專利名稱：：一種基于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于無(wú)線通信多天線多用戶
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及釆用湯姆林森-哈希姆(Tomlinson-Harashima)預(yù)編碼的多天線多用戶系統(tǒng)中的多用戶調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
：《國(guó)際電子與電氣工程師協(xié)會(huì)無(wú)線通信學(xué)報(bào)》("Precodinginmultiantennaandmultiusercommunications".WirelessCommunications,IEEETransactionson,2004.3(4):p.1305-1316)指出，湯姆林森-哈希姆(Tomlinson-Harashima)預(yù)編碼是下行多天線多用戶系統(tǒng)中有效實(shí)現(xiàn)空分多址的非線性預(yù)編碼技術(shù)。多用戶分集是目前無(wú)線通信多天線多用戶
技術(shù)領(lǐng)域：
廣泛研究的提高無(wú)線系統(tǒng)頻譜效率的有效方法。在系統(tǒng)用戶數(shù)比較多的時(shí)候如何有效地選擇可同時(shí)通信的用戶集合以提高系統(tǒng)性能，是下行多天線多用戶系統(tǒng)中的主要研究課題之一。《國(guó)際電子與電氣工程師協(xié)會(huì)通信摘要》("Ontheoptimalityofmultiantennabroadcastschedulingusingzero-forcingbeamforming"SelectedAreasinCommunications,IEEEJournalon,2006.24(3):p.528-541)介紹了一種采用迫零波束成型技術(shù)時(shí)利用多用戶分集增益的低復(fù)雜度調(diào)度方法，但由于迫零波束成型引入了噪聲放大，功率效率低，采用該方法時(shí)的吞吐量損失較大。《國(guó)際電子與電氣工程師協(xié)會(huì)車載技術(shù)會(huì)議》("SchedulingApproachforMIMOwithTomlinson-HarashimaPrecoding".inVehicularTechnologyConference,2006.VTC2006-Spring.IEEE63rd.2006.)介紹了一種采用湯姆林森-哈希姆(Tomlinson-Harashima)預(yù)編碼技術(shù)時(shí)利用多用戶分集增益優(yōu)化的遍歷調(diào)度方法，由于此方法需要遍歷所有的用戶集合，所以采用這種方法時(shí)用戶調(diào)度計(jì)算復(fù)雜度仍然隨用戶數(shù)的增加而指數(shù)增長(zhǎng)，復(fù)雜度很高?！秶?guó)際電子與電氣工程師通信簡(jiǎn)報(bào)》("Multiuserdiversityforadirtypaperapproach".CommunicationsLetters,正EE，2003.7(8):p.370-372)介紹了一種基于臟紙編碼(DPC)的經(jīng)典貪婪調(diào)度算法，以較小的復(fù)雜度調(diào)度算法，獲得了較好的系統(tǒng)吞吐量，伹DPC是一種聯(lián)合編碼的編碼技術(shù)，復(fù)雜度很高，不易在實(shí)際系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出一種在多天線多用戶系統(tǒng)中，基于湯姆林森-哈希姆(Tomlinson-Harashima)預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法，以提高系統(tǒng)的吞吐量、降低算法的復(fù)雜度，補(bǔ)充現(xiàn)有調(diào)度算法的不足，從而更適合實(shí)際系統(tǒng)的應(yīng)用。