[发明专利]一种能效最优的多小区大规模MIMO系统的导频调度方法

摘要

本发明公开了一种能效最优的多小区大规模MIMO系统的导频调度方法。主要包括首先分析多小区大规模MIMO TDD系统的能效，对其进行最优处理。进而在能效最优的系统中，提出一种基于最大化最小信干噪比的导频调度策略。接着，考虑到每个小区在系统中的地位是均等的，结合小区的均等特性和SA算法对调度策略进行优化，在性能允许下大幅缩减调度开销。导频调度是解决导频污染问题的重要手段，该调度策略对系统性能有很好的提升效果。与未考虑能效的导频调度系统相比，能效最优的调度系统极大地削减了计算开销。

主权项

1.一种能效最优的多小区大规模MIMO系统的导频调度方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：基于5G蜂窝网络对能效的高要求，考虑大规模MIMO多小区TDD系统的能效，并进行最优处理；步骤2：在能效最优的大规模MIMO系统中，采用一种基于最大化最小信干噪比的导频调度策略降低导频污染对系统性能的损害；步骤3：利用小区的均等特性结合SA算法对调度策略进行优化；步骤1中所述的大规模MIMO多小区TDD系统的能效最优处理，具体为：综合小区基站天线数、发射功率、每小区用户数这三个影响因子，对系统能效进行最大化处理,下行链路能效的表达式为其中，K是每小区用户数；L是小区数；SINRjk是信干噪比；ETP是下行发射能量；η∈(0,1]是功率放大器的效率；ECP是单小区的电路能量消耗，调节各影响因子获取最优EE及该情况下的各个参数值；步骤2中所述的一种基于最大化最小信干噪比的导频调度策略，具体为：调度准则具体表述为其中，是所有可选分配方案的最大化最小信干噪比的集合，B代表所有导频分配方案，其任一元素B＝{B₁,B₂,…,B_j,…,B_L}，B_j表示j小区所有用户使用的导频序列的次序，L表示小区数；步骤3中所述结合小区的均等特性和SA算法对调度策略进行优化，具体为：首先，考虑到系统每个小区都是均等的，将原先的方案作如下简化：首先，从K！中分配方案中挑选出i(i≤L)种供选择，表述成其中K是每小区用户数；当i＝L时，表明L个小区所使用的导频次序都不同，当i＜L至少有两个小区共用一套导频次序；然后，将选出的i种导频次序分给所有小区，这一步表述成综合上面两步，导频方案总数降至除去大量重复的导频分配方案后，利用模拟退火SA算法对调度方案进一步优化，SA算法以一定概率接受比当前解要差的解，且此概率随时间减小，采用最大化最小信干噪比为评价函数，状态接受函数用Metropolis准则。