CN111917442B - 一种大规模mimo通信方法 - Google Patents

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CN111917442B CN202010425764.0A CN202010425764A CN111917442B CN 111917442 B CN111917442 B CN 111917442B CN 202010425764 A CN202010425764 A CN 202010425764A CN 111917442 B CN111917442 B CN 111917442B
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Abstract

本发明涉及一种大规模MIMO通信方法，通过根据MIMO通信系统中的各发射天线和接收天线采集其功耗数值和信噪比数值，拟合得到各天线的功耗变化实时拟合曲线和信噪比变化实时拟合曲线，进而得到天线的工作参数变化实时拟合曲线，然后通过计算各工作参数变化实时拟合曲线的拐点时刻，得到对应各天线的拐点参数值，进而再分别得到表征各天线工作效率的工作效率指数，通过利用分别提前设置的两种阈值分别筛选工作性能较好的优选发射天线和优选接收天线，进而使得优选发射天线和优选接收天线进行协同工作，实现MIMO通信，提高通信质量。

Description

一种大规模MIMO通信方法
技术领域
本发明涉及MIMO通信领域，尤其涉及一种大规模MIMO通信方法。
背景技术
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。采用MIMO通信技术能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。
在当前利用MIMO技术所形成的MIMO通信系统中，发射端的发射天线以及接收端的接线天线数量通常较少，多数情况下发射天线数量和接收天线数量最多是四个，无法满足当下多用户对大容量通信的实际需求。另外，即便是MIMO通信系统采用了多个发射天线和接收天线，而每个发射天线和接收天线在工作时的功耗情况以及自身信噪比情况不同，导致有相当数量的工作性能不佳的发射天线、接收天线也参与到针对信号的通信协作过程中，最终在很大程度上降低了整个MIMO通信系统的通信质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种大规模MIMO通信方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种大规模MIMO通信方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，预先统计大规模MIMO通信系统中基站的天线总数量以及需要提供通信服务的用户总数量，并对各天线进行标识处理；其中，该大规模MIMO通信系统中的基准标记为Base，基站Base的天线包括发射天线和接收天线，该基站Base的天线总数量标记为M，基站Base的发射天线总数量标记为M1，基站Base的接收天线总数量标记为M2，该基站Base上的第i个发射天线标记为Aeriai,send，该基站Base上的第j个接收天线标记为Aeriaj,receive，1≤i≤M1，1≤j≤M2，M＝M1+M2，M1≥4，M2≥4；需要提供通信服务的用户总数量标记为N，2≤N≤M；
步骤2，在基站的各天线上分别对应预先设置采集该天线功率数值的功率传感器以及检测对应天线信噪比的信噪比检测节点；其中，基站的发射天线Aeriai,send上所设置的功率传感器和信噪比检测节点分别对应标记为
Figure BDA0002498585040000021
和
Figure BDA0002498585040000022
基站的接收天线Aeriaj,receive上所设置的功率传感器和信噪比检测节点分别对应标记为
Figure BDA0002498585040000023
和
Figure BDA0002498585040000024
步骤3，在预设时间段内按照预设采集时刻分别采集基站上的各天线所对应的功率样本数值和信噪比样本数值，形成分别对应各天线的工作参数样本数值集合；其中，预设时间段标记为T，预设时间段T内的预设采集时刻总数量标记为K，预设时间段T内的第k个采集时刻标记为tk，tk∈[0,T]，1≤k≤K；
发射天线Aeriai,send的工作参数样本数值集合标记为
Figure BDA0002498585040000025
Figure BDA0002498585040000026