本發(fā)明基于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法，其特征在于在采用湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的下行多天線多用戶系統(tǒng)中，初始化所有的用戶作為待選用戶集合，已選用戶集合為空；先從待選用戶集合中選擇一個(gè)信道向量的二階范數(shù)最大的用戶，加入到已選用戶集合中，然后采用啟發(fā)式克萊姆-施密特(Gram-Schmidt)正交化方法計(jì)算待選用戶集合中每個(gè)用戶在已選用戶集合構(gòu)成的線性空間的正交空間(以下簡(jiǎn)稱為已選用戶集合的正交空間)中的投影，依次選出在已選擇用戶集合的正交空間中投影的二階范數(shù)最大的用戶，添加到已選用戶集合中，直到達(dá)到系統(tǒng)可同時(shí)支持的最大用戶數(shù)目。上述基于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法可具體操作如下步驟l:初始化第1個(gè)用戶的待選用戶集合Q。為所有用戶組成的集合，即0。={1，2，...，^;已選用戶集合S。為空；從第1個(gè)用戶的待選用戶集合Q。中，選出信道向量二階范數(shù)最大的的用戶為第1A選中的用戶^，對(duì)選中的用戶5的信道向量~進(jìn)行歸一化得到標(biāo)準(zhǔn)正交基V。二A;從第1個(gè)用戶的待選用戶集合Q。中去掉選中的用戶^，獲得第2個(gè)用戶的待選用戶集合Q,，并將用戶^加入到已選用戶集合S。中，把標(biāo)準(zhǔn)正交基、加入到已選用戶集合的標(biāo)準(zhǔn)正交基集合中；步驟2:選擇第2個(gè)用戶對(duì)第2個(gè)用戶待選用戶集合Q,里的每一個(gè)用戶A:，計(jì)算其信道向量在己選用戶集合的正交空間中的投影8《，4=11^1-"*、]，選擇信道向量在已選用戶集合的正交空間中的投影的二階范數(shù)最大的用戶作為第2個(gè)選中用戶6，即第2個(gè)選中用戶r^argmaxlgw『；存儲(chǔ)的每一個(gè)用戶A在用戶空間^的正交空間的投影g,^;對(duì)選中的第2個(gè)用戶^的信道向量在已選用戶集合的正交空間中的投影^進(jìn)行歸一化得到標(biāo)準(zhǔn)正交基、=；從待選22g,21用戶集合Q,中去掉第2個(gè)選中的用戶^，獲得第3個(gè)用戶的待選用戶集合Q,，并將用戶^加入到加入到已選用戶集合S,中；把標(biāo)準(zhǔn)正交基、加入到已選用戶集合的標(biāo)準(zhǔn)正交基集合中；步驟3:選擇第/個(gè)用戶，(Q3)對(duì)第/個(gè)用戶的待選用戶集合CV,里的每一個(gè)用戶A:，計(jì)算其信道向量在已選用戶集合的正交空間中的投影采用啟發(fā)式的克萊姆-施密特(Gram-Schmidt)正交化方法計(jì)算用戶A:的信道向量Z^在已選用戶集合的正交空間中的投影，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>選擇信道向量在已選用戶集合的正交空間中的投影的二階范數(shù)最大的用戶為第/個(gè)選的用戶/J，即^=0^111肌||&,14|2,對(duì)第/個(gè)選中的用戶？的信道向量已選用戶集合的正交空間中投影g,進(jìn)行歸一化得到標(biāo)準(zhǔn)正交基V,g芍步驟4:存儲(chǔ)存儲(chǔ)的每一個(gè)用戶A在己選用戶集合的正交空間中投影g&,;步驟5:更新如果已選用戶數(shù)小于系統(tǒng)能支持的最大用戶數(shù)，從第z'個(gè)用戶的待選用戶集合JV,中去掉選中的用戶^，得到第/個(gè)用戶的待選用戶集合Q,—p并將C入到已選用戶集合S,.—,中，把、加入到已選用戶集合的標(biāo)準(zhǔn)正交基集合，轉(zhuǎn)到步驟2，選擇第"l個(gè)用戶；否則結(jié)束選擇。所述的湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法，在選擇第/+1個(gè)用戶時(shí)，計(jì)算新加入用戶在當(dāng)前已選用戶集合的正交空間中的投影，選擇投影的二階范數(shù)最大的用戶，加入到當(dāng)前已選用戶集合中，上述下標(biāo)Z為整數(shù)，取值從2到系統(tǒng)支持的最大用戶數(shù)。所述的湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法，在選擇第z'+l個(gè)用戶時(shí)，利用所存儲(chǔ)的第/+1個(gè)用戶在上一次已選用戶集合的正交空間中的投影，計(jì)算新加入用戶在當(dāng)前當(dāng)前已選用戶集合的正交空間中的投影，最終選擇投影的二階范數(shù)最大的用戶，并對(duì)該投影結(jié)果進(jìn)行歸一化，得到新加入用戶所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)正交基，并存儲(chǔ)在所有待選用戶當(dāng)前當(dāng)前己選用戶集合的正交空間中的投影，上述下標(biāo)/為整數(shù)，取值從3到系統(tǒng)支持的最大用戶數(shù)。