[發(fā)明專利]一種用于多天線系統(tǒng)的下行多用戶的選擇方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910084522.3
• 申請(qǐng)日: 2009-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN101557611A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭木根;周通;王文博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W28/16
• 分類號(hào): H04W28/16;H04W72/12
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 夏憲富

1.一種用于多天線系統(tǒng)的下行多用戶選擇方法，其特征在于：從所有待服務(wù)的用戶中，基站選擇信道快衰落周期大于預(yù)設(shè)門限值的用戶構(gòu)成總用戶集合；并根據(jù)用戶特性設(shè)計(jì)相應(yīng)的權(quán)值因子，選擇合適的用戶構(gòu)成優(yōu)先用戶集合；然后從優(yōu)先用戶集合中選出權(quán)值最大的用戶作為每個(gè)協(xié)作用戶組的第一個(gè)用戶；再通過迭代過程，從初始化設(shè)置為總用戶集合的候選用戶集合中選擇在協(xié)作用戶組中用戶信道向量生成空間上投影的正交分量最大的用戶，加入?yún)f(xié)作用戶組；在構(gòu)成協(xié)作用戶組后，更新優(yōu)先用戶集合，繼續(xù)迭代運(yùn)算，形成新的協(xié)作用戶組，直到優(yōu)先用戶集合為空，再從已構(gòu)成的所有協(xié)作用戶組中選出權(quán)值總和最大的用戶組作為基站調(diào)度時(shí)的目標(biāo)用戶組。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：該方法包括下列操作步驟：

(1)初始化總用戶集合：將有下行業(yè)務(wù)請(qǐng)求的用戶放入總用戶集合，并利用上行的導(dǎo)頻信息或反饋信息獲取該總用戶集合中每個(gè)用戶的信道矩陣，再從該總用戶集合中刪除快衰落周期小于預(yù)設(shè)門限值的用戶，提高信道矩陣估計(jì)的準(zhǔn)確性；

(2)根據(jù)資源調(diào)度準(zhǔn)則從所述總用戶集合中挑選合適用戶構(gòu)成優(yōu)先用戶集合，并初始化協(xié)作用戶組計(jì)數(shù)器T_G＝1，協(xié)作用戶組計(jì)數(shù)器T_G用來標(biāo)識(shí)已構(gòu)成的協(xié)作用戶組個(gè)數(shù)；

(3)構(gòu)建第T_G個(gè)協(xié)作用戶組，每個(gè)協(xié)作用戶組的用戶數(shù)不大于基站發(fā)射天線數(shù)，且第一個(gè)用戶為優(yōu)先用戶集合中資源調(diào)度準(zhǔn)則c(k)數(shù)值最大的用戶，式中，自然數(shù)k為用戶序號(hào)，其最大數(shù)為K；其余用戶采用傳統(tǒng)的半正交算法迭代選出；

(4)更新優(yōu)先用戶集合，判斷是否繼續(xù)構(gòu)建下一個(gè)協(xié)作用戶組：如果滿足下述條件：協(xié)作用戶組中的元素不都屬于優(yōu)先用戶集合且更新后的優(yōu)先用戶集合為非空，則協(xié)作用戶組計(jì)數(shù)器T_G加1，返回執(zhí)行步驟(3)的操作；否則，不再構(gòu)建協(xié)作用戶組，執(zhí)行步驟(5)挑選最佳協(xié)作用戶組的操作；

(5)根據(jù)資源調(diào)度算法，計(jì)算所有協(xié)作用戶組的加權(quán)總速率，并將其中權(quán)?值最大的用戶組作為調(diào)度時(shí)的目標(biāo)用戶組。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述步驟(2)中，選擇合適用戶構(gòu)成優(yōu)先用戶集合的方法包括：門限設(shè)置法、固定用戶數(shù)法以及門限和固定用戶數(shù)聯(lián)合法。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述門限設(shè)置法的具體操作內(nèi)容如下：

假設(shè)資源調(diào)度準(zhǔn)則為c(k)，式中，自然數(shù)k為用戶序號(hào)，其最大數(shù)為K；則構(gòu)成優(yōu)先用戶集合的判斷公式為：?其中，門限值α的取值范圍是[0，1]，?表示從總用戶集合S中選取c(i)值最大的用戶序號(hào)；

如果只考慮最優(yōu)化用戶的總傳輸速率，則資源調(diào)度準(zhǔn)則c(k)是由下述兩種用戶的信道矩陣的函數(shù)式來表示：

c(k)＝||h_k||，其中，h_k表示第k個(gè)用戶的信道向量，且該信道向量同時(shí)包含大尺度衰落和小尺度衰落的影響，||h_k||表示求信道向量h_k的2-范數(shù)；或

c(k)＝SINR_k，其中，SINR_k為第k個(gè)用戶的接收信號(hào)干擾噪聲比；

如果同時(shí)兼顧最優(yōu)化用戶的總傳輸速率和用戶公平性，則該資源調(diào)度準(zhǔn)則c(k)包含用戶的信道質(zhì)量因子和公平性因子；此時(shí)的調(diào)度準(zhǔn)則c(k)的函數(shù)式為：?其中，P表示總發(fā)射功率，M表示基站的發(fā)射天線個(gè)數(shù)，h_k表示第k個(gè)用戶的信道向量，||h_k||表示求信道向量h_k的2-范數(shù)，u_k(t)是第k個(gè)用戶在t時(shí)刻的比例公平因子：

k∈S_M時(shí)；或時(shí)；

其中，t_c表示比例公平調(diào)度的平均時(shí)間窗的時(shí)長(zhǎng)，S_M表示t時(shí)刻基站調(diào)度的用戶集合，R_k(S_M，t)表示第k個(gè)用戶在t時(shí)刻的傳輸速率。