[0005] 针对去蜂窝用户中心网络中信号处理方案复杂度高的问题,本发明提供了一种基于AP不同参与度的低复杂度功率分配方法及系统。
[0006] 本发明采取以下技术方案:
[0007] 去蜂窝网络中基于AP不同参与度的功率分配方法,按如下步骤进行:
[0008] 步骤1,根据AP的不同参与度,将AP分为三类;
[0009] 步骤2,各个AP进行本地预编码,根据所属类别采用差异化预编码方案;
[0010] 步骤3,第三类接入点对其发送功率在所属APG间进行划分;
[0011] 步骤4,各APG采用局部集中式进行功率分配。
[0012] 优选的,步骤1具体如下:根据AP的不同参与度,将AP分为AP‑I/AP‑II/AP‑III三类:
[0013] AP的参与度使用AP所属APG的多少及其服务用户数的多少进行衡量;AP‑I类仅属于一个APG且仅服务一个用户;AP‑II类仅属于一个APG但同时服务多个用户;AP‑III类属于多个APG。
[0014] 优选的,步骤2具体如下:AP‑I类采用最大比传输MRT预编码,AP‑II/AP‑III类采用迫零ZF预编码;
[0015] AP‑I类采用MRT预编码:以AP‑I i为例,假设该AP仅服务用户k,且与用户k之间的信道状态信息为hi,k,则预编码为
[0016] AP‑II/AP‑III类采用ZF预编码:以AP j为例,假设该AP服务的用户集合为 且与这些用户之间的信道状态信息为 则AP j端的预编码为进一步对各用户数据采用的预编码进行归一化处理,则各用户数据采
用的预编码wj,k为
[0017] 优选的,步骤3具体如下:AP‑III类接入点对其发送功率在其所属APG间进行划分:
[0018] 以AP‑III i为例,假设其所属APG包括 和 且其最大发送功率为pi,max;用于将AP i的发送功率pi,max划分为pi,l_max和pi,s_max,分别分配给 和
[0019] 假设AP i为APG内用户k分配的发送功率为pi,k,则pi,l_max和pi,s_max表示为和 pi,l_max和pi,s_max通过各APG内服务用户数确定,如其中 表示集合 的大小,或者,
pi,l_max和pi,s_max通过求解以下优化问题确定:
[0020]
[0021] 其中,ri,k表示AP i与APG内用户k间的接收信号强度, 和 分别表示 和 服务的用户集合。
[0022] 优选的,步骤4具体如下:各APG间独立地进行功率分配,同时APG内所有AP采用集中式功率分配;
[0023] APG内所有AP采用的集中式功率分配中,以最大化接收信号强度为例,各AP的功率分配通过求解以下L个独立地优化问题确定:
[0024]
[0025] 其中,L为APG的个数, 表示第l个APG, 表示APG 服务的用户集合,表示 内用户k的接收信号强度,rk,min为用户k的最小接收信号强度需求。
[0026] 本发明还公开了一种去蜂窝网络中基于AP不同参与度的功率分配系统,包括如下模块:
[0027] AP分类模块,根据AP的不同参与度,将AP分为三类;
[0028] 预编码模块,对各个AP进行本地预编码,根据所属类别采用差异化预编码方案;
[0029] 发送功率划分模块,将第三类接入点对其发送功率在所属APG间进行划分;
[0030] 功率分配模块,对各APG采用局部集中式进行功率分配。
[0031] 优选的,AP分类模块具体如下:根据AP的不同参与度,将AP分为AP‑I/AP‑II/AP‑III三类:
[0032] AP的参与度使用AP所属APG的多少及其服务用户数的多少进行衡量;AP‑I类仅属于一个APG且仅服务一个用户;AP‑II类仅属于一个APG但同时服务多个用户;AP‑III类属于多个APG。
[0033] 优选的,预编码模块具体如下:AP‑I类采用最大比传输MRT预编码,AP‑II/AP‑III类采用迫零ZF预编码;
[0034] AP‑I类采用MRT预编码:以AP‑I i为例,假设该AP仅服务用户k,且与用户k之间的信道状态信息为hi,k,则预编码为
[0035] AP‑II/AP‑III类采用ZF预编码:以AP j为例,假设该AP服务的用户集合为 且与这些用户之间的信道状态信息为 则AP j端的预编码为进一步对各用户数据采用的预编码进行归一化处理,则各用户数据采
用的预编码wj,k为
[0036] 优选的,发送功率划分模块具体如下:AP‑III类接入点对其发送功率在其所属APG间进行划分:
[0037] 以AP‑III i为例,假设其所属APG包括 和 且其最大发送功率为pi,max;用于将AP i的发送功率pi,max划分为pi,l_max和pi,s_max,分别分配给 和
[0038] 假设AP i为APG内用户k分配的发送功率为pi,k,则pi,l_max和pi,s_max表示为和 pi,l_max和pi,s_max通过各APG内服务用户数确定,如其中 表示集合 的大小,或者,
pi,l_max和pi,s_max通过求解以下优化问题确定:
[0039]
[0040] 其中,ri,k表示AP i与APG内用户k间的接收信号强度, 和 分别表示 和 服务的用户集合。
[0041] 优选的,功率分配模块具体如下:各APG间独立地进行功率分配,同时APG内所有AP采用集中式功率分配;
[0042] APG内所有AP采用的集中式功率分配中,以最大化接收信号强度为例,各AP的功率分配通过求解以下L个独立地优化问题确定:
[0043]
[0044] 其中,L为APG的个数, 表示第l个APG, 表示APG 服务的用户集合, 表示 内用户k的接收信号强度,rk,min为用户k的最小接收信号强度需求。
[0045] 针对去蜂窝用户中心网络中信号处理的高复杂度问题,本发明采用本地预编码及局部集中式功率分配相结合的混合实现方式,并针对不同参与度的AP采取差异化策略。首先,根据AP的不同参与度,将AP分为AP‑I/AP‑II/AP‑III三类。然后,各AP进行本地预编码,且不同类别AP采用差异化的预编码方案,其中,AP‑I类采用最大比传输预编码,AP‑II/AP‑III类采用迫零预编码。随后,AP‑III类接入点对其发送功率在其所属APG间进行划分。最后,各APG采用局部集中式的方式进行功率分配。与集中式方式相比,本发明可以降低去蜂窝网络中信号处理的计算复杂度。