本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大規(guī)模多入多出系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定方法及裝置。

背景技術(shù)：

近年來，各種各樣的多媒體業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，智能手機(jī)、平板電腦、智能穿戴等智能設(shè)備日漸普及，無線網(wǎng)絡(luò)流量相應(yīng)地急劇增長(zhǎng)。同時(shí)，為了應(yīng)對(duì)日益增加的流量需求，越來越多的無線通信制式和無線通信節(jié)點(diǎn)被部署，導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)功耗不斷增長(zhǎng)，相應(yīng)的碳排放也逐年增加。下一代無線通信網(wǎng)絡(luò)5G(5th-Generation，第五代移動(dòng)通信技術(shù))必須在極大地提升無線網(wǎng)絡(luò)的整體傳輸速率的同時(shí)有效降低系統(tǒng)整體功耗，實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)的綠色可持續(xù)發(fā)展。

Massive MIMO(Massive Multiple-Input Multiple-Output，大規(guī)模多入多出)技術(shù)作為5G網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù)，通過在基站端部署大量的天線，實(shí)現(xiàn)在同一頻段、同一時(shí)隙對(duì)大量用戶的同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，有效提升系統(tǒng)頻譜效率的同時(shí)也極大地降低了傳輸單位數(shù)據(jù)所需要的設(shè)備射頻功耗。但是隨著天線數(shù)目的增加和接入用戶數(shù)目的增加，基站端和用戶端的收發(fā)鏈路能耗也相應(yīng)急劇增加，同時(shí)天線數(shù)目和用戶數(shù)目的增加也導(dǎo)致基站端進(jìn)行信道估計(jì)和信號(hào)處理需要涉及更多的浮點(diǎn)運(yùn)算，系統(tǒng)計(jì)算功耗也急劇增加。為此，現(xiàn)有技術(shù)通過建立Massive MIMO系統(tǒng)能效模型，選擇合適的系統(tǒng)參數(shù)配置，得到所建立的能效模型的最優(yōu)值。

現(xiàn)有技術(shù)中所建立的Massive MIMO系統(tǒng)能效模型與實(shí)際系統(tǒng)存在差距，從而導(dǎo)致所選擇的系統(tǒng)參數(shù)并不能得到系統(tǒng)能效的最優(yōu)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定方法及裝置，獲得接近于實(shí)際系統(tǒng)的能效數(shù)據(jù)，得到最優(yōu)的Massive MIMO系統(tǒng)能效值。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定方法，包括：

獲取預(yù)先建立的具有Massive MIMO系統(tǒng)上行傳輸參數(shù)的Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)，其中，所述上行傳輸參數(shù)至少包括：導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，基站天線數(shù)量參數(shù)及接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)；

通過預(yù)設(shè)第一算法，分別得到滿足第一預(yù)設(shè)條件的所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)的第一數(shù)值、滿足第二預(yù)設(shè)條件的所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)的第二數(shù)值、滿足第三預(yù)設(shè)條件的所述基站天線數(shù)量參數(shù)的第三數(shù)值及滿足第四預(yù)設(shè)條件的所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)的第四數(shù)值；

根據(jù)所述第一數(shù)值、所述第二數(shù)值、所述第三數(shù)值、所述第四數(shù)值及所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)，確定所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的數(shù)值為最優(yōu)能效值。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定裝置，包括：

系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取預(yù)先建立的具有Massive MIMO系統(tǒng)上行傳輸參數(shù)的Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)，其中，所述上行傳輸參數(shù)至少包括：導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，基站天線數(shù)量參數(shù)及接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)；

上行傳輸參數(shù)確定模塊，用于通過預(yù)設(shè)第一算法，分別得到滿足第一預(yù)設(shè)條件的所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)的第一數(shù)值、滿足第二預(yù)設(shè)條件的所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)的第二數(shù)值、滿足第三預(yù)設(shè)條件的所述基站天線數(shù)量參數(shù)的第三數(shù)值及滿足第四預(yù)設(shè)條件的所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)的第四數(shù)值；

最優(yōu)能效確定模塊，用于根據(jù)所述第一數(shù)值、所述第二數(shù)值、所述第三數(shù)值、所述第四數(shù)值及所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)，確定所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的數(shù)值為最優(yōu)能效值。

由上述的技術(shù)方案可見，本發(fā)明實(shí)施例的Massive MIMO系統(tǒng)能效具有導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，基站天線數(shù)量參數(shù)及接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)，較之現(xiàn)有技術(shù)獲取了更接近于實(shí)際系統(tǒng)的能效數(shù)據(jù)，Massive MIMO系統(tǒng)能效包括實(shí)際系統(tǒng)中上行導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度，一方面得到了更為精確的實(shí)際系統(tǒng)用戶平均上行傳輸速率，從而獲取了更合理的能效數(shù)據(jù)，另一方面，通過導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度優(yōu)化，均衡信道估計(jì)和導(dǎo)頻開銷，進(jìn)一步提升系統(tǒng)整體能效。本發(fā)明實(shí)施例提出的能效參數(shù)計(jì)算方法具有快速收斂性，且性能優(yōu)越，得到的系統(tǒng)上行傳輸參數(shù)可以使得Massive MIMO系統(tǒng)能效達(dá)到最優(yōu)值。當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法必不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的獲取Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的確定上行傳輸參數(shù)的方法流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)上行傳輸示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的交替迭代與黃金分割算法的仿真示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的交替迭代與黃金分割算法和窮搜算法的性能對(duì)比示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的能效數(shù)據(jù)確定方法與現(xiàn)有技術(shù)能效參數(shù)優(yōu)化方法的系統(tǒng)能效對(duì)比示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定方法的流程示意圖，方法包括：

