[發明專利]多用戶多輸入多輸出的用戶選擇方法和裝置

無效

• 申請號: 200910150038.6
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101931441A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 李斌;沈暉;羅毅;劉鋒;王曉東
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種隨機波束成型的多用戶多輸入多輸出的用戶選擇方法和裝置。

背景技術

在多用戶環境下，特別是在系統用戶數目較多的情況下，隨機波束成形也是一個可能的解決方案。多用戶環境下，隨機調度能充分利用多用戶分集而提高系統吞吐量，每個用戶只需將其信道質量指示(CQI)反饋給基站，基站根據收集的信息選擇用戶使用信道資源，可以大大減少反饋信息量。一種簡單的隨機波束形成方案是把慢衰落信道人為等效成快衰落信道并用一定的調度方案保證用戶間的公平性。另一種是把單天線用戶配置的隨機波束形成推廣到多天線用戶配置，基站給一個用戶同時發送多個數據流，并可以根據反饋信息在多個流之間進行合理的功率分配(注水)以提高系統的吞吐量。實際上，在多用戶多天線系統中，除了多用戶分集增益，空分復用可以進一步提高系統的吞吐量。由于基站布置的天線(M)往往多于用戶的天線(N)，按照信息論理論，如果基站一個時隙只是給一個用戶發送數據，最多只能同時發送min(M，N)路獨立的互不干擾的數據流。但當基站同時給多個用戶發送數據，一個時隙基站能同時發送M路獨立的數據流。因此，基站同時服務于多個用戶往往能獲得更多的增益。還有一種是隨機產生多個預編碼矩陣，基站選擇對預編碼矩陣具有最高支持速率的多個用戶同時發送數據，每個預編碼矩陣作為承載相應用戶發送信息的多個波束，這種方式可以同時獲得多用戶分集增益和空分復用增益，但由于多個預編碼矩陣都是隨機生成的，用戶之間往往存在較強的干擾，從而降低了系統的性能。也有文獻提出在產生承載多個用戶數據的多個波束時要求各個波束之間相互正交，以控制多個用戶之間的干擾，但它在干擾抑制時并未利用用戶的信道狀態信息。多個用戶之間存在一定的干擾雖然會一定程度地降低系統性能，但它額外地增加了用戶之間的公平性，當各用戶由于與基站距離不同而呈現不同統計特性的信道響應時，用戶端的干擾項也會隨著信道響應統計特性不同成比例地縮小或放大，如果干擾的影響蓋過噪聲的影響，那么各用戶反饋回基站的CQI不會隨信道特性變化而影響調度的公平性。

隨機波束成形在用戶數較多的情況下，其和容量接近最優的和容量；但是在用戶數較多的情況下，用戶選擇(調度)算法的復雜度很高；因此設計低復雜度、次優的用戶選擇算法就成為隨機波束成形中重要的研究方向。

貪婪選擇算法(Greedy?Selection(GS))是常用的隨機波束成型的多用戶多輸入多輸出的用戶選擇算法。其基本算法如下：

(1)、基站獲取所有用戶下行鏈路的精確的信道信息；

(2)、基站計算不同波束、不同用戶的SINRk，m對于所有的k＝1；…；K和m＝1；…；Nt.

(3)、基站找出最大的SINRk，m并且對此最大的SINR所對應的波束和用戶進行配對；

(4)、基站對剩下的用戶和波束重復以上步驟直到所有的波束都已配對。

貪婪選擇算法的前提是假設基站有所有下行鏈路的精確的信道信息，因而在下行鏈路的信道信息不精確的情況下，該算法計算準確性不高；同時貪婪選擇算法由于是多項式計算，因而其計算比較復雜。

發明內容

本發明實施例提供一種多用戶多輸入多輸出(MIMO，Multiple-InputMultiple-Output)的用戶選擇方法和裝置，能夠降低計算復雜程度和提高信息精度差時的結果準確性。

本發明實施例提供一種多用戶多輸入多輸出的用戶選擇方法，該方法包括：選擇兩種用戶波束配對，并分別獲取其對應的目標函數；比較所述兩個用戶波束配對的目標函數；選擇目標函數大的用戶波束配對。

本發明實施例還一種多用戶多輸入多輸出的用戶選擇裝置，該裝置包括：選取模塊，用于用于選擇兩種用戶波束配對，并分別獲取其對應的目標函數；比較模塊，用于比較所述兩個用戶波束配對的目標函數；控制模塊，用于選擇目標函數大的用戶波束配對。

本發明的上述實施例，通過采用離散隨機優化的調度方法，能夠在信道信息不精確的情況下快速地得到最優用戶波束配對方式，且相對于貪婪算法降低了計算的復雜度。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明的限定。在附圖中：

圖1為隨機正交波束成型的示意圖；

圖2為本發明實施例一的多用戶多輸入多輸出的用戶選擇方法的流程圖；

圖3為本發明實施例二的多用戶多輸入多輸出的用戶選擇方法的流程圖；

圖4為本發明的多用戶多輸入多輸出的用戶選擇方法的實例效果圖；

圖5為本發明的多用戶多輸入多輸出的用戶選擇方法的實例效果圖；