表示发射天线Aeriai,send的功率样本数值集合，
Figure BDA0002498585040000027
表示发射天线Aeriai,send的第k个功率样本数值；
Figure BDA0002498585040000028
表示发射天线Aeriai,send的信噪比样本数值集合，
Figure BDA0002498585040000029
表示发射天线Aeriai,send的第k个信噪比样本数值；
接收天线Aeriaj,receive的工作参数样本数值集合标记为
Figure BDA00024985850400000210
Figure BDA00024985850400000211
Figure BDA00024985850400000212
表示接收天线Aeriaj,receive的功率样本数值集合，
Figure BDA00024985850400000213
表示接收天线Aeriaj,receive的第k个功率样本数值；
Figure BDA00024985850400000214
表示接收天线Aeriaj,receive的信噪比样本数值集合，
Figure BDA00024985850400000215
表示接收天线Aeriaj,receive的第k个信噪比样本数值；
步骤4，根据基站的各天线的工作参数样本数值集合，分别形成对应各天线的功耗变化实时拟合曲线和信噪比变化实时拟合曲线，且根据功耗变化实时拟合曲线和信噪比变化实时拟合曲线得到对应天线的工作参数变化实时拟合曲线；其中，发射天线Aeriai,send的功耗变化实时拟合曲线、信噪比变化实时拟合曲线以及工作参数变化实时拟合曲线分别对应地标记为
Figure BDA00024985850400000216
和
Figure BDA00024985850400000217
Figure BDA00024985850400000218
接收天线Aeriaj,receive的功耗变化实时拟合曲线、信噪比变化实时拟合曲线以及工作参数变化实时拟合曲线分别对应地标记为
Figure BDA0002498585040000031
Figure BDA0002498585040000032
和
Figure BDA0002498585040000033
步骤5，根据基站上各天线的工作参数变化实时拟合曲线，得到对应各天线的拐点时刻值以及拐点参数值；其中：
发射天线Aeriai,send的工作参数变化实时拟合曲线
Figure BDA0002498585040000034
所对应的拐点时刻值总数量为
Figure BDA0002498585040000035
其第q个拐点时刻值标记为
Figure BDA0002498585040000036
发射天线Aeriai,send在拐点时刻值
Figure BDA0002498585040000037
所对应的功耗参数值和信噪比参数值分别对应地标记为
Figure BDA0002498585040000038
和
Figure BDA0002498585040000039
接收天线Aeriaj,receive的工作参数变化实时拟合曲线
Figure BDA00024985850400000310
所对应的拐点时刻值总数量为
Figure BDA00024985850400000311
其第w个拐点时刻值标记为
Figure BDA00024985850400000312
接收天线Aeriaj,receive在拐点时刻值
Figure BDA00024985850400000313
所对应的功耗参数值和信噪比参数值分别对应地标记为
Figure BDA00024985850400000314
和
Figure BDA00024985850400000315
步骤6，根据所得基站上各天线的拐点参数值，分别得到表征各天线工作效率的工作效率指数；其中，发射天线Aeriai,send的工作效率指数标记为
Figure BDA00024985850400000316
接收天线Aeriaj,receive的工作效率指数标记为
Figure BDA00024985850400000317
Figure BDA00024985850400000318
步骤7，在基站的发射天线中选出工作效率指数超过第一阈值的天线作为优选发射天线，并选出工作效率指数超过第二阈值的天线作为优选接收天线；其中，优选发射天线标记为aeriau,send，1≤u≤U，1≤U≤M1，U为发射天线中工作效率指数超过第一阈值的天线总数量；优选接收天线标记为aeriav,receive，1≤v≤V，1≤V≤M2，V为接收天线中工作效率指数超过第二阈值的天线总数量；
