[发明专利]MU-MIMO系统下行链路的用户调度方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及多用户多输入多输出(简称MU-MIMO)系统下行链路的用户调度方法。

背景技术

众所周知，多输入多输出(简称MIMO)技术以其很高的频谱利用率、良好的抗多径衰落和抗干扰性能，成为未来移动通信的主要技术之一。多用户多输入多输出(简称MU-MIMO)系统由于能同时服务多个用户，并仍然保持MIMO天线系统的优点，因此引起了越来越广泛的关注。然而由于多用户MIMO系统中多个用户共用同一时间与频率资源，必然会引入多用户的共信道干扰(简称CCI)，影响数据的可靠接收，导致MU-MIMO系统的吞吐量降低。为了有效的抑制多用户的CCI，基站(简称BS)需要采用合理的用户调度方法。

在时分双工复用(简称TDD)模式下，基站可以通过信道互易性获知用户的信道信息，采用基于非码本的用户调度方法，可以更好的利用TDD模式的优点，从而更好的提高MU-MIMO系统的性能。现有的用户调度方法主要有：

1.基站遍历所有用户，计算每个用户的MIMO信道矩阵的Frobenius范数值，也即用户的MIMO信道增益。根据用户信道增益的大小，进行用户的调度。使得被调度的用户集合具有最大的MIMO信道增益。这种方法简称为NBS。

2.基站遍历所有用户，计算每个用户的MIMO信道矩阵的Frobenius范数值，也即用户的MIMO信道增益，调度具有最大MIMO信道增益的用户。遍历所有未被调度的用户，计算与已调度用户的信道相关性。通过门限值的设定，对未调度的用户进行取舍，更新未调度用户的集合。在更新的用户集合内，仍然优先调度具有最大MIMO信道增益的用户。这种方法简称为SUS。

3.基站遍历所有用户，计算每个用户的SU-MIMO系统吞吐量，选取具有最大系统吞吐量值的用户作为第一个调度用户。遍历所有未被调度的用户，联合已调度的用户，计算MU-MIMO系统的系统吞吐量，调度使得MU-MIMO系统吞吐量最大的用户。这种方法简称为GIS。

4.基站遍历所有用户，计算每个用户对于MU-MIMO系统吞吐量的影响，依次排除对MU-MIMO系统吞吐量影响小的用户，更新剩余用户的集合，即为调度用户的集合。这种方法简称为GDS。

上述现有的MU-MIMO系统用户调度方法的主要缺点是未能充分的利用多用户分集增益，导致MU-MIMO系统吞吐量不高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的MU-MIMO系统用户调度方法未能充分的利用多用户分集增益的不足，提出了MU-MIMO系统下行链路的用户调度方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方法是：MU-MIMO系统下行链路的用户调度方法，包括步骤：

步骤1：各用户根据接收的导频数据进行信道估计以获取自身当前的MIMO信道矩阵，各用户分别计算自身的MIMO信道矩阵的Frobenius范数值，也即各用户的MIMO信道增益；

步骤2：基站通过信道互易性获知各用户端的MIMO信道矩阵和MIMO信道增益；

步骤3：基站根据从用户获知的各用户的MIMO信道增益，调度具有最大MIMO信道增益的用户作为基站发送的第一个用户；

步骤4：基站代入已调度的用户的MIMO信道矩阵和未调度用户的MIMO信道矩阵到用户调度函数，计算并选取最大函数值所对应的用户作为下一个调度用户，依次遍历所有未调度用户直到调度出的用户的数目达到基站调度器的设计要求。

本发明的有益效果是：由于本发明基站代入已调度的用户的MIMO信道矩阵和未调度用户的MIMO信道矩阵到用户调度函数来确定下一个调度用户，保证了每次调度的用户都使得MU-MIMO系统具有最大的多用户分集增益，从而提高了MU-MIMO系统的吞吐量。

附图说明

图1是MU-MIMO系统下行链路的系统示意图。

图2是本发明具体实施例的主流程图。

图3是本发明具体实施例的方法与现有技术方法的吞吐量对比图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

在对具体实施作详细的介绍时，同时对实施例的基础知识做简要介绍，由于这部分内容都是基于现有技术，因此没有做详细的展开描述，但是这并不影响本领域的普通技术人员对本发明的理解和实施。