步驟101，獲取預(yù)先建立的具有Massive MIMO系統(tǒng)上行傳輸參數(shù)的Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述上行傳輸參數(shù)至少包括：導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，基站天線數(shù)量參數(shù)及接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)。

導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)及目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)作為基站端進(jìn)行下行預(yù)編碼傳輸時(shí)必須提前獲取的參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)的優(yōu)化直接影響著Massive MIMO系統(tǒng)的能效，因此，建立的Massive MIMO系統(tǒng)能效具有上述參數(shù)。

步驟102，通過預(yù)設(shè)第一算法，分別得到滿足第一預(yù)設(shè)條件的所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)的第一數(shù)值、滿足第二預(yù)設(shè)條件的所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)的第二數(shù)值、滿足第三預(yù)設(shè)條件的所述基站天線數(shù)量參數(shù)的第三數(shù)值及滿足第四預(yù)設(shè)條件的所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)的第四數(shù)值。

本發(fā)明實(shí)施例，利用交替迭代與黃金分割算法得到能夠使系統(tǒng)能效最優(yōu)的上行傳輸參數(shù)，根據(jù)所述第一預(yù)設(shè)條件、所述第二預(yù)設(shè)條件、所述第三預(yù)設(shè)條件、及所述第四預(yù)設(shè)條件，所述上行傳輸參數(shù)收斂。

步驟103，根據(jù)所述第一數(shù)值、所述第二數(shù)值、所述第三數(shù)值、所述第四數(shù)值及所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)，確定所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的數(shù)值為最優(yōu)能效值。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，由于Massive MIMO系統(tǒng)能效具有導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，基站天線數(shù)量參數(shù)及接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)，較之現(xiàn)有技術(shù)獲取了更接近于實(shí)際系統(tǒng)的能效數(shù)據(jù)，Massive MIMO系統(tǒng)能效包括實(shí)際系統(tǒng)中上行導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度，一方面得到了更為精確的實(shí)際系統(tǒng)用戶平均上行傳輸速率，從而獲取了更合理的能效數(shù)據(jù)，另一方面，通過導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度優(yōu)化，均衡信道估計(jì)和導(dǎo)頻開銷，進(jìn)一步提升系統(tǒng)整體能效。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的獲取Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的流程示意圖，包括：

步驟201，根據(jù)所述上行傳輸參數(shù)，確定接入基站的每個(gè)用戶平均上行傳輸速率。

優(yōu)選的，所述確定接入基站的每個(gè)用戶平均上行傳輸速率，包括：

獲取所述Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)基本參數(shù)，其中，所述系統(tǒng)基本參數(shù)至少包括：整體帶寬參數(shù)、相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目參數(shù)；

根據(jù)所述上行傳輸參數(shù)、所述系統(tǒng)基本參數(shù)及公式

確定接入基站的每個(gè)用戶平均上行傳輸速率；

其中，所述R_k為所述接入基站的每個(gè)用戶平均上行傳輸速率，所述τ為導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，所述T為相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目參數(shù)，所述為上行導(dǎo)頻傳輸所占相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目的比例，所述B為整體帶寬參數(shù)，所述M為基站天線數(shù)量參數(shù)，所述K為接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)，所述ρ為目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)。

步驟202，根據(jù)所述每個(gè)用戶平均上行傳輸速率，得到所述Massive MIMO系統(tǒng)的總上行傳輸速率。

優(yōu)選的，所述得到所述Massive MIMO系統(tǒng)的總上行傳輸速率，所利用的公式為：

其中，所述R_tot為所述Massive MIMO系統(tǒng)的總上行傳輸速率，所述R_k為所述接入基站的每個(gè)用戶平均上行傳輸速率，所述τ為導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，所述T為相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目參數(shù)，所述為上行導(dǎo)頻傳輸所占相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目的比例，所述K為接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)，所述B為整體帶寬參數(shù)，所述M為基站天線數(shù)量參數(shù)，所述ρ為目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)。

步驟203，獲取所述Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)總功耗；

優(yōu)選的，所述獲取所述Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)總功耗，包括：

獲取所述Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)功耗參數(shù)，其中，所述系統(tǒng)功耗參數(shù)至少包括：系統(tǒng)功放功耗系數(shù)參數(shù)、系統(tǒng)電路功耗用戶相關(guān)系數(shù)參數(shù)、系統(tǒng)電路功耗用戶天線聯(lián)合相關(guān)系數(shù)參數(shù)、系統(tǒng)電路功耗速率相關(guān)系數(shù)參數(shù)；

根據(jù)所述系統(tǒng)功耗參數(shù)及公式

得到所述Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)總功耗；

其中，所述P_tot為所述Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)總功耗，所述δ為系統(tǒng)功放功耗系數(shù)，所述K為接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)，所述ρ為目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，所述δKρ為用戶端功率放大器的功耗，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述M為基站天線數(shù)量參數(shù)，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶天線聯(lián)合相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述為系統(tǒng)電路功耗速率相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述R_tot為系統(tǒng)總上行傳輸速率，所述為電路功耗。