本發(fā)明中所采用的啟發(fā)式克萊姆-施密特正交化的數(shù)學(xué)原理如下記^是已選用戶集合5=^，...^信道向量張成的線性空間的標(biāo)準(zhǔn)正交基集合，、表示用戶A加入集合S所引入的標(biāo)準(zhǔn)正交基。啟發(fā)式克萊姆-施密特正交化求用戶集合S+(W信道向量張成的正交空間及待選用戶集合Q,中的每個(gè)用戶/在已選用戶集合線性空間正交空間中的投影的過(guò)程包括以下三個(gè)步驟1:將待選用戶t信道矢量&投影到正交空間K中，得到待選用戶A在已選用戶集合S—^…，d空間的正交空間中的投影2:對(duì)g^進(jìn)行歸一劃得到標(biāo)準(zhǔn)正交基<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>用戶集合S+{A}的標(biāo)準(zhǔn)基更新為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>3:若用戶/的信道向量h,在用戶集合空間正交空間的投影己經(jīng)計(jì)算過(guò)，記為g"，則用戶/的信道向量h,在集合S+伙}正交空間的投影為本發(fā)明是在采用湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的下行多天線多用戶系統(tǒng)中，用戶數(shù)大于等于發(fā)送天線數(shù)目，當(dāng)下標(biāo)z)3時(shí)，在選擇第/個(gè)用戶時(shí)，可以利用前一次已選用戶集合的標(biāo)準(zhǔn)正交基集合^—,-i^和每個(gè)用戶A在已選用戶集合的正交空間中的投影g,'^，就是基于上述原理。本發(fā)明由于存儲(chǔ)了在第,'-l個(gè)用戶選擇過(guò)程中已經(jīng)被計(jì)算出的己選用戶集合的標(biāo)準(zhǔn)正交基集合和待選用戶集合Q,.中的每個(gè)用戶A在已選用戶集合的正交空間中的投影，在選擇下一個(gè)用戶時(shí)可方便地利用這些信息而不必全部重新從頭計(jì)算，從而有效降低了算法復(fù)雜度。在多用戶多天線系統(tǒng)中采用現(xiàn)有迫零波束成型方案吞吐量損失較大；而釆用臟紙編碼方法則由于臟紙編碼是聯(lián)合編碼方案使實(shí)際系統(tǒng)不易實(shí)現(xiàn)；采用現(xiàn)有湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼時(shí)則由于優(yōu)化的遍歷搜索方法復(fù)雜度隨著用戶數(shù)目增加指數(shù)增加，復(fù)雜度依然很高；與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明根據(jù)湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的特性，同時(shí)結(jié)合啟發(fā)式的克萊姆-施密特正交化貪婪調(diào)度方法，使得系統(tǒng)吞吐量性能逼近下行多用戶多天線系統(tǒng)的容量界，且具有漸進(jìn)最優(yōu)的性能，同時(shí)本發(fā)明的計(jì)算復(fù)雜度，遠(yuǎn)小于遍歷選擇的復(fù)雜度，優(yōu)于經(jīng)典貪婪調(diào)度算法的復(fù)雜度，適合于在實(shí)際系統(tǒng)中使用。圖1是相對(duì)復(fù)雜度與用戶數(shù)目發(fā)送天線數(shù)目曲線示意圖。圖2是總發(fā)射功率尸=1(^5，發(fā)送天線數(shù)目M:4時(shí)，采用基于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法發(fā)送策略與其它發(fā)送策略比較示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合本方法的實(shí)施例。實(shí)施例l:設(shè)本實(shí)施例采用K個(gè)用戶的下行多天線多用戶系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以同時(shí)支持的最大用戶數(shù)是M，用戶數(shù)目大于等于發(fā)送天線數(shù)目，即《2M。