买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明提供一种去蜂窝MIMO系统能效优化的网络部署方法及装置，其中方法包括确定包含IRS链路的基站‑用户等效信道；根据基站‑用户等效信道确定用户的接受信号和信干噪比；确定去蜂窝MIMO系统的功耗；根据用户的接受信号和信干噪比以及去蜂窝MIMO系统的功耗，基于Stackelberg博弈求解能效优化的非凸问题；本发明考虑IRS元件的动态功耗，更好地描述实际系统的功耗模型；将能效优化问题建模为Stackelberg博弈框架，利用二阶锥规划、交替优化和混合整数规划求解非凸问题。

主权项：1.一种去蜂窝MIMO系统能效优化的网络部署方法，其特征在于，包括：确定包含IRS链路的基站-用户等效信道；根据基站-用户等效信道确定用户的接受信号和信干噪比；确定去蜂窝MIMO系统的功耗；根据用户的接受信号和信干噪比以及去蜂窝MIMO系统的功耗，基于Stackelberg博弈求解能效优化的非凸问题；其中，将基站作为领导者，IRS作为跟随者；在上层子博弈中，基站在功耗和速率阈值的约束下最大限度降低功耗，将非凸问题重新转换为凸问题，利用CVX求解；在下层子博弈中，以用户的加权速率和减去IRS的能耗作为优化目标，将非凸函数转换成为凹函数，在每次迭代中，先后优化IRS开关以及单元开关，最终利用Mosek求解有离散变量的凸优化问题，同时证明至少存在一个Stackelberg均衡解；所述根据基站-用户等效信道确定用户的接受信号和信干噪比以及去蜂窝MIMO系统的功耗，基于Stackelberg博弈求解能效优化的非凸问题，包括：构建能效优化的非凸问题表达式： 其中，U为能效优化问题的总效用；表示所有基站的波束形成的向量集；Γk为第k个用户的信干噪比；fb,k为第b个基站到第k个用户的波束形成向量；K为用户的总数；WTotal为去蜂窝MIMO系统的功耗；IR为IRS开关集合，IR,M为IRS的单元开关集合，R为IRS的总数；M为相移矩阵的总数；Wmax为每个基站的最大发射功率；||·||2表示复数向量的2范数；γmin为用户的最小速率阈值；Ir为第r个IRS的开关模式，Ir＝0，表示第r个IRS为关模式，Ir＝1，表示第r个IRS为开模式；Ir,m表示第r个IRS是否选择第m个相移矩阵；Ir,m＝1，表示第r个IRS选择第m个相移矩阵；Ir,m＝0，表示第r个IRS不选择第m个相移矩阵；在上层子博弈中，对于领导者基站，构建子博弈表达式： 其中，为领导者子博弈；X为基站的集合；UbF为基站b的效用；构建基站在功耗和速率阈值的约束下最大限度降低功耗的表达式： 其中，μ为发射功率的权重系数；B为基站的总数；W0为单个基站的静态功耗；Wbh为单个基站的回程链路功耗与每对基站和IRS之间回程链路的功耗的和；Hk和均为中间变量；bk为噪声矢量；Γmin为最小信干噪比；为第b个基站到第k个用户的等效信道进行相位旋转后的向量；H为共轭转置算子；为fb,k进行相位旋转后的向量；Im·为取虚部操作；其中， 其中，为复数域；每个基站有Nt根天线；利用CVX求解基站在功耗和速率阈值的约束下最大限度降低功耗；在下层子博弈中，对于追随者IRS，构建子博弈表达式： 其中，为指一组IRS；UrIR,IR,M为第r个IRS的效用；构建以用户的加权速率和减去IRS的能耗作为优化目标的表达式： 其中，fr·为log·转换后表达式；γ表示一组辅助变量{γk}k∈K；γk为第k个用户的速率阈值；Ir为第r个IRS的开关模式，Ir＝0，表示第r个IRS为关模式，Ir＝1，表示第r个IRS为开模式；Wr为第r个IRS激活所需的静态功耗；R为IRS的总数；α、β和g均为权重系数；Wopen,r为第r个IRS中开启的单元的动态功耗；其中， 其中，c为权重系数；为B个基站到第k个用户的信道向量集；为B个基站到第k个用户的发射矢量；为B个基站到第j'个用户的发射矢量；为第B个基站到第k个用户的发射矢量；I为单位矩阵；最优的γk通过求解得到： 其中，为辅助变量的闭式解；通过二次变换，将fr重写为： 其中，z指集合{zk}k∈K；迭代优化IR、IR,M和zk，以最大化fqγ,z，zk的最优值为： 重新构建初始问题表达式： 利用Mosek求解重新构建的初始问题；构建约束条件： 当满足约束条件时，最优决策构成Stackelberg均衡。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 一种去蜂窝MIMO系统能效优化的网络部署方法及装置