步驟204，根據(jù)所述總上行傳輸速率與所述系統(tǒng)總功耗的比值，建立所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的形式為：

其中，所述EE為所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)，所述R_tot為所述系統(tǒng)的總上行傳輸速率，所述P_tot為所述系統(tǒng)的總功耗，所述τ為導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，所述T為相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目參數(shù)，所述為上行導(dǎo)頻傳輸所占相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目的比例，所述K為接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)，所述B為整體帶寬參數(shù)，所述M為基站天線數(shù)量參數(shù)，所述ρ為目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，所述δ為系統(tǒng)功放功耗系數(shù)，所述δKρ為用戶端功率放大器的功耗，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶天線聯(lián)合相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述為系統(tǒng)電路功耗速率相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述為電路功耗。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，獲得了更為實(shí)際合理的能效參數(shù)優(yōu)化模型，由于獲得的Massive MIMO系統(tǒng)上行傳輸參數(shù)中包括上行導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度，則獲得的系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)較之現(xiàn)有技術(shù)更為合理且更優(yōu)。此外，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，得到的系統(tǒng)上行傳輸參數(shù)可以使得Massive MIMO系統(tǒng)能效達(dá)到最優(yōu)值，并且計(jì)算方法具有快速收斂性。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的確定上行傳輸參數(shù)的方法流程示意圖，包括：

步驟301，分別分配所述上行傳輸參數(shù)中的除第一參數(shù)外的其他參數(shù)的數(shù)值為第一預(yù)設(shè)常量，對(duì)應(yīng)得到第一參數(shù)計(jì)算公式。

優(yōu)選的，所述第一參數(shù)為所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)、所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)、所述基站天線數(shù)量參數(shù)及所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)中的任一個(gè)。

步驟302，根據(jù)所述第一參數(shù)計(jì)算公式及第二預(yù)設(shè)算法，得到當(dāng)前時(shí)刻所述上行傳輸參數(shù)中的第一參數(shù)的數(shù)值。

優(yōu)選的，所述第二預(yù)設(shè)算法為黃金分割算法，所述黃金分割算法，包括：

第一步，獲取所述上行傳輸參數(shù)中的每個(gè)參數(shù)的參數(shù)范圍，并根據(jù)所述參數(shù)范圍，確定所述每個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)的原始上限值、原始下限值及參數(shù)計(jì)算公式；

第二步，比較所述原始上限值及所述原始下限值的差值、與預(yù)設(shè)迭代容忍誤差，在所述差值大于所述預(yù)設(shè)迭代容忍誤差時(shí)，得到公式：u₁＝u^low+0.382×(u^up-u^low)及u₂＝u^low+0.618×(u^up-u^low)；

第三步，分別代入所述u₁及所述u₂至所述參數(shù)計(jì)算公式內(nèi)，對(duì)應(yīng)得到第一計(jì)算結(jié)果及第二計(jì)算結(jié)果；

第四步，在所述第一計(jì)算結(jié)果大于或等于所述第二計(jì)算結(jié)果時(shí)，將所述u₂替換所述原始上限值；

第五步，在所述第一計(jì)算結(jié)果小于所述第二計(jì)算結(jié)果時(shí)，將所述u₁替換所述原始下限值；

第六步，根據(jù)公式u^*＝(u^up+u^low)/2，得到所述上行傳輸參數(shù)中的每個(gè)參數(shù)的數(shù)值；

其中，u^low為所述上行傳輸參數(shù)中的每個(gè)參數(shù)的下限值，u^up為所述上行傳輸參數(shù)中的每個(gè)參數(shù)的上限值，u₁為通過黃金分割公式得到的新的下限值，u₂為通過黃金分割公式得到的新的上限值。

步驟303，重新分別分配所述上行傳輸參數(shù)中的除第二參數(shù)及所述第一參數(shù)外的其他參數(shù)的數(shù)值為第二預(yù)設(shè)常量，并根據(jù)所述第一參數(shù)的數(shù)值，對(duì)應(yīng)得到第二參數(shù)計(jì)算公式。

優(yōu)選的，所述第二參數(shù)為所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)、所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)、所述基站天線數(shù)量參數(shù)及所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)中的除所述第一參數(shù)外的任一個(gè)。

步驟304，根據(jù)所述第二參數(shù)計(jì)算公式及第二預(yù)設(shè)算法，得到當(dāng)前時(shí)刻所述上行傳輸參數(shù)中的第二參數(shù)的數(shù)值。

步驟305，重新分配所述上行傳輸參數(shù)中的第四參數(shù)的數(shù)值為第三預(yù)設(shè)常量，根據(jù)所述第一參數(shù)的數(shù)值、所述第二參數(shù)的數(shù)值，對(duì)應(yīng)得到第三參數(shù)計(jì)算公式。

優(yōu)選的，所述第三參數(shù)為所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)、所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)、所述基站天線數(shù)量參數(shù)及所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)中的除所述第一參數(shù)、所述第二參數(shù)外的任一個(gè)。

步驟306，根據(jù)所述第三參數(shù)計(jì)算公式及第二預(yù)設(shè)算法，得到當(dāng)前時(shí)刻所述上行傳輸參數(shù)中的第三參數(shù)的數(shù)值。