基站有M個(gè)發(fā)送天線，每個(gè)用戶具有一根接收天線。設(shè)基站能夠獲知每個(gè)用戶的信道狀態(tài)信息(CSI)，、.是基站到用戶/的信道向量，其每個(gè)元素是服從獨(dú)立同分布，均值為0，方差為l的復(fù)高斯隨機(jī)變量。記Qw為選擇第/個(gè)用戶時(shí)的待選用戶集合，S為已選用戶集合，S+仏)將fl加入集合S后的新集合，S-仏)為將集合S中的元素a去除后的新集合，^為所有已選用戶的標(biāo)準(zhǔn)正交基，^為系統(tǒng)中總的用戶數(shù)，IMII2為向量^的二階范數(shù)，/^為用戶t的信道向量。本實(shí)施例中基于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法采取的具體步驟如下步驟l:初始化1、第一個(gè)用戶的待選用戶集合Q。={1,2，.已選用戶集合&=0。2、選擇第1個(gè)用戶的待選用戶集合Q。中信道向量的二階范數(shù)最大的的用戶為第1個(gè)選中的用戶"，即r,argg^l^lf。對(duì)選中的用戶^的信道向量氣進(jìn)行歸一化得到標(biāo)準(zhǔn)正交基、=_！^。從第1個(gè)用戶的待選用戶集合Q。中去掉選中的用戶。，獲得第2個(gè)用戶的待選廠i用戶集合q，并將用戶^加入到已選用戶集合s。中，把標(biāo)準(zhǔn)正交基、加入到己選用戶集合的標(biāo)準(zhǔn)正交基集合中。步驟2:選擇第2個(gè)用戶1、根據(jù)步驟1得到的選擇第二個(gè)用戶的待選用戶集合Q,，對(duì)每一個(gè)用戶^eQ,，計(jì)算其信道向量在已選用戶空間的正交空間的投影gSii=hA*[1-《*vSi]。2、選擇信道向量在已選用戶集合的正交空間中的投影的二階范數(shù)最大的用戶作為第2水;4選中用戶，即^二argmaxgSiJt。對(duì)選中的用戶^的信道向量在已選用戶集合的正交空間的投影經(jīng),2進(jìn)行歸一化得到標(biāo)準(zhǔn)正交基、2=~^。從待選用戶集合q中去掉第2個(gè)選中的用戶^，獲得第3個(gè)用戶的待選用戶集合^，并將用戶^加入到加入到已選用戶集合&中；并得到己選用戶集合的標(biāo)準(zhǔn)正交基I^。3、存儲(chǔ)的每一個(gè)用戶yt，在用戶空間F《的正交空間的投影gs,以供選擇第三個(gè)用戶迭代用。步驟3:選擇第/個(gè)用戶(Q3)1、根據(jù)步驟2或步驟5得到的第i個(gè)用戶的待選用戶集合QM，已選用戶集合的正交空間的標(biāo)準(zhǔn)基集合^,一，對(duì)選擇第,個(gè)用戶的待選用戶集合fV,里的每一個(gè)用戶"計(jì)算其信道向量在已選用戶集合的正交空間中的投影采用啟發(fā)式的Gram-Schmidt正交化方法得到用戶yt的信道向量^已選用戶空間F^的正交空間的投影，即jm,/vgs,-2汄—'o.一_'。-l2、根據(jù)信道向量在已選用戶集合的正交空間中的投影的二階范數(shù)最大的用戶作為第,v"、水選中用戶，艮卩巧=argmaxg2，選中第/個(gè)用戶"，對(duì)選中的用戶5的信道向量在已選用戶集合的正交空間中的投影g。進(jìn)行歸一化得到標(biāo)準(zhǔn)正交基V。''11^步驟4:存儲(chǔ)存儲(chǔ)的每一個(gè)用戶"在已選用戶集合的正交空間的投影g&^，以供選擇第/+1個(gè)用戶迭代用。步驟5:更新1、如果己選用戶數(shù)小于系統(tǒng)能支持的最大用戶數(shù)，從第/個(gè)用戶的待選用戶集合C^中去掉選中的用戶^，得到第/個(gè)用戶的待選用戶集合Qw，并將r,加入到已選用戶集合s,—,中，把、加入到己選用戶集合標(biāo)準(zhǔn)正交基集合，轉(zhuǎn)到步驟2，選擇第/+1個(gè)用戶；否則結(jié)束選擇。2、如果已選用戶數(shù)等于系統(tǒng)能支持的最大用戶數(shù)，結(jié)束選擇，已選用戶集合S,即為用戶選擇的最后結(jié)果。為了更好地對(duì)本發(fā)明方法和現(xiàn)有方法進(jìn)行比較，這里采用將計(jì)算復(fù)雜度表示為實(shí)數(shù)操作次數(shù)的分析方法對(duì)本實(shí)施例采用本發(fā)明方法的計(jì)算復(fù)雜度及采用現(xiàn)有方法時(shí)的計(jì)算復(fù)雜度進(jìn)行分析。