步骤8，利用选择出的优选发射天线和优选接收天线协同工作，实现MIMO通信。
为了使得选择出的优选发射天线和优选接收天线可以最大程度地发挥其工作性能，提高整个MIMO通信系统的通信质量，改进地，在该发明的所述大规模MIMO通信方法中，步骤8之后还包括：优选发射天线和优选接收天线分别在自身对应的最佳工作时刻启动发射工作和接收工作。
进一步地，在所述大规模MIMO通信方法中，所述优选发射天线的最佳工作时刻按照如下方式得到：
根据优选发射天线所具有的工作参数变化实时拟合曲线，得到该工作参数变化实时拟合曲线关于变量时间的一阶导数；
根据该优选发射天线所对应工作参数变化实时拟合曲线得到的拐点时刻值，得到优选发射天线的工作参数变化实时拟合曲线在其拐点时刻所对应的一阶导数值；
将数值大于零的一阶导数值所对应的拐点时刻作为该优选发射天线的最佳工作时刻。
再进一步地，所述优选接收天线的最佳工作时刻按照如下方式得到：
根据优选接收天线所具有的工作参数变化实时拟合曲线，得到该工作参数变化实时拟合曲线关于变量时间的一阶导数；
根据该优选接收天线所对应工作参数变化实时拟合曲线得到的拐点时刻值，得到优选接收天线的工作参数变化实时拟合曲线在其拐点时刻所对应的一阶导数值；
将数值大于零的一阶导数值所对应的拐点时刻作为该优选接收天线的最佳工作时刻。
另外，为了实现可以自动调整以满足不同数量用户的实际需求，再改进地，在所述大规模MIMO通信方法中，在步骤8之后还包括根据需要提供通信服务的用户总数量调整第一阈值和第二阈值的步骤。
具体地，假设调整后的第一阈值标记为
Figure BDA0002498585040000041
调整前的第一阈值标记为
Figure BDA0002498585040000042
调整后的第二阈值标记为
Figure BDA0002498585040000043
调整前的第二阈值标记为
Figure BDA0002498585040000044
Figure BDA0002498585040000045
δ∈(0,1)；
Figure BDA0002498585040000046
μ∈(0,1)，N为需要提供通信服务的用户总数量。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
首先，根据MIMO通信系统中的各发射天线和接收天线采集其功耗数值和信噪比数值，拟合得到各天线的功耗变化实时拟合曲线和信噪比变化实时拟合曲线，进而得到天线的工作参数变化实时拟合曲线，然后通过计算各工作参数变化实时拟合曲线的拐点时刻，得到对应各天线的拐点参数值，进而再分别得到表征各天线工作效率的工作效率指数，通过利用分别提前设置的两种阈值分别筛选工作性能较好的优选发射天线和优选接收天线，进而使得优选发射天线和优选接收天线进行协同工作，实现MIMO通信，提高通信质量；
其次，通过针对筛选发射天线用的第一阈值和筛选接收天线用的第二阈值分别做调整处理，可以满足随着需要提供通信服务的用户总数量增加时，第一阈值和第二阈值均可以调整降低，从而将更多的发射天线和接收天线作为优选天线选出来，以满足用户数量增加时的通信需要；随着需要提供通信服务的用户总数量减少时，第一阈值和第二阈值均可以调整升高，从而将较少的发射天线和接收天线作为优选天线选出来，以满足用户数量减少时的通信需要。由于随着第一阈值和第二阈值的各自升高，所筛选出来的发射天线和接收天线虽然数量较少，但是却具有更好的工作性能，更能高质量的满足用户的实际通信服务需求。
附图说明
图1为本发明实施例中的大规模MIMO通信方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
参见图1所示，本实施例提供一种大规模MIMO通信方法，具体地，该大规模MIMO通信方法包括如下步骤：
步骤1，预先统计大规模MIMO通信系统中基站的天线总数量以及需要提供通信服务的用户总数量，并对各天线进行标识处理；其中，假设该大规模MIMO通信系统中的基准标记为Base，基站Base的天线包括有M1个发射天线和M2个接收天线，该基站Base的天线总数量标记为M，M＝M1+M2，该基站Base上的第i个发射天线标记为Aeriai,send，该基站Base上的第j个接收天线标记为Aeriaj,receive，1≤i≤M1，1≤j≤M2，，M1≥4，M2≥4；需要提供通信服务的用户总数量标记为N，2≤N≤M；
步骤2，在基站Base的各天线(包括发射天线和接收天线)上分别对应预先设置采集该天线功率数值的功率传感器以及检测对应天线信噪比的信噪比检测节点；其中，基站的发射天线Aeriai,send上所设置的功率传感器和信噪比检测节点分别对应标记为
Figure BDA0002498585040000051