步驟307，根據(jù)所述第一參數(shù)的數(shù)值、所述第二參數(shù)的數(shù)值及所述第三參數(shù)的數(shù)值，對(duì)應(yīng)得到第四參數(shù)計(jì)算公式。

優(yōu)選的，所述第一參數(shù)、所述第二參數(shù)、所述第三參數(shù)與所述第四參數(shù)為不同參數(shù)。

步驟308，根據(jù)所述第四參數(shù)計(jì)算公式及第二預(yù)設(shè)算法，得到當(dāng)前時(shí)刻所述上行傳輸參數(shù)中的第四參數(shù)的數(shù)值。

步驟309，重復(fù)步驟301至步驟308，直至分別得到滿足第一預(yù)設(shè)條件的所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)的第一數(shù)值、滿足第二預(yù)設(shè)條件的所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)的第二數(shù)值、滿足第三預(yù)設(shè)條件的所述基站天線數(shù)量參數(shù)的第三數(shù)值、及滿足所述第四預(yù)設(shè)條件的所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)的第四數(shù)值。

優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)條件為當(dāng)前時(shí)刻的所述第一數(shù)值與上一時(shí)刻的所述第一數(shù)值之差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)第一門限值，所述第二預(yù)設(shè)條件為當(dāng)前時(shí)刻的所述第二數(shù)值與上一時(shí)刻的所述第二數(shù)值之差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)第二門限值，所述第三預(yù)設(shè)條件為當(dāng)前時(shí)刻的所述第三數(shù)值與上一時(shí)刻的所述第三數(shù)值之差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)第三門限值，所述第四預(yù)設(shè)條件為當(dāng)前時(shí)刻的所述第四數(shù)值與上一時(shí)刻的所述第四數(shù)值之差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)第四門限值。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，得到所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)的第一數(shù)值、所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)的第二數(shù)值、所述基站天線數(shù)量參數(shù)的第三數(shù)值、及所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)的第四數(shù)值，通過所述參數(shù)能夠得到Massive MIMO系統(tǒng)的能效最優(yōu)值。并且通過本實(shí)施例可以得到，所述參數(shù)具有較高的快速收斂性。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：

系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)獲取模塊401，用于獲取預(yù)先建立的具有Massive MIMO系統(tǒng)上行傳輸參數(shù)的Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)，其中，所述上行傳輸參數(shù)至少包括：導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，基站天線數(shù)量參數(shù)及接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)。

上行傳輸參數(shù)確定模塊402，用于通過預(yù)設(shè)第一算法，分別得到滿足第一預(yù)設(shè)條件的所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)的第一數(shù)值、滿足第二預(yù)設(shè)條件的所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)的第二數(shù)值、滿足第三預(yù)設(shè)條件的所述基站天線數(shù)量參數(shù)的第三數(shù)值及滿足第四預(yù)設(shè)條件的所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)的第四數(shù)值。

最優(yōu)能效確定模塊403，用于根據(jù)所述第一數(shù)值、所述第二數(shù)值、所述第三數(shù)值、所述第四數(shù)值及所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)，確定所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的數(shù)值為最優(yōu)能效值。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，由于Massive MIMO系統(tǒng)能效具有導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，基站天線數(shù)量參數(shù)及接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)，較之現(xiàn)有技術(shù)獲取了更接近于實(shí)際系統(tǒng)的能效數(shù)據(jù)，Massive MIMO系統(tǒng)能效包括實(shí)際系統(tǒng)中上行導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度，一方面得到了更為精確的實(shí)際系統(tǒng)用戶平均上行傳輸速率，從而獲取了更合理的能效數(shù)據(jù)，另一方面，通過導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度優(yōu)化，均衡信道估計(jì)和導(dǎo)頻開銷，進(jìn)一步提升系統(tǒng)整體能效。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的裝置是應(yīng)用上述大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定方法的裝置，則上述大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定方法的所有實(shí)施例均適用于該裝置，且均能達(dá)到相同或相似的有益效果。

本發(fā)明的又一實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定裝置中，所述系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)獲取模塊401，包括：

上行傳輸速率第一確定子模塊，用于根據(jù)所述上行傳輸參數(shù)，確定接入基站的每個(gè)用戶平均上行傳輸速率；

上行傳輸速率第二確定子模塊，用于根據(jù)所述每個(gè)用戶平均上行傳輸速率，得到所述Massive MIMO系統(tǒng)的總上行傳輸速率；

系統(tǒng)總功耗獲取子模塊，用于獲取所述Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)總功耗；

系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)建立子模塊，用于根據(jù)所述總上行傳輸速率與所述系統(tǒng)總功耗的比值，建立所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的又一實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定裝置中，所述上行傳輸速率第一確定子模塊，包括：

系統(tǒng)基本參數(shù)獲取單元，用于獲取所述Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)基本參數(shù)，其中，所述系統(tǒng)基本參數(shù)至少包括：整體帶寬參數(shù)、相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目參數(shù)；

上行傳輸速率確定單元，用于根據(jù)所述上行傳輸參數(shù)、所述系統(tǒng)基本參數(shù)及公式

確定接入基站的每個(gè)用戶平均上行傳輸速率；

其中，所述R_k為所述接入基站的每個(gè)用戶平均上行傳輸速率，所述τ為導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，所述T為相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目參數(shù)，所述為上行導(dǎo)頻傳輸所占相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目的比例，所述B為整體帶寬參數(shù)，所述M為基站天線數(shù)量參數(shù)，所述K為接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)，所述ρ為目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)。

