Massive-MIMO多用戶系統(tǒng)中,現(xiàn)有能效（EE）和頻效（SE）性能折中方法在單個(gè)目標(biāo)優(yōu)化時(shí)無(wú)法適應(yīng)變化場(chǎng)景,進(jìn)而無(wú)法對(duì)優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行有效追蹤.對(duì)此,提出了一種能夠適應(yīng)變化場(chǎng)景需求的能效和頻效性能折中方法.通過(guò)構(gòu)建折中優(yōu)化函數(shù),將非凸的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)凸優(yōu)化問(wèn)題,并利用拉格朗日乘子法進(jìn)行求解.理論分析和仿真結(jié)果表明,提出的性能折中方法能夠在系統(tǒng)電路功耗的限制下,通過(guò)設(shè)定折中因子改變系統(tǒng)能效值或頻效值,并同時(shí)獲取能效和頻效的最佳性能折中. 

【文章來(lái)源】：北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,43(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

系統(tǒng)模型

圖2為發(fā)射天線128，有效功率預(yù)算Q=PT/θp分別為0.04,0.09,0.11時(shí)[17],SE和EE在不同權(quán)衡因子α下的性能曲線．從圖2可以看出:(1)當(dāng)α=0時(shí)，該問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)樽畲蠡到y(tǒng)頻效SE，當(dāng)α=1時(shí)，問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)樽钚』瘋鬏敼β?(2)當(dāng)α=αEE=0.5，系統(tǒng)平均能效EE達(dá)到了最大，當(dāng)α從0～αEE變化時(shí)，EE在逐漸增大，而SE在逐漸減小，且當(dāng)α從αEE～1變化時(shí)，EE和SE都在減小，故而此時(shí)性能折中點(diǎn)為αEE=0.5．在圖2中，可通過(guò)改變?chǔ)羴?lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的EE或SE的性能指標(biāo);(3)對(duì)于在較大的發(fā)射功率預(yù)算(Q=0.11)處，可以觀察到SE和EE與α之間存在的折中關(guān)系，可以通過(guò)設(shè)定能效值得到該設(shè)定目標(biāo)下頻效所能達(dá)到的最優(yōu)值;反之亦然．此外，足夠的傳輸功率預(yù)算限制了SE隨著α的減小而改善的趨勢(shì)，并且對(duì)EE的曲線從其所預(yù)期的趨勢(shì)進(jìn)行了限制．圖3所示為Q=PT/θp=0.11時(shí)，不同電路功率消耗對(duì)于系統(tǒng)EE的作用曲線．可以看出:(1)隨著電路功耗Pc的降低，系統(tǒng)EE在增大，這是因?yàn)閭鬏敂?shù)據(jù)的總功耗成本降低，符合式(6)的變化趨勢(shì)．(2) Pc為20、100、300 W時(shí)，系統(tǒng)EE的最大值出現(xiàn)在αEE為0.7、0.6、0.5處，這顯示出隨著αEE的增加，Pc在降低，說(shuō)明了傳輸系統(tǒng)在Pc較大時(shí)，會(huì)用較大的傳輸功率去保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒�，并提高EE;反之，在Pc較小時(shí)，用較小的傳輸功率提高EE.

圖4所示為Q=PT/θp=0.11時(shí)，不同電路功率消耗對(duì)于系統(tǒng)SE的作用曲線．可以看出:(1)對(duì)于α=0時(shí)，優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)樽畲蠡到y(tǒng)SE，并且無(wú)論P(yáng)c的值如何變化，都得到了相等的最大SE，這是因?yàn)镾E不依賴于電路功耗;(2)對(duì)于α>0時(shí)，隨著電路功耗Pc的增加，系統(tǒng)SE在增大，這種趨勢(shì)與系統(tǒng)EE的變化是相反的，符合二者的矛盾關(guān)系．綜合考慮，所提方案在不同場(chǎng)景要求上，具有良好的適應(yīng)性和較好的系統(tǒng)性能．圖4 不同電路功耗下的系統(tǒng)頻效性能


本文編號(hào)：3017702