一种基于凸优化理论的传输优化方法

摘要

本发明针对TDD-MIMO系统下行信道提出了一种基于凸优化的鲁棒性传输预编码优化方法。由于信道互易性误差在一定范围内，所以用户的SINR也会限定在一个范围内，保证在此情况下用户最坏SINR最大化，利用提出的优化方案，可以得到以支持大范围的鲁棒性传输优化为目的的一种框架，以及基于半正定问题的迭代算法。通过上述方案，本发明利用凸优化的思路求解，在凸优化工具包的帮助下，能更容易、更快地得到最优解，提高系统容量。

主权项

一种基于凸优化理论的传输优化方法，其特征在于，通过以下步骤实现：对CB场景，具体如下：S1、初始化：设置收敛精度ξ＞0，初始化接收机W_m,k，m＝1,...,M，k＝1,...,K，MSE_new＞＞0；S2、迭代；S3、固定当前W_m,k值；S4、对于CB问题1，MSE_old←MSE_new，求解${\mathrm{MSE}}_{\mathrm{new}}\leftarrow \underset{U_1,...,U_M}{\min }\underset{\underset{\underset{1\le k\le K}{1\le m,n\le M}}{{\left|\right|{\Delta }_{m,n}^k\left|\right|}_F\le {ϵ}_{m,n}^k}}{\mathrm{man}}\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}{\mathrm{MSE}}_{m,k},$$s.t.P_m\le P_{\max },\forall m=1,...,M,$对于CB问题2，MSE_old←MSE_new，求解${\mathrm{MSE}}_{\mathrm{new}}\leftarrow \underset{U_1,...,U_M}{\min }\underset{\underset{\underset{1\le k\le K}{1\le m,n\le M}}{{\left|\right|{\Delta }_{m,n}^k\left|\right|}_F\le {ϵ}_{m,n}^k}}{\mathrm{man}}\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}{\mathrm{MSE}}_{m,k},$$s.t.P_m\le P_{\max },\forall m=1,...,M;$S5、固定S4所得到的预编码矩阵，更新接收机：S6、当MSE_old‑MSE_new＜ξ，迭代终止；对JP场景，具体如下：步骤1、初始化，设置收敛精度ξ₁＞0，ξ₂＞0，初始化接收机W_k，k＝1,...,M×K，矩阵Q_km，m∈1,...,M，MSE1_new＞＞0，MSE2_new＞＞0；步骤2、迭代，MSE2_old←MSE2_new；步骤3、固定当前W_k值；步骤4、对于JP问题1，MSE1_old←MSE1_new，求解${\mathrm{MSE}1}_{\mathrm{new}}\leftarrow \underset{U}{\min }\underset{\underset{\underset{1\le k\le M\times K}{1\le n\le M}}{{\left|\right|{\Delta }_{m,n}^k\left|\right|}_F\le {ϵ}_{m,n}^k}}{\mathrm{man}}\underset{k=1}{\overset{M\times K}{\Sigma }}\overline{{\mathrm{MSE}}_k},s.t.P_m\le P_{\max }.,$对于JP问题2，MSE1_old←MSE1_new，求解${\mathrm{MSE}1}_{\mathrm{new}}\leftarrow \underset{U}{\min }\underset{\underset{\underset{1\le k\le M\times K}{1\le n\le M}}{{\left|\right|{\Delta }_{m,n}^k\left|\right|}_F\le {ϵ}_{m,n}^k}}{\mathrm{man}}\overline{{\mathrm{MSE}}_k},s.t.P_m\le P_{\max }.,$步骤5、固定从步骤4多的到的预编码矩阵，更新接收机$W_k\leftarrow \arg \underset{w_k}{\min }\underset{{\left|\right|{\Delta }_{m,n}^k\left|\right|}_F\le {ϵ}_{m,n}^k}{\max }\overline{{\mathrm{MSE}}_k},1\le n\le M,1\le k\le M\times K;$步骤6、当MSE1_old‑MSE1_new＜ξ₁，则迭代停止，MSE2_new＝MSE1_new；步骤7、固定迭代得到的U和W，更新矩阵Q_km：$Q_{\mathrm{km}}\leftarrow \arg \underset{Q_{\mathrm{km}}}{\min }\underset{{\left|\right|{\Delta }_{m,n}^k\left|\right|}_F\le {ϵ}_{m,n}^k}{\max }\overline{{\mathrm{MSE}}_k},1\le n\le M,1\le k\le M\times K;$步骤8、直到MSE2_old‑MSE2_new＜ξ₂，迭代停止。