本發(fā)明的又一實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定裝置中，所述上行傳輸速率第二確定子模塊，包括：

根據(jù)所述接入基站的每個(gè)用戶平均上行傳輸速率及公式

得到所述Massive MIMO系統(tǒng)的總上行傳輸速率；

其中，所述R_tot為所述Massive MIMO系統(tǒng)的總上行傳輸速率，所述R_k為所述接入基站的每個(gè)用戶平均上行傳輸速率，所述τ為導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，所述T為相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目參數(shù)，所述為上行導(dǎo)頻傳輸所占相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目的比例，所述K為接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)，所述B為整體帶寬參數(shù)，所述M為基站天線數(shù)量參數(shù)，所述ρ為目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)。

本發(fā)明的又一實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定裝置中，所述系統(tǒng)總功耗獲取子模塊，包括：

系統(tǒng)功耗參數(shù)獲取單元，用于獲取所述Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)功耗參數(shù)，其中，所述系統(tǒng)功耗參數(shù)至少包括：系統(tǒng)功放功耗系數(shù)參數(shù)、系統(tǒng)電路功耗用戶相關(guān)系數(shù)參數(shù)、系統(tǒng)電路功耗用戶天線聯(lián)合相關(guān)系數(shù)參數(shù)、系統(tǒng)電路功耗速率相關(guān)系數(shù)參數(shù)；

系統(tǒng)總功耗確定單元，用于根據(jù)所述系統(tǒng)功耗參數(shù)及公式

得到所述Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)總功耗；

其中，所述P_tot為所述Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)總功耗，所述δ為系統(tǒng)功放功耗系數(shù)，所述K為接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)，所述ρ為目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，所述δKρ為用戶端功率放大器的功耗，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述M為基站天線數(shù)量參數(shù)，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶天線聯(lián)合相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述為系統(tǒng)電路功耗速率相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述R_tot為系統(tǒng)總上行傳輸速率，所述為電路功耗。

本發(fā)明的又一實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定裝置中，所述上行傳輸參數(shù)確定模塊402，包括：

第一分配單元，用于分別分配所述上行傳輸參數(shù)中的除第一參數(shù)外的其他參數(shù)的數(shù)值為第一預(yù)設(shè)常量，對(duì)應(yīng)得到第一參數(shù)計(jì)算公式，其中，所述第一參數(shù)為所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)、所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)、所述基站天線數(shù)量參數(shù)及所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)中的任一個(gè)；

第一參數(shù)確定單元，用于根據(jù)所述第一參數(shù)計(jì)算公式及第二預(yù)設(shè)算法，得到所述上行傳輸參數(shù)中的第一參數(shù)的數(shù)值；

第二分配單元，用于重新分別分配所述上行傳輸參數(shù)中的除第二參數(shù)及所述第一參數(shù)外的其他參數(shù)的數(shù)值為第二預(yù)設(shè)常量，并根據(jù)所述第一參數(shù)的數(shù)值，對(duì)應(yīng)得到第二參數(shù)計(jì)算公式，其中，所述第二參數(shù)為所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)、所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)、所述基站天線數(shù)量參數(shù)及所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)中的除所述第一參數(shù)外的任一個(gè)；

第二參數(shù)確定單元，用于根據(jù)所述第二參數(shù)計(jì)算公式及第二預(yù)設(shè)算法，得到所述上行傳輸參數(shù)中的第二參數(shù)的數(shù)值；

第三分配單元，用于重新分配所述上行傳輸參數(shù)中的第四參數(shù)的數(shù)值為第三預(yù)設(shè)常量，根據(jù)所述第一參數(shù)的數(shù)值、所述第二參數(shù)的數(shù)值，對(duì)應(yīng)得到第三參數(shù)計(jì)算公式，其中，所述第三參數(shù)為所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)、所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)、所述基站天線數(shù)量參數(shù)及所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)中的除所述第一參數(shù)、所述第二參數(shù)外的任一個(gè)；

第三參數(shù)確定單元，用于根據(jù)所述第三參數(shù)計(jì)算公式及第二預(yù)設(shè)算法，得到所述上行傳輸參數(shù)中的第三參數(shù)的數(shù)值；

第四分配單元，用于根據(jù)所述第一參數(shù)的數(shù)值、所述第二參數(shù)的數(shù)值及所述第三參數(shù)的數(shù)值，對(duì)應(yīng)得到第四參數(shù)計(jì)算公式，其中，所述第一參數(shù)、所述第二參數(shù)、所述第三參數(shù)與所述第四參數(shù)為不同參數(shù)；

第四參數(shù)確定單元，用于根據(jù)所述第四參數(shù)計(jì)算公式及第二預(yù)設(shè)算法，得到所述上行傳輸參數(shù)中的第四參數(shù)的數(shù)值，直至分別得到滿足第一預(yù)設(shè)條件的所述導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)的第一數(shù)值、滿足第二預(yù)設(shè)條件的所述目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)的第二數(shù)值、滿足第三預(yù)設(shè)條件的所述基站天線數(shù)量參數(shù)的第三數(shù)值、及滿足所述第四預(yù)設(shè)條件的所述接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)的第四數(shù)值；