和
Figure BDA0002498585040000052
基站的接收天线Aeriaj,receive上所设置的功率传感器和信噪比检测节点分别对应标记为
Figure BDA0002498585040000053
和
Figure BDA0002498585040000054
步骤3，在预设时间段内按照预设采集时刻分别采集基站上的各天线所对应的功率样本数值和信噪比样本数值，形成分别对应各天线的工作参数样本数值集合；其中，预设时间段标记为T，预设时间段T内的预设采集时刻总数量标记为K，预设时间段T内的第k个采集时刻标记为tk，tk∈[0,T]，1≤k≤K；
发射天线Aeriai,send的工作参数样本数值集合标记为
Figure BDA0002498585040000061
Figure BDA0002498585040000062
表示发射天线Aeriai,send的功率样本数值集合，
Figure BDA0002498585040000063
表示发射天线Aeriai,send的第k个功率样本数值；
Figure BDA0002498585040000064
表示发射天线Aeriai,send的信噪比样本数值集合，
Figure BDA0002498585040000065
表示发射天线Aeriai,send的第k个信噪比样本数值；
接收天线Aeriaj,receive的工作参数样本数值集合标记为
Figure BDA0002498585040000066
Figure BDA0002498585040000067
Figure BDA0002498585040000068
表示接收天线Aeriaj,receive的功率样本数值集合，
Figure BDA0002498585040000069
表示接收天线Aeriaj,receive的第k个功率样本数值；
Figure BDA00024985850400000610
表示接收天线Aeriaj,receive的信噪比样本数值集合，
Figure BDA00024985850400000611
表示接收天线Aeriaj,receive的第k个信噪比样本数值；
步骤4，根据基站Base的各天线的工作参数样本数值集合，分别形成对应各天线的功耗变化实时拟合曲线和信噪比变化实时拟合曲线，且根据功耗变化实时拟合曲线和信噪比变化实时拟合曲线得到对应天线的工作参数变化实时拟合曲线；其中，发射天线Aeriai,send的功耗变化实时拟合曲线、信噪比变化实时拟合曲线以及工作参数变化实时拟合曲线分别对应地标记为
Figure BDA00024985850400000612
和
Figure BDA00024985850400000613
Figure BDA00024985850400000614
接收天线Aeriaj,receive的功耗变化实时拟合曲线、信噪比变化实时拟合曲线以及工作参数变化实时拟合曲线分别对应地标记为
Figure BDA00024985850400000615
Figure BDA00024985850400000616
和
Figure BDA00024985850400000617
关于功耗变化实时拟合曲线和信噪比变化实时拟合曲线的拟合过程，采用常规的拟合方法即可，此处不赘述；
步骤5，根据基站Base上各天线的工作参数变化实时拟合曲线，得到对应各天线的拐点时刻值以及拐点参数值；其中：
发射天线Aeriai,send的工作参数变化实时拟合曲线
Figure BDA00024985850400000618
所对应的拐点时刻值总数量为
Figure BDA00024985850400000619
其第q个拐点时刻值标记为
Figure BDA00024985850400000620
发射天线Aeriai,send在拐点时刻值
Figure BDA0002498585040000071
所对应的功耗参数值和信噪比参数值分别对应地标记为
Figure BDA0002498585040000072
和
Figure BDA0002498585040000073
该实施例中的拐点即为数学上所说的曲线拐点含义，所拟合出来的每一个曲线均是关于时间变量t的曲线；
接收天线Aeriaj,receive的工作参数变化实时拟合曲线
Figure BDA0002498585040000074
所对应的拐点时刻值总数量为
Figure BDA0002498585040000075
其第w个拐点时刻值标记为
Figure BDA0002498585040000076
接收天线Aeriaj,receive在拐点时刻值
Figure BDA0002498585040000077
