面向通感一体化网络能效优化的波束赋形方案

摘要

通信感知一体化是6G演进的主导趋势之一,其中的波束赋形技术能够灵活控制形成定向波束进行通信,同时获取环境信息,让通信和感知功能相互辅助。为提高阵列天线多目标波束赋形的准确度和能量效率,提出了一种考虑能效的基于克拉美罗下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB)的波束赋形算法方案。在对信号进行建模和CRLB推导的基础上,以CRLB为目标函数,以满足用户接收信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)、通信速率、发射功率以及能效要求为约束条件进行问题描述,进一步转化为凸优化问题,采用半正定规划方法求解预编码矩阵。通过仿真验证了该算法收敛,但为保证波束赋形成功,只适用于让能效高于某一固定值。通过仿真观察方向图和能效随SINR变化情况,验证了该波束赋形方案具有较高准确性、提高了能效。通过观察均方误差(Mean Square Error,MSE)随SINR的变化情况,验证了该方案牺牲了一定准确度来提高能效。