其中，所述第一預(yù)設(shè)條件為當(dāng)前時(shí)刻的第一數(shù)值與上一時(shí)刻的第一數(shù)值之差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)第一門限值，所述第二預(yù)設(shè)條件為當(dāng)前時(shí)刻的第二數(shù)值與上一時(shí)刻的第二數(shù)值之差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)第二門限值，所述第三預(yù)設(shè)條件為當(dāng)前時(shí)刻的第三數(shù)值與上一時(shí)刻的第三數(shù)值之差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)第三門限值，所述第四預(yù)設(shè)條件為當(dāng)前時(shí)刻的第四數(shù)值與上一時(shí)刻的第四數(shù)值之差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)第四門限值。

本發(fā)明的又一實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定裝置中，所述第一參數(shù)確定單元、所述第二參數(shù)確定單元、所述第三參數(shù)確定單元及所述第四參數(shù)確定單元中的所述第二預(yù)設(shè)算法為黃金分割算法，其中，所述黃金分割算法，包括：

獲取所述上行傳輸參數(shù)中的每個(gè)參數(shù)的參數(shù)范圍，并根據(jù)所述參數(shù)范圍，確定所述每個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)的原始上限值、原始下限值及參數(shù)計(jì)算公式；

比較所述原始上限值及所述原始下限值的差值、與預(yù)設(shè)迭代容忍誤差，在所述差值大于所述預(yù)設(shè)迭代容忍誤差時(shí)，得到公式：u₁＝u^low+0.382×(u^up-u^low)及u₂＝u^low+0.618×(u^up-u^low)；

分別代入所述u₁及所述u₂至所述參數(shù)計(jì)算公式內(nèi)，對(duì)應(yīng)得到第一計(jì)算結(jié)果及第二計(jì)算結(jié)果；

在所述第一計(jì)算結(jié)果大于或等于所述第二計(jì)算結(jié)果時(shí)，將所述u₂替換所述原始上限值；

在所述第一計(jì)算結(jié)果小于所述第二計(jì)算結(jié)果時(shí)，將所述u₁替換所述原始下限值；

根據(jù)公式：u^*＝(u^up+u^low)/2，得到所述上行傳輸參數(shù)中的每個(gè)參數(shù)的數(shù)值；

其中，所述u^low為所述上行傳輸參數(shù)中的每個(gè)參數(shù)的下限值，所述u^up為所述上行傳輸參數(shù)中的每個(gè)參數(shù)的上限值，所述u₁為通過黃金分割公式得到的新的下限值，所述u₂為通過黃金分割公式得到的新的上限值。

本發(fā)明的又一實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定裝置中，所述系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)建立子模塊，包括：

根據(jù)公式：

建立所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)；

其中，所述EE為所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)，所述R_tot為所述系統(tǒng)的總上行傳輸速率，所述P_tot為所述系統(tǒng)的總功耗，所述τ為導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，所述T為相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目參數(shù)，所述為上行導(dǎo)頻傳輸所占相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目的比例，所述K為接入所述基站的用戶數(shù)量參數(shù)，所述B為整體帶寬參數(shù)，所述M為基站天線數(shù)量參數(shù)，所述ρ為目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，所述δ為系統(tǒng)功放功耗系數(shù)，所述δKρ為用戶端功率放大器的功耗，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶天線聯(lián)合相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述為系統(tǒng)電路功耗速率相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述為電路功耗。

本發(fā)明的又一實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定裝置中，所述最優(yōu)能效確定模塊403，包括：

代入所述第一數(shù)值、所述第二數(shù)值、所述第三數(shù)值、所述第四數(shù)值至所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)中，確定所述Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的數(shù)值為最優(yōu)能效值。

下面結(jié)合具體的應(yīng)用實(shí)例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例結(jié)合圖5進(jìn)行具體說明。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的大規(guī)模多入多出Massive MIMO系統(tǒng)上行傳輸系統(tǒng)示意圖。

基站501收集用戶502位置分布模型參數(shù)和信道衰落模型參數(shù)，計(jì)算用戶502信道衰落倒數(shù)的期望，即

其中，所述為用戶502信道衰落倒數(shù)的期望，所述d_max為小區(qū)半徑，所述d_min距離基站501最小距離參數(shù)，所述β₀為單位距離標(biāo)準(zhǔn)衰落，所述α為信道衰落系數(shù)。

基站501測(cè)量接收天線噪聲功率，并收集Massive MIMO系統(tǒng)電路功耗，芯片計(jì)算效率，以及系統(tǒng)編解碼、回程傳輸效率，獲取Massive MIMO系統(tǒng)總功耗：

