[发明专利]一种莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的功率控制方法

说明书

本发明提供一种莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的功率控制方法，包括：S1、建立莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的模型；S2、基于构建的所述模型，进行上行链路的导频训练；S3、基于构建的所述模型，进行下行链路的数据传输；S4、分析用户的下行可达速率；S5、根据所述下行可达速率，构建最大化系统总速率的优化问题；S6、根据所述优化问题，设计功率控制策略。本发明的技术方案在保证每个用户的服务质量不小于设定的最小可达速率且每个AP的发送功率不大于设定的最大发送功率前提下，进一步提升了莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统总速率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体而言，尤其涉及一种莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的功率控制方法。

背景技术

近年来，随着移动通信产业的飞速发展，人们对于数据流量方面的需求与日俱增。为了满足人们各种多样化的通信需求，对蜂窝网络架构进行彻底变革的去蜂窝大规模多输入多输出(MIMO)系统逐渐走进了人们的视野，并成为了人们在Beyond 5G和6G时代应该密切关注的核心技术之一。去蜂窝大规模MIMO系统以分布式大规模MIMO为基础，破除了小区边界的划分，即在一片广阔的区域内，同时分布着大量的接入点(AP)和用户，不同的AP通过回程链路与中央处理单元(CPU)相连接，并在相同的时频资源下，听从CPU的指令向所有的用户提供服务。由于去蜂窝大规模MIMO系统极大地降低了用户与AP之间的距离，因此，具有较强的空间宏分集增益和抵抗路径损耗的能力，并可以大幅度地提升边缘用户的服务质量。

然而，去蜂窝大规模MIMO系统通常需要部署大量的AP和用户，当AP和用户配置了全精度的模数转换器(ADC)对接收信息进行量化处理时，势必会带来高昂的硬件成本和巨额的能量消耗。为了应对该问题，通过在AP和用户处配置低精度的ADC进行量化处理无疑是一种比较直接的解决方案。此外，在未来诸多的通信场景中，为了应对日益紧张的频谱资源，去蜂窝大规模MIMO系统很可能会运行在毫米波频段。由于毫米波具有波长短和方向性强的特点，这会导致视距分量在整个信道中占据主导地位，因此对于莱斯衰落信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的探究成为了当下学术界的研究热点。

针对莱斯衰落信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统，现有的研究仅使用了最大-最小功率控制法提升了表现最差用户的可达速率，以求使所有用户的服务质量相当。对于现代通信系统，系统的总速率同样是一个非常重要的性能参数，但最大-最小功率控制法只将优化重心放在提升最差用户的服务质量上，而在提升系统总速率方面仍然有所欠缺。

发明内容

根据上述提出的技术问题，本发明提供一种莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的功率控制方法。本发明在保证每个用户的服务质量不小于设定的最小可达速率且每个AP的发送功率不大于设定的最大发送功率前提下，进一步提升了莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统总速率。

本发明采用的技术手段如下：

一种莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的功率控制方法，包括如下步骤：

S1、建立莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的模型；

S2、基于构建的所述模型，进行上行链路的导频训练；

S3、基于构建的所述模型，进行下行链路的数据传输；

S4、分析用户的下行可达速率；

S5、根据所述下行可达速率，构建最大化系统总速率的优化问题；

S6、根据所述优化问题，设计功率控制策略。

进一步地，所述步骤S1中构建的模型，具体表示如下：