[发明专利]下行MISO网络中接入控制和波束赋形的联合优化方法

说明书

本发明公开了下行MISO网络中接入控制和波束赋形的联合优化方法，包括如下步骤：S1、初始化下行MISO网络中外层参数和配置；S2、根据外层参数和配置，通过赋值计算并保存外层当前用户接入状态指示量矩阵；S3、根据外层参数和配置，计算外层下一代用户接入状态指示量矩阵和外层下一代波束赋形矩阵；S4、根据外层当前用户接入状态指示量矩阵、外层下一代用户接入状态指示量矩阵以及外层迭代次数指示量判断是否符合要求，若是则输出外层下一代用户接入状态指示量矩阵和外层下一代波束赋形矩阵，实现波束赋形的联合优化，否则进入步骤S2。本发明解决了现有技术存在的操作复杂、实用性低、运维成本高以及资金投入大的问题。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及下行MISO网络中接入控制和波束赋形的联合优化方法。

背景技术

作为缓解网络阻塞的解决方案，接入控制技术在近几十年来受到极大的关注。通常接入控制和功率控制、波束成形一起工作促使网络在QoS可接受范围内尽量服务更多的用户。由于这些问题是NP难的(NP难问题是指不存在一个解决这个问题的具有多项式时间的算法)，近些年来的研究者提出了各种高效的近似算法次优方案，包括Lp近似、DC规划、二阶锥规划(SOCP)、半定松弛(SDR)等，以实现复杂度可以接受的处理。

尽管已有的各个方案在公式推导和算法设计各有差异，但是过往的研究都是基于即时的信道状态信息(CSI)来选择可接入用户的，因此现有技术存在如下问题：

(1)由于用户可接入状态可以随时改变，实际操作中网络的管理趋于复杂，导致了接入控制技术的实用性低；

(2)系统出于管理的负担开销很重，系统的运维成本高，资金投入大。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种操作简便、降低运维成本和节约资金投入的下行MISO网络中接入控制和波束赋形的联合优化方法，提高了实用性，解决了现有技术存在的操作复杂、实用性低、运维成本高以及资金投入大的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

下行MISO网络中接入控制和波束赋形的联合优化方法，包括如下步骤：

S1：初始化下行MISO网络中外层参数和配置；

S2：根据外层参数和配置，通过赋值计算并保存外层当前用户接入状态指示量矩阵；

S3：根据外层参数和配置，计算外层下一代用户接入状态指示量矩阵和外层下一代波束赋形矩阵；

S4：根据外层当前用户接入状态指示量矩阵、外层下一代用户接入状态指示量矩阵以及外层迭代次数指示量判断是否符合要求，若是则输出外层下一代用户接入状态指示量矩阵和外层下一代波束赋形矩阵，实现波束赋形的联合优化，否则进入步骤S2。

进一步地，步骤S1中，初始化下行MISO网络中外层参数和配置包括：

设定发射端天线数、下行用户数以及划分时隙数；

初始化波束赋形矩阵、信道矩阵、用户接入状态指示量矩阵、拒绝用户开销的控制量、链路切换开销的控制量、用户链路最低信噪比、映射函数调节量、外层迭代次数指示量、外层最大迭代次数以及外层迭代前后目标值的最小差值；

对下一代用户接入状态指示量矩阵和外层迭代次数指示量进行赋零初值。

进一步地，步骤S2中，通过赋值计算并保存用户的外层当前用户接入状态指示量矩阵的计算公式为：

Sⁱ＝Sⁱ⁺¹

式中，Sⁱ为外层当前用户接入状态指示量矩阵；Sⁱ⁺¹为外层下一代用户接入状态指示量矩阵，i为外层迭代次数指示量。