表l列出了典型運(yùn)算的浮點(diǎn)操作次數(shù)表l典型矩陣運(yùn)算的實(shí)數(shù)浮點(diǎn)操作數(shù)目<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>按照上述計(jì)算規(guī)則，《國(guó)際電子與電氣工程師協(xié)會(huì)車載技術(shù)會(huì)議》("Sc/z^/w/^g^^wacAA/7MDwzYATbOT/z'/wow-^f/arosTz/wa/Vecod/"g".inVehicularTechnologyGonference，2006.VTC2006-Spring.IEEE63rd.2006.)中改進(jìn)的遍歷搜索算法的復(fù)雜度為=《(8M2+麗—2)+^^(8M2+6M-2)+經(jīng)典貪婪調(diào)度算法的復(fù)雜度為=(10M-2)《+S(《-Z+1)((8卜1)M2+6M-2)'=2啟發(fā)式Gram-Schmidt正交化貪婪調(diào)度的復(fù)雜度為te一=(薩-2)《+￡("+l)(l5M2+6M-2)分別對(duì)《,M展開，可以得到關(guān)于K:~O(iQ，p脇卞—~O(幻；關(guān)于M:~0(M5)，p脇—一~0(M4)。附圖1給出了相對(duì)復(fù)雜度與用戶數(shù)目發(fā)送天線數(shù)目曲線示意圖。定義相對(duì)復(fù)雜度比率是本發(fā)明提出的調(diào)度方法的復(fù)雜度相對(duì)于經(jīng)典貪婪算法復(fù)雜度的比值。其中曲線A、B、C、D、E分別給出了發(fā)送天線數(shù)目M為4、6、10、20、40時(shí)的相對(duì)復(fù)雜度比率?？梢钥闯觯S著發(fā)送天線數(shù)目M的增加，本發(fā)明提出的調(diào)度方法可以有效的降低復(fù)雜度。當(dāng)M二6用戶數(shù)目大于10時(shí)，本發(fā)明提出的調(diào)度方法的復(fù)雜度只有經(jīng)典算法復(fù)雜度的1/2左右。附圖2給出了總功率限制尸=，發(fā)送天線數(shù)目M=4時(shí)，用戶數(shù)目〖從10到10000時(shí)，各種發(fā)送策略的系統(tǒng)吞吐量比較圖。其中橫坐標(biāo)表示用戶數(shù)目A:，縱坐標(biāo)表示系統(tǒng)吞吐量。曲線F給出了臟紙編碼(DPC)的系統(tǒng)吞吐量，它是下行多用戶多天線系統(tǒng)的容量界；曲線G給出了采用湯姆林森-哈希姆(Tomlinson-Harashima)最優(yōu)遍歷搜索方法遍歷得到的系統(tǒng)吞吐量；曲線H給出了采用本發(fā)明提出的基于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法發(fā)送策略(THP-HGS-Greedy)的系統(tǒng)吞吐量；曲線I給出了采用準(zhǔn)正交調(diào)度迫零波束成形(ZFBF-SUS)的系統(tǒng)吞吐量；曲線J給出了漸進(jìn)最優(yōu)特性的曲線(largeKasymp)，其表達(dá)式為Mlog(l+丄log《)；曲線K給出了隨機(jī)選取發(fā)送天線數(shù)目M個(gè)用戶(Random)系統(tǒng)的吞吐量；曲線L給出了采用時(shí)分多址(TDMA)方式的系統(tǒng)吞吐量。由于臟紙編碼(DPC)和最優(yōu)遍歷搜索的復(fù)雜度高，本發(fā)明分別只給出了它們?cè)谟脩魯?shù)目《S30和用戶數(shù)目《S100的系統(tǒng)吞吐量。運(yùn)用經(jīng)典的貪婪調(diào)度算法得到的系統(tǒng)吞吐量和采用本發(fā)明提出調(diào)度算法的系統(tǒng)吞吐量性能相同，沒有單獨(dú)給出。附圖2中的曲線顯示了以下特征1、THP-HGS-Greedy的系統(tǒng)吞吐量非常接近采用最優(yōu)遍歷搜索的系統(tǒng)吞吐量，逼近DPC的系統(tǒng)吞吐量，最大相差不到lbps/Hz。2、THP-HGS-Greedy的系統(tǒng)吞吐量?jī)?yōu)于ZFBF-SUS的系統(tǒng)吞吐量，同時(shí)與ZFBF-SUS系統(tǒng)吞吐量及漸進(jìn)最優(yōu)特性曲線關(guān)于用戶數(shù)目《具有一致的趨勢(shì)。