大規模MIMO系統中功率分配算法的能效研究

陸彥輝，苗盼盼，楊守義

(鄭州大學 信息工程學院,河南 鄭州 450001)

大規模MIMO系統中功率分配算法的能效研究

陸彥輝，苗盼盼，楊守義

(鄭州大學 信息工程學院,河南 鄭州 450001)

為了提高大規模MIMO下行鏈路系統的能效，基站分配給用戶的功率不再是平均分配，通過對能效函數的分析，得到能效函數是關于用戶功率的擬凹函數，進而提出了一種功率分配算法.因為大規模MIMO的基站天線數比較多，射頻鏈的損耗不可忽略.所以建立了同時考慮基站分配給用戶的功率和電路功率的新的系統功耗模型，并在該模型的基礎上，分析用戶分配的功率對系統總功耗及能效的影響.通過分析能效函數關于用戶功率的擬凹特性，提出了一種迭代的功率分配算法.最后將所提的功率分配算法的能效與用戶平均分配功率時的能效進行比較.仿真結果表明，所提算法能有效地提高系統的能效.

MIMO；能效；功耗；功率分配算法

0 引 言

隨著移動通信技術的發展，能效引起了人們的重視，提高能效不僅有益于減少共信道用戶的干擾而且可以減少環境污染.MIMO系統是提高譜效的重要技術之一[1].大規模MIMO系統通過增加基站的天線數，可以顯著提高系統的能效和譜效[2].文獻[3]證明，無論是基于完美信道狀態信息，還是不完美信道狀態信息，MIMO系統都可以在能效和譜效上提供很好的折中.但是基站的天線越多，系統的復雜度就越高，射頻鏈的損耗也越大.所以在分析大規模MIMO系統能……