專利名稱：一種mu-mimo下行鏈路基于干擾預(yù)評估的用戶調(diào)度算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種MU-MMO下行鏈路基于干擾預(yù)評估的用戶
調(diào)度算法。
背景技術(shù)：
MIMO (Multiple input multiple output)技術(shù)以其能夠在不增加發(fā)射功率與帶寬的前提下改善傳輸速率、提升鏈路可靠性方面的優(yōu)勢，在過去的十幾年中受到了廣泛關(guān)注，已經(jīng)成為多種寬帶無線移動通信標準的關(guān)鍵技術(shù)，如LTE-A和802.16m。相比于單用戶ΜΜ0，多用戶MMO (Multiuser MMO，MU-MM0)能夠進一步提升系統(tǒng)性能。在MU-MMO系統(tǒng)中，由于基站能力的限制，需要從多個用戶中選擇一組進行服務(wù)，合理的用戶調(diào)度可以獲得多用戶分集增益(Multiuser diversity, MUD),實現(xiàn)通信資源的充分利用。在MU-MMO用戶調(diào)度中，不同激活用戶的數(shù)據(jù)是同時、同頻并發(fā)傳輸?shù)?，它們之間存在共道干擾(Co-channel interference, CCI),這一因素也成為許多調(diào)度算法的設(shè)計依據(jù)。當信道狀態(tài)信息(Channel State Information,CSI)已知時,基站可以利用窮舉搜索選擇一組能夠獲得最大系統(tǒng)和速率的用戶，但該方法復(fù)雜度高，在實際中難以實現(xiàn)。為了降低復(fù)雜度，一些次優(yōu)的方法相繼被提出。如基于信道相關(guān)性的次優(yōu)貪婪用戶選擇算法，該方法首先確定一個通信質(zhì)量最好的用戶，然后以系統(tǒng)和速率最大化為目標依次激活其他用戶；準正交的用戶調(diào)度方法，基于用戶的空間分布關(guān)系選擇一組較好的用戶進行通信；基于預(yù)設(shè)門限的用戶調(diào)度方法從降低反饋開銷出發(fā)，僅對優(yōu)于門限的用戶進行調(diào)度；依據(jù)與已選用戶之間的相互干擾，由用戶和基站共同實現(xiàn)調(diào)度的分布式用戶調(diào)度算法。以上研究主要以系統(tǒng)容量優(yōu)化為目標進行調(diào)度算法設(shè)計。也有一些工作采用其它的設(shè)計準則，如基于誤碼率或弦距離調(diào)度算法。值得注意的是，在調(diào)度的過程中，用戶通常是逐個添加的。上述算法基于候選用戶與已選擇用戶間的相互干擾進行用戶選擇，忽略了潛在的、將來可能被選中的用戶的影響(可以稱為后驗式(Reactive)的調(diào)度)，可能導(dǎo)致第k次選擇的用戶與前面已激活用戶之間的干擾小，但是與剩余的候選用戶均有較大的相互干擾，從而影響系統(tǒng)和速率。因此，本發(fā)明對候選用戶與已選用戶以及潛在的將來可能被激活的用戶間的干擾進行綜合考慮，提出一種先驗式(Proactive)的調(diào)度機制，通過全面的干擾評估，獲得一組彼此之間相關(guān)度良好的用戶，實現(xiàn)系統(tǒng)和速率的改善。已有用戶調(diào)度算法有如下兩項局限性:(1)只考慮了空間子信道的相關(guān)度，忽略了在不同信噪比下空間子信道的傳輸增益對通信性能的影響；(2)忽略了潛在的可能被選擇上的空間子信道與已選空間子信道之間的干擾對系統(tǒng)通信性能的影響；發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的在于通過綜合考慮候選子信道傳輸增益，以及候選子信道與已選子信道和一部分潛在的、將來可能被選中的子信道間的相互干擾，獲得一組相互之間干擾較小的子信道，提出一種MU-MIMO下行鏈路基于干擾預(yù)評估的用戶調(diào)度算法。
其包括，一種MU-MIMO下行鏈路基于干擾預(yù)評估的用戶調(diào)度算法，包括如下步驟:(I)初始化已選空間子信道集合和候選空間子信道集合，其中；已選空間子信道集合A= Φ，候選空間子信道集合C= 0，調(diào)度次數(shù)七=0，設(shè)置干擾預(yù)評估因子η，φ表示空集合，ω表示所有子信道的全集合，基站對獲得的信道信息矩陣進行奇異值分解Hk = UkAk(Vk)H,其中，
權(quán)利要求
1.一種MU-MMO下行鏈路基于干擾預(yù)評估的用戶調(diào)度算法，其適用于無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述無線通信網(wǎng)絡(luò)包括已選空間子信道及候選空間子信道，其特征在于:已選空間子信道及候選空間子信道均參與用戶調(diào)度計算。
2.如權(quán)利要求1所述的一種MU-MIMO下行鏈路基于干擾預(yù)評估的用戶調(diào)度算法，其特征在于:其包括以下步驟: (1)初始化已選空間子信道集合和候選空間子信道集合，其中； 設(shè)已選空間子信道集合A = Φ，候選空間子信道集合C = Ω，調(diào)度次數(shù)t = 0，設(shè)置干擾預(yù)評估因子H，Φ表示空集合，Ω表示所有子信道的全集合，基站對獲得的信道Ih息矩陣進燈奇異值分解
3.如權(quán)利要求1所述的一種MU-MIMO下行鏈路基于干擾預(yù)評估的用戶調(diào)度算法，其特征在于:所述步驟5與步驟6之間還包括以下步驟: 根據(jù)目標向量以及空間子信道的傳輸增益按下式確定第t個空間子信道的序號:kt=argmin(Ψt,k+σk)其中，σk=1/SNR*λ2，SNR等于PT/σ2,Pt為基站發(fā)射功率，表示噪聲功率。
全文摘要
一種MU-MIMO下行鏈路基于干擾預(yù)評估的用戶調(diào)度算法，將用戶調(diào)度轉(zhuǎn)化成空間子信道選擇，根據(jù)獲知的用戶與基站之間的信道矩陣H，對其進行奇異值分解，即將MIMO信道等效為rank(H)個并行子信道，其中rank(·)表示求矩陣的秩。通過構(gòu)造中間矩陣以及相關(guān)矩陣，設(shè)置干擾預(yù)評估因子，綜合考慮調(diào)度過程中空間子信道之間的相互干擾以及子信道的傳輸增益，實現(xiàn)多用戶MIMO系統(tǒng)的用戶調(diào)度，選擇出更佳的空間子信道集合進行通信。
文檔編號H04B7/04GK103118436SQ20131005485
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月21日
發(fā)明者李釗, 劉瑞雪, 趙林靖, 劉勤, 顧軍, 申彪 申請人:西安電子科技大學(xué)