由于臟紙編碼(DPC)是漸進(jìn)最優(yōu)的，《國(guó)際電子與電氣工程]l帀協(xié)會(huì)通信摘要》(Aeop"wa//^o/wwWawfe""fl6roacfcasfsc/ieaM""gws/wgzero-^bra'Mg6eam/or簡(jiǎn),"g"SelectedAreasinCommunications,IEEEJournalon,2006.24(3):p.528-541)中證明了ZFBF-SUS的漸進(jìn)最優(yōu)性，THP-HGS-Greedy的系統(tǒng)吞吐量位于兩者之間，因此THP-HGS-Greedy具有漸進(jìn)最優(yōu)性。3、THP-HGS-Greedy的系統(tǒng)吞吐量?jī)?yōu)于表示隨機(jī)選取M用戶(Random)和采用采用時(shí)分多址(TDMA)方式的系統(tǒng)的吞吐量。本發(fā)明以降低在采用湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的下行多天線多用戶系統(tǒng)多用戶選擇方法的復(fù)雜度為出發(fā)點(diǎn)，提出了一種適于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的低復(fù)雜度調(diào)度算法。在用戶選擇的過(guò)程中，每次選擇在已選用戶信道空間的正交空間投影二階范數(shù)最大的用戶，進(jìn)行貪婪選擇；不同于經(jīng)典的貪婪調(diào)度算法，每次重新計(jì)算用戶信道在已選空間的正交空間投影，本發(fā)明利用啟發(fā)式Gram-Schmidt方法，充分利用被選集中用戶信道在在前一次用戶空間正交空間的投影結(jié)果，有效降低了算法的復(fù)雜度；本發(fā)明根據(jù)湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的特性，提出的調(diào)度算法的系統(tǒng)吞吐量性能逼近下行多用戶多天線系統(tǒng)的容量界，且具有漸進(jìn)最優(yōu)的性能，同時(shí)本發(fā)明具有較低的復(fù)雜度，適合于在實(shí)際系統(tǒng)中使用。權(quán)利要求1、一種基于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法，其特征在于在采用湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的下行多天線多用戶系統(tǒng)中，初始化所有的用戶作為待選用戶集合，已選用戶集合為空；先從待選用戶集合中選擇一個(gè)信道向量的二階范數(shù)最大的用戶，加入到已選用戶集合中，然后采用啟發(fā)式克萊姆-施密特正交化方法計(jì)算待選用戶集合中每個(gè)用戶在已選用戶集合構(gòu)成的線性空間的正交空間-以下簡(jiǎn)稱為已選用戶集合的正交空間--中的投影，依次選出在已選擇用戶集合的正交空間中投影的二階范數(shù)最大的用戶，添加到已選用戶集合中，直到達(dá)到系統(tǒng)可同時(shí)支持的最大用戶數(shù)目。2、如權(quán)利要求1所述基于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法，特征在于具體操作為步驟l:初始化第1個(gè)用戶的待選用戶集合Q。為所有用戶組成的集合，即Q?！?,2,...,W;已選用戶集合S。為空；從第l個(gè)用戶的待選用戶集合n。中，選出信道向量二階范數(shù)最大的的用戶為第l個(gè)選中的用戶/;，即^-argg^ll^『；對(duì)選中的用戶n的信道向量氣進(jìn)行歸一化得到標(biāo)準(zhǔn)正交基"="^—;從第1個(gè)用戶的待選用戶集合Q。中去掉選中的用戶巧，獲得第2個(gè)用'Wl戶的待選用戶集合&，并將用戶^加入到己選用戶集合S。中，把標(biāo)準(zhǔn)正交基、加入到已選用戶集合的標(biāo)準(zhǔn)正交基集合中；步驟2:選擇第2個(gè)用戶對(duì)第2個(gè)用戶待選用戶集合Q,里的每一個(gè)用戶&，計(jì)算其信道向量在已選用戶集合的正交空間中的投影g,,=1^*[1-\:*￥51]，選擇信道向量在已選用戶集合的正交空間中的投影的二階范數(shù)最大的用戶作為第2個(gè)選中用戶^，即第2個(gè)選中用戶5-argmaxlg^存儲(chǔ)的每一個(gè)用戶A在用戶空間^'的正交空間的投影g,^;對(duì)選中的第2個(gè)用戶^的信道向量在己選用戶集合的正交空間的投影g,進(jìn)行歸一化得到標(biāo)準(zhǔn)正交基、=^y;從待選22g。