所对应的功耗参数值和信噪比参数值分别对应地标记为
Figure BDA0002498585040000078
和
Figure BDA0002498585040000079
通过针对每一个天线的功耗变化实时拟合曲线、信噪比变化实时拟合曲线做拟合，可以便于得出天线的功耗数值随时间变化的趋势情况以及信噪比随时间变化的趋势，然后知道天线的功耗在具体哪个时刻出现拐点变化、天线的信噪比在哪个具体时刻出现拐点变化，从而便于分别预先预测到天线的功耗变化实时拟合曲线、信噪比变化实时拟合曲线所呈现的规律性，进而为后续选择出工作性能较优的天线做出数据比对支撑；
步骤6，根据所得基站上各天线的拐点参数值，分别得到表征各天线工作效率的工作效率指数；其中，发射天线Aeriai,send的工作效率指数标记为
Figure BDA00024985850400000710
接收天线Aeriaj,receive的工作效率指数标记为
Figure BDA00024985850400000711
Figure BDA00024985850400000712
此处所设置的天线的工作效率指数是将天线在预设时间段内信噪比数值总和与功耗数值总和做比值处理，这可以在整体上表征出天线在上述预设时间段内所表现出来的工作性能情况，即在发射天线阵列中，工作效率指数数值越高的发射天线，其工作性能被认定为越高；同样，在接收天线阵列中，工作效率指数数值越高的接收天线，其工作性能被认定为越高；
步骤7，在基站的发射天线中选出工作效率指数超过第一阈值的天线作为优选发射天线，并选出工作效率指数超过第二阈值的天线作为优选接收天线；其中，优选发射天线标记为aeriau,send，1≤u≤U，1≤U≤M1，U为发射天线中工作效率指数超过第一阈值的天线总数量；优选接收天线标记为aeriav,receive，1≤v≤V，1≤V≤M2，V为接收天线中工作效率指数超过第二阈值的天线总数量；
步骤8，利用选择出的优选发射天线和优选接收天线协同工作，实现MIMO通信。通过基于该实施例所创新设置的天线的工作效率指数与对应阈值之间的比较来筛选工作较好的优选发射天线和优选接收天线，从而使得只有发射天线阵列和接收天线阵列中的优选的天线启动工作，进而提高了整个MIMO通信系统工作时的通信质量。
当然，在该发明的大规模MIMO通信方法中，为了使得每一个参与工作的优选出来的天线可以最大程度地发挥其工作性能，提高通信时的收发质量，此处的步骤8之后还包括：优选发射天线和优选接收天线分别在自身对应的最佳工作时刻启动发射工作和接收工作。例如，该实施例的优选发射天线的最佳工作时刻按照如下方式得到：
根据优选发射天线所具有的工作参数变化实时拟合曲线，得到该工作参数变化实时拟合曲线关于变量时间的一阶导数；
根据该优选发射天线所对应工作参数变化实时拟合曲线得到的拐点时刻值，得到优选发射天线的工作参数变化实时拟合曲线在其拐点时刻所对应的一阶导数值；
将数值大于零的一阶导数值所对应的拐点时刻作为该优选发射天线的最佳工作时刻。
另外，优选接收天线的最佳工作时刻按照如下方式得到：
根据优选接收天线所具有的工作参数变化实时拟合曲线，得到该工作参数变化实时拟合曲线关于变量时间的一阶导数；
根据该优选接收天线所对应工作参数变化实时拟合曲线得到的拐点时刻值，得到优选接收天线的工作参数变化实时拟合曲线在其拐点时刻所对应的一阶导数值；
将数值大于零的一阶导数值对应的拐点时刻作为该优选接收天线的最佳工作时刻。
当然，考虑到在实际运行过程中，需要MIMO通信系统提供通信服务的用户总数量可能是随时变化的，那么就要求整个MIMI通信系统还可以根据用户总数量来适当地增加参与通信协作中的优选天线数量。例如，该实施例在步骤8之后还包括根据需要提供通信服务的用户总数量调整第一阈值和第二阈值的步骤。具体地，假设调整后的第一阈值标记为
Figure BDA0002498585040000081
调整前的第一阈值标记为
Figure BDA0002498585040000082
调整后的第二阈值标记为
Figure BDA0002498585040000083
调整前的第二阈值标记为
Figure BDA0002498585040000084
Figure BDA0002498585040000085
δ∈(0,1)；
Figure BDA0002498585040000086
μ∈(0,1)。