其中，所述P_tot為Massive MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)總功耗，所述為基站501接收天線噪聲功率，所述ζ為用戶502的功放效率，所述ρ為目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，所述為用戶502的信道衰落倒數(shù)，所述為用戶502的信道衰落倒數(shù)的期望，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶相關(guān)系數(shù)參數(shù)且所述P_FIX為用于設(shè)備冷卻、控制信令傳輸?shù)鹊南到y(tǒng)固有功耗，與天線、用戶502數(shù)目配置和傳輸速率無關(guān)，所述P_SYN為基站帶晶振功耗，所述P_UE為用戶502的硬件設(shè)施包括的低噪聲放大器、直接頻率放大器、濾波器和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)化器等的功耗，所述B為整體帶寬參數(shù)，所述T為相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目參數(shù)，所述L_BS為芯片計(jì)算效率，所述K為接入所述基站501的用戶502數(shù)量參數(shù)，所述M為基站501的天線數(shù)量參數(shù)，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶天線聯(lián)合相關(guān)系數(shù)參數(shù)且所述P_BS為基站501的每根天線的硬件設(shè)施包含的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、混頻器、濾波器等的能耗，所述為系統(tǒng)電路功耗速率相關(guān)系數(shù)參數(shù)且所述P_C為用戶端單位數(shù)據(jù)編碼功耗，P_D為基站端單位數(shù)據(jù)解碼功耗，P_BT為基站501帶單位數(shù)據(jù)回程傳輸功耗，所述R_tot為系統(tǒng)總上行傳輸速率，所述為電路功耗，所述δ為系統(tǒng)功放功耗系數(shù)，所述δKρ為用戶502功率放大器的功耗。

計(jì)算系統(tǒng)總可得傳輸速率R_tot：

其中，所述R_tot為Massive MIMO系統(tǒng)的總上行傳輸速率，所述τ為導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，所述T為相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目參數(shù)，所述為上行導(dǎo)頻傳輸所占相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目的比例，所述K為接入基站501的用戶數(shù)量參數(shù)，所述B為整體帶寬參數(shù)，所述M為基站501天線數(shù)量參數(shù)，所述ρ為目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)。

確定Massive MIMO系統(tǒng)能效參數(shù)據(jù)：

其中，所述EE為Massive MIMO系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)，所述R_tot為系統(tǒng)的總上行傳輸速率，所述P_tot為系統(tǒng)的整體功耗，所述τ為導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)，所述T為相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目參數(shù)，所述為上行導(dǎo)頻傳輸所占相干資源塊中傳輸符號(hào)數(shù)目的比例，所述K為接入基站501的用戶數(shù)量參數(shù)，所述B為整體帶寬參數(shù)，所述M為基站501天線數(shù)量參數(shù)，所述ρ為目標(biāo)傳輸信噪比參數(shù)，所述δ為系統(tǒng)功放功耗系數(shù)，所述δKρ為用戶502功率放大器的功耗，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述為系統(tǒng)電路功耗用戶天線聯(lián)合相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述為系統(tǒng)電路功耗速率相關(guān)系數(shù)參數(shù)，所述為電路功耗。

求解Massive MIMO系統(tǒng)的能效最優(yōu)值，即求解Massive MIMO系統(tǒng)能效參數(shù)據(jù)最大化問題：

基站501定義變量轉(zhuǎn)換x＝K,z＝Kρ,則Massive MIMO系統(tǒng)能效參數(shù)據(jù)最大化問題化為：

基站501使用所述第一算法求解上述最大化問題，得到最終解x^*,y^*,z^*,θ^*，本發(fā)明實(shí)施例中，第一算法為交替迭代與黃金分割算法，具體求解步驟包含：

第一步，初始化迭代次數(shù)t＝0以及優(yōu)化變量x[0]、y[0]、z[0]、θ[0]；

第二步，預(yù)設(shè)y＝y(tǒng)[t]、z＝z[t]、θ＝θ[t]，定義函數(shù)f₁(x)＝f₀(x,y,z,θ)；將u^low＝0、u^up＝T/θ與F(u)＝f₁(x)代入第二算法，得到u^*，更新x^*＝u^*；

第三步，預(yù)設(shè)x＝x^*、z＝z[t]、θ＝θ[t]，定義函數(shù)f₂(y)＝f₀(x,y,z,θ)；將u^low＝1、u^up＝1000與F(u)＝f₂(y)代入第二算法，得到u^*，更新y^*＝u^*；

第四步，預(yù)設(shè)x＝x^*、y＝y(tǒng)^*、θ＝θ[t]，定義函數(shù)f₃(z)＝f₀(x,y,z,θ)；將u^low＝0、u^up＝1000與F(u)＝f₃(z)代入第二算法，得到u^*，更新z^*＝u^*；

第五步，預(yù)設(shè)x＝x^*、y＝y(tǒng)^*、z＝z^*，定義函數(shù)f₄(θ)＝f₀(x,y,z,θ)；將u^low＝1、u^up＝T/x與F(u)＝f₄(θ)代入第二算法，得到u^*，更新θ^*＝u^*；

第六步，更新t＝t+1、x[t]＝x^*、y[t]＝y(tǒng)^*、z[t]＝z^*、θ[t]＝θ^*；若參數(shù)x,y,z,θ收斂，即|x[t]-x[t-1]|、|y[t]-y[t-1]|、|z[t]-z[t-1]|、|θ[t]-θ[t-1]|均小于給定誤差門限，則停止迭代，輸出最終解x^*,y^*,z^*,θ^*；否則跳回第二步。

根據(jù)K^*＝x^*,M^*＝x^*y^*,τ^*＝θ^*x^*，并將參數(shù)M、K、τ取為M^*、K^*、τ^*的臨近整數(shù)。

基站501依據(jù)得到的能效參數(shù)配置M、K、τ、ρ，隨機(jī)選擇M根收發(fā)天線與K個(gè)接收用戶502。

基站501根據(jù)導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度τ給K個(gè)用戶502分配相應(yīng)的導(dǎo)頻序列，并將目標(biāo)傳輸信噪比ρ、接收天線噪聲功率以及每個(gè)用戶502的平均信道衰落β_k發(fā)送給每個(gè)用戶502。

