[发明专利]基于反馈补偿的MIMO系统的多用户调度方法

说明书

本发明公开了一种基于反馈补偿的MIMO系统的多用户调度方法，主要解决现有技术只是单纯利用延时的信道状态信息进行用户调度，导致误比特率降低的问题。其实现步骤是：1.基站发送训练序列到用户，用户根据接收到的信号和发送的训练序列估计信道状态信息；2.用户通过反馈信道向基站反馈信道状态信息，同时在反馈信道中反馈延时信道状态信息和真实信道状态信息之间的相关系数；3.基站将接收到的延时的信道状态信息和两种信道状态信息之间的相关系数组合成为新的调度系数，同时选择对应的调度系数最大的用户来接入信道，实现数据传输。本发明能到更优的误比特率性能，可用于大规模MIMO系统中的多用户调度。

技术领域

本发明属于无线通信领域，涉及MIMO系统中的多用户调度方法，可用于当用户向基站反馈的信道状态信息出现时延的多用户调度。

背景技术

MIMO系统中的多用户调度方法能够有效地提高系统的系统性能和系统容量，同时提高系统稳定性。然而，在实际的情况中，由于用户与基站之间存在一定的距离，同时，用户对信道状态信息进行估计需要一定的时间，系统想要获取完美的信道状态信息比较困难。针对不完美的信道状态信息的系统的多用户调度问题，目前已经有很多学者进行了深入的研究，如2009年L.Yang在“Achievable rate of MIMO systems with multi-userdiversity and delayed feedback”中研究存在延时反馈，同时利用多用户分集的MIMO系统的可达速率，2009年Mohammad Torabi等人在“BER Performance Analysis ofMultiuser Diversity with Antenna Selection in MRC MIMO Systems”中研究了存在延时反馈的最大比例合并MIMO系统的误码率性能，2014年Xiang-bin Yu等人在“UnifiedAnalysis of Multiuser Scheduling for Downlink MIMO Systems with ImperfectCSI”中研究了存在延时反馈的下行MIMO系统的多用户调度的性能。

然而，当MIMO系统中存在延时的信道状态信息时，上面的研究成果中没有利用到延时的信道状态信息和真实的信道状态信息之间的关系。它们只是在原来的调度系数中用延时的信道状态信息取代真实的信道状态信息，然后，用这个新的调度系数进行用户调度，与拥有真实信道状态信息的系统相比，在同样的接收信噪比的情况下，毫无疑问会导致系统的误码率性能的降低。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于反馈补偿的MIMO系统的多用户调度方法，以提高系统的可靠性，降低传输误比特率。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

1)基站发送训练序列给用户，用户根据该训练序列和所接收到的信号估计信道状态信息H；

2)在假设从用户到基站的上行反馈信道不会受到噪声干扰的情况下，即在用户发送的信道状态信息能够无误的到达基站的情况下，用户通过反馈信道向基站反馈信道状态信息H，基站接收到延时的信道状态信息同时用户在反馈信道中反馈延时信道状态信息和真实信道状态信息H之间的相关系数c；

3)基站将接收到的延时信道状态信息和所述两种信道状态信息之间的相关系数c组合成为新的调度系数λ，不同用户的调度系数λ^(k)表示为：

其中，N为用户的总数目，λ^(k)为第k个用户对应的调度系数，为矩阵的2范数的平方，c_k为第k个用户的真实信道状态信息H^(k)和延时信道状态信息之间的相关系数；

4)在所有的调度系数λ^(k)中，选取最大的调度系数λ^(u)对应的用户u接入信道进行数据传输。