[发明专利]基于静态分簇的密集分布式无线网络多用户调度方法

说明书

本发明涉及基于静态分簇的密集分布式无线网络多用户调度方法，该方法先将整个密集分布式无线网络中M个远程天线单元RAU划分成r个协作簇，每个协作簇包含相邻的L个RAU；然后小区内位置随机的用户利用大尺度衰落信道信息选择最佳的RAU协作簇；接着各个RAU协作簇以簇加权遍历和速率最大准则并行调度用户集合；最后以小区加权遍历和速率最大准则选择服务的RAU协作簇和用户集合。本发明具有RAU分簇和用户调度速度快，算法复杂度低，所需信道信息开销小的优点。

技术领域

本发明涉及一种密集分布式无线天线系统调度技术，尤其涉及静态RAU分簇和用户调度方法。

背景技术

随着智能终端的普及以及移动互联网的兴起，移动数据业务量呈爆炸式增长。近年来，移动数据业务量以每年翻一番的速度增长；可以预计，在未来10年将会增长近1000倍。密集分布式无线网络作一种分布式布设天线阵列的大规模MIMO，有望大幅提高系统的频谱效率和功率效率，满足未来无线数据增长需求。该系统在整个小区内密集布设远程天线单元RAU，每个RAU与中心处理单元通过高速回程链路相连构成一个无线通信系统整体。与天线集中放置的传统大规模MIMO系统相比，密集分布式无线网络可大幅缩短用户和天线间的接入距离，从而获得低传播损耗和高空间复用增益。因此，其相关研究近年来受到广泛重视，具有重要的理论和现实意义。

而RAU分簇和用户调度算法是解决密集分布式无线网络小区内干扰的关键技术之一，由于采用大规模分布式天线单元，将会遇到信道信息开销,算法复杂度等一系列问题，因此，需要设计更加简单和符合实际系统的RAU分簇和用户调度算法。

发明内容

本发明的目的在于：克服上述现有技术的缺陷，提出一种基于静态分簇的密集分布式无线网络多用户调度方法，先将整个密集分布式无线网络划分若干协作簇，并利用利用大尺度衰落信道信息选择最佳的RAU协作簇；接着各个RAU协作簇以簇加权遍历和速率最大准则并行调度用户集合；最后以小区加权遍历和速率最大准则选择服务的RAU协作簇和用户集合，该方法有效的解决了小区内的干扰问题，提高了系统频谱效率。

为了达到上述目的，本发明提出的基于静态分簇的密集分布式无线网络多用户调度方法，其特征在于,包括如下步骤：

步骤1、将整个密集分布式无线网络中M个远程天线单元划分成r个协作簇，每个协作簇包含相邻的L个远程天线单元；

步骤2、按照大尺度衰落大小排序，确定每个用户所属大尺度衰落最小的协作簇；

步骤3、确定所有协作簇内的已调度用户及对应的数据传输模式：

3a、确定所有协作簇内的用户数,若协作簇内用户数为0，则该协作簇内的远程天线单元进入休眠状态；若簇内用户数为1，该用户为已调度用户，协作簇采用最大比传输模式对该用户进行数据传输；若簇内用户数大于1则执行步骤3b；

3b、若协作簇内用户数小于或等于协作簇的天线自由度，协作簇内所有用户为已调度用户，协作簇采用迫零传输模式对用户进行数据传输；否则转至步骤3c；

3c、选择协作簇内所属信道范数最大的用户作为首用户，或者按照比例公平准则选择首用户或者按照轮询方法选择首用户，将首用户加入已调度集合；

3d、计算协作簇内未调度用户与所有已调度用户信道之间的正交关系，选择准正交用户加入该协作簇的已调度集合中；

3e、重复执行步骤3d直到协作簇内已调度用户数等于协作簇的天线自由度；

3f、协作簇采用迫零传输模式对已调度用户进行数据传输；

步骤4、计算当前时刻整个密集分布式系统的性能指标，按照系统性能指标最佳准则，剔除可使系统性能指标提升最多的一个用户，并且对剔除用户后的协作簇进行传输模式更新；