[发明专利]一种下行MU-MIMO用户配对方法

说明书

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别涉及一种下行MU-MIMO用户配对方法。

背景技术

多用户-多输入多输出（MU-MIMO）技术在MIMO技术提高频谱利用率的基础上进一步挖掘多用户选择增益，有效提高了峰值速率、小区平均吞吐量、以及边缘用户吞吐量等性能。

MU-MIMO技术的实现基础是：基站获取终端的信道状态信息，再根据此信息完成用户配对。考虑到反馈数据量和吞吐量的折中，目前LTE系统中采用码本方案，即在收发端均配置相同码本，终端获取信道状态信息后，反馈包含信道状态信息的码字序号(即PMI)至基站，基站利用该码字进行多用户选择，并进行预编码，以提高系统性能。

现有LTE系统中MU-MIMO用户配对方法主要分为以下两类：

一类是基于不同的用户组合挑选配对用户，而实际情况中用户数目较大时，用户组合数目很多，因此遍历所有用户组合的最优配对方法复杂度非常高，而次优配对方法是基于优先选择一个用户而后寻找与该用户的最优组合，其性能下降较大。

另外一类是基于码本特征进行的多用户配对方法，主要是每用户归一化波束成形与速率控制（PU2RC，Per-user Unitary Beamforming and Rate Control）方案。PU2RC方案将预编码码字分成互不相交的多个酉矩阵码组合，设定每个酉矩阵内的用户为备选配对用户，然后计算备选配对用户的整体性能，选择整体性能最高的一组作为配对用户。由于码组合仅限于酉矩阵内，矩阵数目较少，因此PU2RC用户配对方法的性能受到较大限制。

发明内容

本申请提供了一种下行MU-MIMO用户配对方法，以提高下行MU-MIMO用户配对的系统性能。

本申请提供的一种下行MU-MIMO用户配对方法，包括：

A、根据码字间的相关性划分码组；

B、对选定的码组，找到所反馈的预编码矩阵指示（PMI）位于该码组内的所有用户，并根据用户反馈的PMI和信道质量信息（CQI），计算该码组的用户组合所支持的最大CQI值，以及对应的用户组合；

C、根据计算得到的各个码组的最大CQI值，确定最大CQI值最大的码组，以及对应的用户组合，将所述用户组合作为最优配对用户。

由上述技术方案可见，本申请提供的下行MU-MIMO用户配对方法在多用户配对时通过对码字进行预处理，首先按照码字间的相关性对码字分组形成码组，然后选定一个码组，找到所反馈的PMI位于该码组内的所有用户，根据用户反馈的PMI和CQI值计算该码组的用户组合所支持的最大CQI值及其对应的用户组合，因此可对所有用户进行最优配对，并且比现有实现中配对方法的速度更快，性能更好。

并且，本申请还可以根据系统复杂度的需求，按照码组中各码字间最小相关系数由小到大的顺序，对所划分的码组进行优先级排序，并按照码组的优先级排序顺序灵活地选择用户配对的码组范围，提升配对性能的同时满足复杂度需求。

此外，本申请在计算码组所支持的最大CQI值时，考虑了配对用户的码字间的相关系数，计算得到的配对后用户CQI值与配对用户所选择的预编码码字间的相关系数有关，其预编码码字间的相关系数越大，则配对后的CQI降低越多，因此，将最大CQI值最大的码组所对应的用户组合作为最优配对用户，能够保证配对之后得到最大的CQI。

附图说明

图1为本申请下行MU-MIMO用户配对方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。

图1为本申请下行MU-MIMO用户配对方法的流程示意图，包括以下步骤：

步骤101：根据码字间的相关性划分码组。

根据现有技术，当仅支持每个用户同时传输一个流时，该用户所反馈的预编码矩阵指示（PMI）就是传输该流所使用的预编码码字的序号；而当支持每个用户同时传输两个流时，该用户所反馈的PMI是根据这两个流的预编码向量，唯一确定的一个值。PMI的取值范围均为0~15，PMI、用户同时传输的流数以及预编码矩阵之间的关系如表1所示。

表1

预编码矩阵W从表1中右侧两列选择，其中代表从中选择第{s}列组成的矩阵，I为4×4的单位矩阵。

需要指出的是：对于每个用户同时传输两个流的情况，由于这两个流所使用的仅仅是预编码码字的一部分，因此，称为预编码向量。