[發明專利]一種考慮用戶QoS的虛擬MIMO配對方法

有效

• 申請號: 201110274457.8
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102291842A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 裴廷睿;曹江蓮;姚志強;王婷;蘇杰;宋武華
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12;H04L1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及LTE(長期演進，Long?Term?Evolution)上行鏈路下的無線資源管理技術，尤其涉及虛擬MIMO技術中的配對調度方法。

背景技術

MIMO技術因其能夠極大提高系統容量和頻譜效率，使系統在有限的頻譜資源下得到更高的數據率而被LTE采用，成為下一代無線通信的物理層關鍵技術之一。但為了使多天線間的信道互不相關，天線陣列的間隔必須大于信道的相干距離，在實際應用中，可以認為相距半個波長以上的兩根天線就是不相關的。然而由于未來對移動設備更小更省電的普遍需求，在終端上安裝多個天線將變得十分困難，這阻礙了MIMO技術的優勢在上行鏈路中的發揮。

虛擬MIMO技術可以很好地解決以上技術瓶頸。虛擬MIMO允許兩個或兩個以上的用戶進行虛擬綁定，使用相同的時頻資源來傳輸數據。目前在LTE上行鏈路中，采用的是2×2的虛擬MIMO天線陣列，兩個用戶各自有一個發射天線，并共享相同的時頻域資源。從用戶的角度看，虛擬MIMO與傳統MIMO系統的不同之處，僅僅在于組成虛擬MIMO系統的用戶必須進行配對。但從基站的角度看，確實是一個2×2的MIMO系統，接收機可以對這兩個用戶發送的信號進行聯合檢測。

在虛擬MIMO中，我們面臨的首要問題就是用戶通過何種方式配對組成虛擬MIMO系統，只有實施有效合理的用戶配對過程，才能更好地獲得系統的多用戶分集增益，并使配對用戶間的相互干擾最小，保證系統吞吐量與用戶公平性。

發明內容

本發明要解決的問題就是提供一種考慮用戶QoS(服務質量，Quality?of?Service)的虛擬MIMO用戶配對調度方法，將影響用戶QoS的最主要的數據速率與延時這兩個參數考慮到用戶的配對調度過程中，在保證系統吞吐量與用戶公平性的同時，也能滿足不同用戶的QoS需求.

為了解決上述技術問題，本發明提供一種考慮用戶QoS的虛擬MIMO配對方法，包括用戶業務信息收集模塊、信道狀態信息收集模塊、基站調度實施模塊，其中基站調度實施模塊又可以分為：用戶業務信息處理模塊、信道狀態信息處理模塊、核心配對調度器，其方法包括如下步驟：

(a)估計小區用戶信道向量：

設小區中有K個用戶。我們定義小區中某個用戶i的發射天線與小區基站的2根接收天線之間的信道向量為：

其中h_i1與h_i2是服從均值為0且方差為1的獨立同分布復高斯變量。

(b)計算用戶i的最大數據速率：

我們定義用戶i在當前時刻當前信道環境中可以達到的最大數據速率為R_max(t)，則R_max(t)可由下式計算得出：

R_max(t)＝log₂(1+SINR_i(t))?????????????????(2)

其中SINR_i(t)表示在時刻t用戶i的信號與干擾噪聲比，當我們采用加性高斯白噪聲信道(AWGN)并且在接收端使用最小均方誤差-串行干擾相消(MMSE-OSIC)接收機時，第i個用戶的信號與干擾噪聲比可以表示為：