通过针对筛选发射天线用的第一阈值和筛选接收天线用的第二阈值分别做调整处理，可以满足随着需要提供通信服务的用户总数量增加时，第一阈值和第二阈值均可以调整降低，从而将更多的发射天线和接收天线作为优选天线选出来，以满足用户数量增加时的通信需要；随着需要提供通信服务的用户总数量减少时，第一阈值和第二阈值均可以调整升高，从而将较少的发射天线和接收天线作为优选天线选出来，以满足用户数量减少时的通信需要。由于随着第一阈值和第二阈值的各自升高，所筛选出来的发射天线和接收天线虽然数量较少，但是却具有更好的工作性能，更能高质量的满足用户的实际通信服务需求。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大规模MIMO通信方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，预先统计大规模MIMO通信系统中基站的天线总数量以及需要提供通信服务的用户总数量，并对各天线进行标识处理；其中，该大规模MIMO通信系统中的基准标记为Base，基站Base的天线包括发射天线和接收天线，该基站Base的天线总数量标记为M，基站Base的发射天线总数量标记为M1，基站Base的接收天线总数量标记为M2，该基站Base上的第i个发射天线标记为Aeriai,send，该基站Base上的第j个接收天线标记为Aeriaj,receive，1≤i≤M1，1≤j≤M2，M＝M1+M2，M1≥4，M2≥4；需要提供通信服务的用户总数量标记为N，2≤N≤M；
步骤2，在基站的各天线上分别对应预先设置采集该天线功率数值的功率传感器以及检测对应天线信噪比的信噪比检测节点；其中，基站的发射天线Aeriai,send上所设置的功率传感器和信噪比检测节点分别对应标记为
Figure FDA0002498585030000011
和
Figure FDA0002498585030000012
基站的接收天线Aeriaj,receive上所设置的功率传感器和信噪比检测节点分别对应标记为
Figure FDA0002498585030000013
和
Figure FDA0002498585030000014
步骤3，在预设时间段内按照预设采集时刻分别采集基站上的各天线所对应的功率样本数值和信噪比样本数值，形成分别对应各天线的工作参数样本数值集合；其中，预设时间段标记为T，预设时间段T内的预设采集时刻总数量标记为K，预设时间段T内的第k个采集时刻标记为tk，tk∈[0,T]，1≤k≤K；
发射天线Aeriai,send的工作参数样本数值集合标记为
Figure FDA0002498585030000015
Figure FDA0002498585030000016
Figure FDA0002498585030000017
表示发射天线Aeriai,send的功率样本数值集合，
Figure FDA0002498585030000018
表示发射天线Aeriai,send的第k个功率样本数值；
Figure FDA0002498585030000019
表示发射天线Aeriai,send的信噪比样本数值集合，
Figure FDA00024985850300000110
表示发射天线Aeriai,send的第k个信噪比样本数值；
接收天线Aeriaj,receive的工作参数样本数值集合标记为
Figure FDA00024985850300000111
Figure FDA00024985850300000112
Figure FDA0002498585030000021
表示接收天线Aeriaj,receive的功率样本数值集合，
Figure FDA0002498585030000022
表示接收天线Aeriaj,receive的第k个功率样本数值；
Figure FDA0002498585030000023
表示接收天线Aeriaj,receive的信噪比样本数值集合，
Figure FDA0002498585030000024
表示接收天线Aeriaj,receive的第k个信噪比样本数值；
步骤4，根据基站的各天线的工作参数样本数值集合，分别形成对应各天线的功耗变化实时拟合曲线和信噪比变化实时拟合曲线，且根据功耗变化实时拟合曲线和信噪比变化实时拟合曲线得到对应天线的工作参数变化实时拟合曲线；其中，发射天线Aeriai,send的功耗变化实时拟合曲线、信噪比变化实时拟合曲线以及工作参数变化实时拟合曲线分别对应地标记为
Figure FDA0002498585030000025
和
Figure FDA0002498585030000026
Figure FDA0002498585030000027
接收天线Aeriaj,receive的功耗变化实时拟合曲线、信噪比变化实时拟合曲线以及工作参数变化实时拟合曲线分别对应地标记为
Figure FDA0002498585030000028
Figure FDA0002498585030000029
和