用戶集合Q,中去掉第2個(gè)選中的用戶^，獲得第3個(gè)用戶的待選用戶集合^，并將用戶^加入到加入到已選用戶集合S中；把標(biāo)準(zhǔn)正交基、加入到已選用戶集合的標(biāo)準(zhǔn)正交基集合中；步驟3:選擇第/個(gè)用戶，Q3，對(duì)第/個(gè)用戶的待選用戶集合Q,.—,里的每一個(gè)用戶A:，計(jì)算其信道向量在已選用戶集合的正交空間中的投影采用啟發(fā)式的克萊姆-施密特正交化方法計(jì)算用戶A:的信道向量/^在己選用戶集合的正交空間的投影，即選擇信道向量在己選用戶集合的正交空間的投影的二階范數(shù)最大的用戶為第z個(gè)選中的用戶5，即^^argmaxlg^，"2，對(duì)第/個(gè)選中的用戶^的信道向量已選用戶集合的正交空間的投影g,進(jìn)行歸一化得到標(biāo)準(zhǔn)正交基、=J"<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>步驟4:存儲(chǔ)存儲(chǔ)的每一個(gè)用戶&在已選用戶集合的正交空間中的投影g&^;步驟5:更新如果已選用戶數(shù)小于系統(tǒng)能支持的最大用戶數(shù)，從第/個(gè)用戶的待選用戶集合Q,—,中去掉選中的用戶弓，得到第z'個(gè)用戶的待選用戶集合Q,—p并將G加入到已選用戶集合S—,中，把v,加入到已選用戶集合之標(biāo)準(zhǔn)正交基集合，轉(zhuǎn)到步驟2，選擇第"l個(gè)用戶；否則結(jié)束選擇。3、根據(jù)權(quán)利要求l和2所述基于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法，特征在于所述的啟發(fā)式克萊姆-施密特正交化方法，在選擇第壯l個(gè)用戶時(shí)，計(jì)算新加入用戶在當(dāng)前已選用戶集合的正交空間中的投影，選擇投影的二階范數(shù)最大的用戶，加入到已選用戶集合中，上述下標(biāo)/為整數(shù)，取值從2到系統(tǒng)支持的最大用戶數(shù)。4、根據(jù)權(quán)利要求1和2所述基于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法，特征在于所述的啟發(fā)式克萊姆-施密特正交化方法，在選擇第/+1個(gè)用戶時(shí)，利用所存儲(chǔ)的第汁l個(gè)用戶在上一次已選用戶集合構(gòu)成的線性空間的正交空間中的投影，計(jì)算新加入用戶在當(dāng)前已選用戶集合的正交空間中的投影，最終選擇投影的二階范數(shù)最大的用戶，并對(duì)該投影結(jié)果進(jìn)行歸一化，得到新加入用戶所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)正交基，并存儲(chǔ)在所有待選用戶當(dāng)前已選用戶集合的正交空間中的投影，上述下標(biāo)/為整數(shù)，取值從3到系統(tǒng)支持的最大用戶數(shù)。全文摘要本發(fā)明基于湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的多用戶調(diào)度方法，特征是在采用湯姆林森-哈希姆預(yù)編碼的下行多天線多用戶系統(tǒng)中，在用戶選擇的過(guò)程中，每次選擇在已選用戶信道空間的正交空間投影二階范數(shù)最大的用戶；利用啟發(fā)式的克萊姆-施密特方法，充分利用被選集中用戶信道在上一次用戶空間正交空間的投影結(jié)果，有效降低了算法的復(fù)雜度；采用本發(fā)明提出的調(diào)度算法，系統(tǒng)吞吐量性能逼近下行多用戶多天線系統(tǒng)的容量界，且具有漸進(jìn)最優(yōu)的性能，同時(shí)本發(fā)明的計(jì)算復(fù)雜度，遠(yuǎn)小于遍歷選擇的復(fù)雜度，優(yōu)于經(jīng)典貪婪調(diào)度算法的復(fù)雜度，適合于在實(shí)際系統(tǒng)中使用。文檔編號(hào)H04L1/06GK101257368SQ20081002348公開日2008年9月3日申請(qǐng)日期2008年4月9日優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日發(fā)明者林史,玲邱申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)