[发明专利]改进的基于范数的块对角化多入多出系统多用户选择方法

摘要

改进的基于范数的块对角化多入多出系统多用户选择方法，首先选择－个信道弗罗宾尼斯(Frobenius)范数最大的用户，然后从备选用户集合中，依次添加使得所有已选用户的信道乘上相应预编码矩阵后得到的等效信道的Frobenius范数之和最大的用户，直到达到系统可同时支持的最大用户数。本发明从两方面降低计算复杂度：采用启发式的克莱姆－施密特(Gram－Schmidt)正交化方法，简化了预编码矩阵的设计流程；每选择一个用户后，更新备选用户集合，使得该集合中的用户和已选用户集合用户间满足一定的正交性，从而缩减了下一次用户选择的搜索范围。本发明可以在保持吞吐量性能的基础上，大大降低算法的计算复杂度，适合于在实际系统中使用，降低使用成本。

主权项

1.改进的基于范数的块对角化多入多出系统多用户选择方法，其特征在于步骤如下：(1)初始化选择第1个用户的待选用户集合Ω1为所有用户组成的集合，即Ω1＝{1，2，K，K}；选择已选用户集合γ为空，即γ＝；第1个选中用户s1为信道矩阵弗罗宾尼斯(Frobenius)范数最大的待选用户集合Ω1里的用户，即s1=argmaxk∈Ω1||Hk||F2; 对选中的用户s1的信道矩阵Hs1采用克莱姆-施密特(Gram-Schmidt)正交化得到正交基Vs1；将选中的用户s1加入已选用户集合γ，即γ＝{s1}；并将正交基Vs1加入所有已选用户的正交基Vγ，即 Vγ=Vs1; 更新待选用户集，得到第2个用户的待选用户集合Ω2；(2)选择第i个用户，i≥2对选择第i个用户的待选用户集合Ωi里的每一个用户k，即k∈Ωi，计算其等效信道矩阵 Hk%=Hk-HkVγHVγ, 则Hk ％落在所有已选用户的正交基Vγ的零空间；对已选用户集γ里的每一个已选用户sj，sj∈γ(j＝1，2，L，i-1)，根据如下两步更新加入用户k后的各已选用户的等效信道矩阵：a.采用启发式的Gram-Schmidt正交化方法得到用户k的信道矩阵Hk加入除用户sj外其他所有已选用户的正交基Vγ-{sj}(j＝1，2，L，i-1)后引入的新正交基Vk，γ-{sj}，即Vk,γ-{sj}=HGSO(Vγ-{sj},Hk) 其中HGSO为启发式Gram-Schmidt正交化方法；b.已选用户sj的等效信道矩阵更新如下：Hsj,γ-{sj}+{k}%=Hsj,γ-{sj}-Hsj,γ-{sj}Vk,γ-{sj}HVk,γ-{sj}; 选择用户k的等效信道Hk ％及更新后的已选用户等效信道Hsj，γ-{sj}+{k} ％的Frobenius范数之和最大的用户为第i个选中用户si，即 si=argmaxk∈Ωi(Σj=1i-1||Hsj,γ-{sj}+{k}%||F2+||Hk%||F2); (3)存储根据步骤(2)的结果，对加入第i个选中用户si时已选用户更新后的等效信道Hsj，γ-{sj}+{si} ％(j＝1，K，i)采用Gram-Schmidt正交化得到其正交基Vγ-{sj}+{si}，并将它们存储以供下次迭代用；(4)更新如果已选用户数小于系统能支持的最大用户数，更新选择第i+1个用户的待选用户集Ωi+1；如果Ωi+1不为空，i增加1，转到步骤(2)，选择第i+1个用户；否则结束选择。