[发明专利]一种面向6G全解耦网络的上行用户高效功率控制方法

说明书

本发明公开一种面向6G全解耦网络的上行用户高效功率控制方法，上行基站上传信道的一阶和二阶统计信息至边缘云；边缘云基于全局的信道统计信息，对用户的发射功率进行迭代求解；边缘云将计算得到的用户发射功率下发至控制基站；控制基站将发射功率信息发送至相应的用户；基站将用户通过该基站将信息上传到边缘云视为等效信道，统计该等效信道的期望和方差，并周期性地上传至边缘云；边缘云基于等效信道的统计信息，迭代计算用户的发射功率直至算法收敛。该方法可以高效地计算用户的发射功率，并提高无线移动通信网络的频效和能效。通过控制用户的发射功率，降低用户间的干扰，从而实现更高的网络频效和能效。

技术领域

本发明属于无线移动通信领域，具体涉及一种面向6G全解耦网络的上行用户高效功率控制方法。

背景技术

当前，在实际的移动通信网络上行传输过程中，用户之间的干扰是造成网络容量受限的主要原因。随着物联网、工业互联网等相关技术的发展，未来网络中上行业务将会面临万亿量级接入点等挑战。参考图1，尽管在全解耦网络中，上行的多点协作和最小均方误差的解码方式可以压缩干扰信号的功率，但是当上行负载大、终端数目多时，网络仍然会面临强干扰的巨大挑战。此时，便需要进一步控制用户的发射功率，以补偿信道的路径损耗，抑制用户间干扰，实现网络层面上更高的频效。

经过对现有文献的检索发现，针对上行功率控制，R.～Nikbakht等人在文献《Uplink fractional power control and downlink power allocation for cell-freenetworks》提出了分数功率控制方法，它可以通过信道的大尺度信息高效地控制用户的发射功率。它可以通过增加指数参数的方式，扩展到全解耦网络中的多基站协作为用户服务时的功率控制。但是，本质上是一种启发式的方法，是在寻找给最优信道用户和最差信道用户功率分配的一种折中，所以它的性能跟指数参数的选取强相关，并且没有性能的保障。

经过检索还发现，基于公平性原则，M.Bashar等人在文献《On the uplink max–min SINR of cell-free massive MIMO systems》中以最大-最小化速率为目标，对Cell-free架构下的上行功率控制进行了研究。本质上，最大化最小频效与最大化所有用户中的最小信干噪比是等价的。最大-最小频效的一个潜在缺点是所有重点都放在信道条件最差的用户上。在网络规模较大时，其中每个用户仅对相邻的一小部分用户造成干扰。这种情况下，对于信道条件较差的用户，增大远端用户的发射功率，对这些用户几乎不会产生影响；而此时，整个网络却可以实现更大的频效。

经过检索还发现，针对最大-最小频效的缺点，最大化和频效的问题被提出并得到了广泛的研究。Tugfe Demir等人早文献《Foundations of user-centric cell-free massive MIMO》提出了基于最大化加权和速率(WSR)的功率控制方法，该算法是基于WMMSE实现的，以最小化数据解码时的MSE为基准。该方法会为某些信道条件比较差的用户分配较低的功率，通过牺牲部分用户的频效来实现网络整体频效的最优化。但是，该方法在算法的迭代求解过程中，会面临收敛慢的挑战，这很难满足用户功率控制的实时性问题。

上述技术主要存在的问题有以下几点：启发式的功率分配方法，参数的选取将会对系统性能造成重要影响，使得网络的性能无法得到保障；以最大化最小用户频效为原则的方法，会因为过于关注信道最差的用户，而很大程度上降低系统的性能；基于WMMSE的最大化加权和速率的方法，在迭代收敛速度上将会面临挑战。因此，提出高效地、可靠地上行功率控制方法，在实现实时功率控制，保障网络的频效和能效上具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明目的是，提供了一种基于信号的传统特征与深度特征融合的调制识别方法。尤其是一种6G全解耦网络的上行用户高效功率控制方法。

本发明目的是这样实现的，一种面向6G全解耦网络的上行用户高效功率控制方法，所包括以下步骤：