[發(fā)明專利]一種基于SLNR的MU-MIMO的用戶配對方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010234433.5
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN102340336A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 屠于康;呂伯軒
• 申請（專利權(quán)）人: 普天信息技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04L1/06
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 王一斌;王琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動通訊領(lǐng)域，特別涉及一種基于SLNR的MU-MIMO的用戶配對方法。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)的單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)相比，多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和分集增益。在多用戶MIMO(MU-MIMO)下行鏈路中，基站通過空分多址(SDMA)在相同的時頻資源服務(wù)多個用戶。利用多用戶分集增益和多路數(shù)據(jù)流的復(fù)用增益，MU-MIMO能獲得比單用戶MIMO(SU-MIMO)更高的數(shù)據(jù)吞吐量。

當(dāng)MU-MIMO系統(tǒng)在相同的時頻資源上服務(wù)于多個用戶時，為了降低不同用戶之間的干擾和提高系統(tǒng)的整體性能，通常對所能的服務(wù)的用戶數(shù)目有一定限制。當(dāng)系統(tǒng)中同時存在較多用戶時，就需要采用用戶配對算法選取出一定數(shù)目的用戶集合作為服務(wù)對象。同時，為了抑制用戶間干擾并提高系統(tǒng)的吞吐量，基站還需要采用預(yù)編碼技術(shù)。

從信息論的角度來說，采用臟紙編碼(DPC)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和容量的最大化。但是臟紙編碼作為一種非線性的預(yù)編碼方案，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度非常高，不適合實(shí)際應(yīng)用，而在實(shí)際系統(tǒng)中通常采用低復(fù)雜度的線性預(yù)編碼，例如，迫零預(yù)編碼和基于信漏噪比(SLNR)的預(yù)編碼，相對于迫零預(yù)編碼，SLNR預(yù)編碼的優(yōu)勢是對基站和用戶的天線數(shù)沒有限制且性能更好。通常，為優(yōu)化性能，用戶配對方法取決于系統(tǒng)所采用的預(yù)編碼算法。

基于SLNR預(yù)編碼，現(xiàn)有技術(shù)中的用戶配對方法的原理是：

第一，建立兩個集合：已配對用戶的索引集合A1和未配對用戶的索引集合A2，當(dāng)在初始狀態(tài)時，A1為空，A2包括所有用戶的索引。

第二，將A2中信道能量最大的用戶作為第一個已配對用戶，并將第一個已配對用戶的索引增加至A1，同時將第一個已配對用戶的索引從A2中刪除。

通常，確定信道能量最大的用戶的方法為：計算每個用戶的下行信道矩陣的Frobenius范數(shù)，將最大下行信道矩陣的Frobenius范數(shù)對應(yīng)的用戶作為信道能量最大的用戶。具體地說，計算其中，H_k為索引為k的用戶的下行信道矩陣，H_k的具體算法現(xiàn)有技術(shù)中已有成熟的計算方法，||·||_F表示計算Frobenius范數(shù)，max表示求解最大||H_k||_F，arg表示將最大||H_k||_F所對應(yīng)的k值作為結(jié)果。

第三，分別計算A2中每個用戶的SLNR值，SLNR值等于當(dāng)前未配對用戶接收的信號能量與該用戶泄露到已配對用戶集合中所有用戶(第一個已配對用戶)的干擾及噪聲能量的和之比，將SLNR值最大的用戶作為第二個已配對用戶，并將第二個已配對用戶的索引放入A1，同時將第二個已配對用戶的索引從A2中刪除。

通常，SLNRk=wk*Hk*Hkwkwk*Σi∈A1Hi*Hiwk+Nkαk---(1),]]>