[发明专利]多用户多输入多输出MIMO通信系统的调度方法和基站

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多用户多输入多输出MIMO通信系统的调度方法和基站。

背景技术

多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称MIMO)技术是无线移动通信领域中智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率；可以利用多径来减轻多径衰落；并能有效地消除共道干扰，提高信道的可靠性，降低误码率，是新一代移动通信系统必须采用的关键技术。

目前在已经成熟或者接近成熟的3G/B3G无线通信系统中，基站侧和终端侧通过配置多组发射/接收天线并结合MIMO信号处理的方案被广泛的采用。因为其本质依然是基站(Base Station，简称为BS)与移动设备(Mobile Station，简称为MS)之间点对点的传输数据，这种方法被称为单用户MIMO(SU-MIMO)。

在新一代的无线通信协议标准中(例如：3GPP的LTE-A，IEEE802.16m)，均支持多用户MIMO(MU-MIMO)这一功能。由基站到MS的信道被称为下行信道。与下行SU-MIMO相比较，下行MU-MIMO把一个BS与一个MS之间点对点的信道扩展为一个BS与多个MS之间的点对多点的信道，通过由空间上分散的用户引起的基站侧天线阵列中空间特征的差异，基站可以在相同的频率信道中同时与多个用户通信。

调度问题是实现多用户MIMO传输的核心问题之一。所谓调度，就是指把时间或频率资源分配给用户来传递信息，对于下行多用户MIMO来说，下行调度的不同之处在于，同一个时频资源块可能会被分配给一个以上的用户共同使用，这些共同使用一个资源块的用户，构成一个空分多址用户组(Spatial Division Multiple Access Group，简称SDMA Group)。

对于一个下行多用户MIMO调度器来说，需要使用的参数很多，大体上可以归纳为：用户的信道空间特征信息、用户的信道质量信息、用户调度的优先级(与用户的信道质量、历史调度情况以及业务类型都有关系)，一般来说，基站侧可以通过用户反馈或者间接测量的方法获得上述的这些信息。

上述信息的准确程度，直接影响着调度的结果和性能。例如：用户的信道空间特征信息越准确，才能找到相互干扰越小的用户构成SDMA组，而用户的信道质量信息和业务类型，则对于用户的QoS(Quality of Service，业务质量等级)保证十分有用。影响用户反馈信息准确程度的因素也有很多，一般来说有测量误差、建模与量化误差、反馈误差以及反馈与处理时延等。其中测量误差、量化误差和反馈误差可以通过一定的技术手段来弥补，例如更加优秀的导频设计、更加准确的信道估计算法，更好的码本设计或者其他先进的反馈方法，以及高质量的上行反馈信道设计，这些技术可能在未来很好的解决前面三个问题，但反馈和处理时延则由于系统上行资源及处理能力的限制，随着小区服务用户数的增加，难以获得很大的改善，同时若采用增加反馈信息的手段来改进量化误差在客观上可能会增加反馈时延。因而在设计调度算法时，把反馈和处理时延作为影响反馈精度的一个主要因素是一个合理的选择。对于一个终端来说，在同等的反馈时延下其移动速度越快，其反馈的信道信息越不准确。

现有的多用户MIMO的调度算法，依据利用的用户反馈信息和参数的不同，其复杂程度有很大差别。调度器在调度时假定用户的反馈信息是准确的，并以此为依据根据某种确定的算法做出决策。对于一种利用很多反馈信息的复杂调度算法来说，其对反馈精度也更加敏感，即较小的信道信息误差可能导致较大的性能下降，而对于一个利用较少反馈信息的简单调度算法而言，由于其依据的信息较少，对其误差的敏感程度也较低，算法就较为鲁棒(robustness)，但其性能往往较差。

在实际系统中，用户反馈的信道信息往往具有较大的差异性，在实现本发明的过程中，发明人意识到现有技术存在如下缺陷：基站只能以单一确定的调度方法进行调度，从而不能在复杂度和调度性能之间找到平衡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种多用户MIMO通信系统的调度方法和基站，以解决基站只能以单一确定的调度方法进行调度，从而不能在复杂度和调度性能之间找到平衡问题。