Figure FDA00024985850300000210
Figure FDA00024985850300000211
步骤5，根据基站上各天线的工作参数变化实时拟合曲线，得到对应各天线的拐点时刻值以及拐点参数值；其中：
发射天线Aeriai,send的工作参数变化实时拟合曲线
Figure FDA00024985850300000212
所对应的拐点时刻值总数量为
Figure FDA00024985850300000213
其第q个拐点时刻值标记为
Figure FDA00024985850300000214
发射天线Aeriaisend在拐点时刻值
Figure FDA00024985850300000215
所对应的功耗参数值和信噪比参数值分别对应地标记为
Figure FDA00024985850300000216
和
Figure FDA00024985850300000217
接收天线Aeriaj,receive的工作参数变化实时拟合曲线
Figure FDA00024985850300000218
所对应的拐点时刻值总数量为
Figure FDA00024985850300000219
其第w个拐点时刻值标记为
Figure FDA00024985850300000220
接收天线Aeriaj,receive在拐点时刻值
Figure FDA00024985850300000221
所对应的功耗参数值和信噪比参数值分别对应地标记为
Figure FDA00024985850300000222
和
Figure FDA00024985850300000223
步骤6，根据所得基站上各天线的拐点参数值，分别得到表征各天线工作效率的工作效率指数；其中，发射天线Aeriai，send的工作效率指数标记为
Figure FDA00024985850300000224
接收天线Aeriaj,receive的工作效率指数标记为
Figure FDA00024985850300000225
Figure FDA0002498585030000031
步骤7，在基站的发射天线中选出工作效率指数超过第一阈值的天线作为优选发射天线，并选出工作效率指数超过第二阈值的天线作为优选接收天线；其中，优选发射天线标记为aeriau,send，1≤u≤U，1≤U≤M1，U为发射天线中工作效率指数超过第一阈值的天线总数量；优选接收天线标记为aeriav,receive，1≤v≤V，1≤V≤M2，V为接收天线中工作效率指数超过第二阈值的天线总数量；
步骤8，利用选择出的优选发射天线和优选接收天线协同工作，实现MIMO通信。
2.根据权利要求1所述的大规模MIMO通信方法，其特征在于，步骤8之后还包括：优选发射天线和优选接收天线分别在自身对应的最佳工作时刻启动发射工作和接收工作。
3.根据权利要求2所述的大规模MIMO通信方法，其特征在于，所述优选发射天线的最佳工作时刻按照如下方式得到：
根据优选发射天线所具有的工作参数变化实时拟合曲线，得到该工作参数变化实时拟合曲线关于变量时间的一阶导数；
根据该优选发射天线所对应工作参数变化实时拟合曲线得到的拐点时刻值，得到优选发射天线的工作参数变化实时拟合曲线在其拐点时刻所对应的一阶导数值；
将数值大于零的一阶导数值所对应的拐点时刻作为该优选发射天线的最佳工作时刻。
4.根据权利要求3所述的大规模MIMO通信方法，其特征在于，所述优选接收天线的最佳工作时刻按照如下方式得到：
根据优选接收天线所具有的工作参数变化实时拟合曲线，得到该工作参数变化实时拟合曲线关于变量时间的一阶导数；
根据该优选接收天线所对应工作参数变化实时拟合曲线得到的拐点时刻值，得到优选接收天线的工作参数变化实时拟合曲线在其拐点时刻所对应的一阶导数值；
将数值大于零的一阶导数值所对应的拐点时刻作为该优选接收天线的最佳工作时刻。
5.根据权利要求1～4任一项所述的大规模MIMO通信方法，其特征在于，在步骤8之后还包括根据需要提供通信服务的用户总数量调整第一阈值和第二阈值的步骤。
6.根据权利要求5所述的大规模MIMO通信方法，其特征在于，调整后的第一阈值标记为
Figure FDA0002498585030000041
调整前的第一阈值标记为
Figure FDA0002498585030000042
调整后的第二阈值标记为
Figure FDA0002498585030000043
调整前的第二阈值标记为
Figure FDA0002498585030000044
Figure FDA0002498585030000045
N为需要提供通信服务的用户总数量。
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