[发明专利]一种MU-MIMO下行链路基于干扰预评估的用户调度算法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体为一种MU-MIMO下行链路基于干扰预评估的用户调度算法。 

背景技术

MIMO（Multiple input multiple output）技术以其能够在不增加发射功率与带宽的前提下改善传输速率、提升链路可靠性方面的优势，在过去的十几年中受到了广泛关注，已经成为多种宽带无线移动通信标准的关键技术，如LTE-A和802.16m。相比于单用户MIMO，多用户MIMO（Multiuser MIMO，MU-MIMO）能够进一步提升系统性能。在MU-MIMO系统中，由于基站能力的限制，需要从多个用户中选择一组进行服务，合理的用户调度可以获得多用户分集增益（Multiuser diversity，MUD），实现通信资源的充分利用。 

在MU-MIMO用户调度中，不同激活用户的数据是同时、同频并发传输的，它们之间存在共道干扰（Co-channel interference，CCI），这一因素也成为许多调度算法的设计依据。当信道状态信息（Channel State Information，CSI）已知时，基站可以利用穷举搜索选择一组能够获得最大系统和速率的用户，但该方法复杂度高，在实际中难以实现。为了降低复杂度，一些次优的方法相继被提出。如基于信道相关性的次优贪婪用户选择算法，该方法首先确定一个通信质量最好的用户，然后以系统和速率最大化为目标依次激活其他用户；准正交的用户调度方法，基于用户的空间分布关系选择一组较好的用户进行通信；基于预设门限的用户调度方法从降低反馈开销出发，仅对优于门限的用户进行调度；依据与已选用户之间的相互干扰，由用户和基站共同实现调度的分布式用户调度算法。以上研究主要以系统容量优化为目标进行调度算法设计。也有一些工作采用其它的设计准则，如基于误码率或弦距离调度算法。 

值得注意的是，在调度的过程中，用户通常是逐个添加的。上述算法基于候选用户与已选择用户间的相互干扰进行用户选择，忽略了潜在的、将来可能被选中的用户的影响（可以称为后验式（Reactive）的调度），可能导致第k次选择的用户与前面已激活用户之间的干扰小，但是与剩余的候选用户均有较大的相互干扰，从而影响系统和速率。因此，本发明对候选用户与已选用户以及潜在的将来 可能被激活的用户间的干扰进行综合考虑，提出一种先验式（Proactive）的调度机制，通过全面的干扰评估，获得一组彼此之间相关度良好的用户，实现系统和速率的改善。 

已有用户调度算法有如下两项局限性：（1）只考虑了空间子信道的相关度，忽略了在不同信噪比下空间子信道的传输增益对通信性能的影响；（2）忽略了潜在的可能被选择上的空间子信道与已选空间子信道之间的干扰对系统通信性能的影响； 

发明的内容 

本发明的目的在于通过综合考虑候选子信道传输增益，以及候选子信道与已选子信道和一部分潜在的、将来可能被选中的子信道间的相互干扰，获得一组相互之间干扰较小的子信道，提出一种MU-MIMO下行链路基于干扰预评估的用户调度算法。 

其包括，一种MU-MIMO下行链路基于干扰预评估的用户调度算法，包括如下步骤： 

（1）初始化已选空间子信道集合和候选空间子信道集合，其中;