编码方法
CN106850010A (zh) 基于混合波束赋形的信道反馈方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant