[发明专利]大规模多输入输出场景基于亚模函数的天线选择方法

摘要

本发明公开了一种大规模多输入输出场景基于亚模函数的天线选择方法，解决了天线过多带来的复杂度高和传统天线选择方法信道容量不够高的技术问题，其实现步骤是：定义天线选择参数；建立亚模函数的天线选择模型；确定贪心选择的标准；用贪心选择算法近似求解模型；完成天线选择。本发明直观地从集合选择的思想出发，将天线选择转化为亚模函数离散型问题，并对数学模型求解，完成天线选择。本发明设计了求解亚模函数离散型问题的贪心选择近似算法，近似比为(1‑1/e)，简化了计算，降低了复杂度。本发明实现复杂度低、在同等条件下，系统信道容量性能得以提高、同时在任何实际应用中均有性能保障，可用于第五代移动通信大规模多输入多输出系统、蜂窝小区移动通信系统中。

主权项

1.一种大规模多输入输出场景基于亚模函数的天线选择方法，其特征在于，包括有如下步骤：(1)定义天线选择中相关参数：(1a)定义选择索引S：假设基站端总天线数目为M，选择索引S定义为被选择出来的目标天线的索引，其个数为L个，即|S|＝L，其中L为被选择天线的总数目；(1b)定义选择向量s：由索引S可得到一个M维{0,1}的选择向量s，在索引S位置处向量元素值为1，其余为0，且满足条件1Ts＝L，1表示M维全1向量；(1c)定义选择矩阵S：定义L×M维选择矩阵根据索引S生成，由索引S从原始信道矩阵G的M行中选择出L行，组成新的选择信道矩阵G^S；(2)建立亚模函数框架下的天线选择模型：建立关于集合选择问题的亚模函数最优化的天线选择数学模型；(3)确定贪心选择算法的标准：具体是使得信道容量增量最大化，即通过选择，在信道矩阵G中，找出对信道容量增量贡献最大的行；将最大行对应的天线作为选择的天线；(4)用贪心选择算法近似求解所建的天线选择数学模型：设计贪心选择近似算法，用该算法近似求解所建的亚模函数天线选择模型，得到所选择的天线；(5)完成天线选择：所选天线达到的性能使得系统性能得以保证。