[发明专利]一种多小区多用户MIMO系统的上下行功率分配方法

权利要求书

1.一种多小区多用户MIMO系统的上下行功率分配方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)该多小区多用户MIMO系统中，小区数为L，每个小区都有一个天线数为M的基站和N个随机分布的单天线用户；通过基站估计出每个信道的统计特性，即大尺度衰落信息表示第l₂个小区第n个用户到第l₁个小区基站的大尺度衰落系数；

(2)以第i个小区作为功率分配考虑对象，其他小区的分配功率已知；在上行链路中，根据大尺度衰落信息及基站天线数M和小区用户数N，得到第i个小区第n个用户的上行信道状况表征量

tniu=βini(M-N+1)Σl=1,l≠iLΣc=1Npcluβicl+1]]>

其中，表示第l个小区第c个用户的发射功率；

已知第i个小区的用户上行发射总功率最大值为W_i^u，则根据第i个小区中每个用户不同的上行信道状况，得到最优上行功率分配方案如下：

pniu=max(0,μiu-1tniu)]]>

其中，是满足的常数，max(·)表示取(·)中的最大值；

最优上行功率分配方案的具体方法如下：

(21)初始化用户集合indexN＝{1,2,…,N}；

(22)统计集合indexN中的元素个数为Q，计算同时初始化用户索引值n＝1，标记变量flag＝1；

(23)使用计算n∈indexN：若为负值，则令同时将n从集合indexN中删除，flag＝0，n＝n+1，返回步骤(23)；若为非负值，n＝n+1，返回步骤(23)；若n＞max(indexN)，则进入步骤(24)；

(24)若flag＝1，计算完成；若flag＝0，进入步骤(22)

(3)在下行链路中，基站利用上行信道信息进行下行预编码传输，根据上行信道得到的大尺度衰落信息及基站天线数和小区用户数，得到第i个小区第n个用户的下行信道状况表征量

tnid=(M-N)/ΛiiΣl=1,l≠iLΣc=1NpcldβlciβlclΛll+1]]>

其中，表示第l个小区基站向本小区第c个用户的发射功率；

已知第i个小区的用户下行发射总功率最大值为W_i^d，则根据第i个小区中每个用户不同的下行信道状况，得到最优下行功率分配方案如下：

pnid=max(0,μid-1tnid)]]>

其中，是满足的常数，max(·)表示取(·)中的最大值；

最优下行功率分配方案的具体方法如下：

(31)初始化用户集合indexN＝{1,2,…,N}；

(32)统计集合indexN中的元素个数为Q，计算同时初始化用户索引值n＝1，标记变量flag＝1；

(33)使用计算n∈indexN：若为负值，则令同时将n从集合indexN中删除，flag＝0，n＝n+1，返回步骤(33)；若为非负值，n＝n+1，返回步骤(33)；若n＞max(indexN)，则进入步骤(34)；

(34)若flag＝1，计算完成；若flag＝0，进入步骤(32)。