用戶502根據(jù)所述目標(biāo)傳輸信噪比ρ、所述接收天線噪聲功率與所述平均信道衰落β_k，計(jì)算所需發(fā)送功率

用戶502使用發(fā)送功率p_k進(jìn)行上行數(shù)據(jù)傳輸，基站501使用信道估計(jì)矩陣，計(jì)算破零接收矩陣，從而進(jìn)行信號(hào)譯碼，譯碼過程屬于現(xiàn)有技術(shù)，這里不再贅述。

優(yōu)選的，本發(fā)明實(shí)施例中，所述第二算法為黃金分割算法，黃金分割算法包括：

首先，獲取所述上行傳輸參數(shù)中的每個(gè)參數(shù)的參數(shù)范圍，并根據(jù)所述參數(shù)范圍，確定所述每個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)的原始上限值u^up、原始下限值u^low、及參數(shù)計(jì)算公式(交替迭代與黃金分割算法中的F(u))；

其次，比較所述原始上限值及所述原始下限值之差|u^up-u^low|、與預(yù)設(shè)迭代容忍誤差ε，在|u^up-u^low|≥ε時(shí)，得到公式：u₁＝u^low+0.382×(u^up-u^low)及u₂＝u^low+0.618×(u^up-u^low)；

再次，分別代入所述u₁及所述u₂至所述參數(shù)計(jì)算公式內(nèi)，對(duì)應(yīng)得到第一計(jì)算結(jié)果F(u₁)及第二計(jì)算結(jié)果F(u₂)；

然后，在F(u₁)≥F(u₂)時(shí)，更新上限值u^up＝u₂；在F(u₁)<F(u₂)時(shí)，更新下限值u^low＝u₁；

最后，根據(jù)公式u^*＝(u^up+u^low)/2，得到所述上行傳輸參數(shù)中的每個(gè)參數(shù)的數(shù)值。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，得到的Massive MIMO系統(tǒng)上行傳輸參數(shù)能夠使Massive MIMO系統(tǒng)的能效最優(yōu)，用戶向基站傳輸數(shù)據(jù)的能量效率最大。并且通過本實(shí)施例可以得到，所述參數(shù)具有較高的快速收斂性。

如表1所示為本發(fā)明實(shí)施例所設(shè)置的仿真參數(shù)。

表1

同時(shí)定義系統(tǒng)電路功耗系數(shù)向量[P_FIX+P_SYN,P_BS,P_UE]，默認(rèn)值為仿真中通過調(diào)整伸縮系數(shù)設(shè)置不同的電路功耗系數(shù)

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的交替迭代與黃金分割算法的仿真示意圖。圖中橫坐標(biāo)表示迭代的次數(shù)，縱坐標(biāo)表示得到的系統(tǒng)能效，d_max表示小區(qū)半徑，系統(tǒng)電路功耗系數(shù)伸縮因子設(shè)為四條曲線分別對(duì)應(yīng)著不同小區(qū)大小。圖中可以清晰的得到所提算法一般在迭代5次內(nèi)就已經(jīng)很好收斂，因此計(jì)算復(fù)雜度很低，具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的交替迭代與黃金分割算法和窮搜算法的性能對(duì)比示意圖。圖中橫坐標(biāo)表示小區(qū)半徑，縱坐標(biāo)表示得到的系統(tǒng)能效，表示系統(tǒng)電路功耗系數(shù)伸縮因子。圖中不同曲線對(duì)應(yīng)著不同的電路功耗系數(shù)設(shè)置。圖中可以看出所提算法得到的系統(tǒng)能效基本與窮搜算法吻合，表明所提算法可以找到全局最優(yōu)的系統(tǒng)參數(shù)配置。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的能效數(shù)據(jù)確定方法與現(xiàn)有技術(shù)能效參數(shù)優(yōu)化方法的系統(tǒng)能效對(duì)比示意圖。圖中橫坐標(biāo)表示系統(tǒng)電路功耗系數(shù)伸縮因子，取值越大表示系統(tǒng)采用的電路元器件功耗越大，縱坐標(biāo)表示得到的系統(tǒng)能效。圖中可看出，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例所提出的大規(guī)模多入多出系統(tǒng)能效數(shù)據(jù)的確定方法及裝置可以獲得更好的系統(tǒng)參數(shù)配置，有效改善系統(tǒng)能效。例如，當(dāng)系統(tǒng)電路功耗較低時(shí)本發(fā)明實(shí)施例所采用的交替迭代與黃金分割算法的性能較之現(xiàn)有技術(shù)分別提升24％和93％(當(dāng)小區(qū)半徑為d_max＝200m時(shí))、48％和235％(當(dāng)小區(qū)半徑為d_max＝400m時(shí))。其中，現(xiàn)有技術(shù)1獲取的系統(tǒng)能效不具有實(shí)際系統(tǒng)中基站端信道估計(jì)誤差；現(xiàn)有技術(shù)2獲取的系統(tǒng)能效不具有上行傳輸導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度參數(shù)和信道估計(jì)誤差，且采用窮搜算法確定使系統(tǒng)能效最優(yōu)的參數(shù)。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。