[發(fā)明專利]利用長時信道信息的大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210206158.5
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102740490A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高西奇;孫強(qiáng);張源;金石;孫晨
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分布式MIMO系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)，尤其涉及利用不同傳輸模式下的用戶與分布式單元調(diào)度方法。

背景技術(shù)

無線通信系統(tǒng)需要最大化數(shù)據(jù)速率以滿足高速數(shù)據(jù)和多媒體服務(wù)的需求，而未來無線通信系統(tǒng)設(shè)計的主要挑戰(zhàn)是減少干擾的不利影響。最近，一種減輕干擾的可行策略就是使用分布式天線系統(tǒng)（DAS），它能夠提高容量和覆蓋。而且通過減少發(fā)送和接收機(jī)的接入距離，可以給無線網(wǎng)絡(luò)的能效帶來直接影響，是未來的一種綠色架構(gòu)。

目前已有大量文獻(xiàn)主要研究了小規(guī)模分布式天線與集中式天線系統(tǒng)的對比，研究了關(guān)于DAS的天線位置的設(shè)計，并且大多數(shù)研究的場景都是單小區(qū)分布式天線系統(tǒng)包含一個基站和6個分布式天線單元，基站和分布式天線單元配置單天線，每個分布式天線單元只接入1個用戶；或者多小區(qū)分布式天線系統(tǒng)的場景下，每小區(qū)為單用戶。而研究多用戶場景的文獻(xiàn)主要考慮分布式MIMO系統(tǒng)，構(gòu)成一個宏觀的MIMO信道來研究。然而現(xiàn)有的文獻(xiàn)主要研究了不同傳輸模式和不同信道狀態(tài)信息條件的下行系統(tǒng)的容量問題以及上行系統(tǒng)容量的問題。另外受到大規(guī)模集中式MIMO系統(tǒng)研究的啟發(fā)，若將基站端的大規(guī)模天線分散出去，則構(gòu)成了一個大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)。雖然大規(guī)模布設(shè)分布式天線單元會帶來架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)成本的提高，但是隨著硬件和軟件水平的不斷提高，以及目前運(yùn)營商大規(guī)模鋪設(shè)光纖升級有線接入網(wǎng)，因此，布設(shè)大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)也是一種可行的綠色無線接入解決方案。

而調(diào)度算法是解決大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)用戶間干擾的核心技術(shù)之一，由于采用大規(guī)模分布式天線單元，與傳統(tǒng)的分布式天線系統(tǒng)不同，會遇到信令開銷，算法復(fù)雜度以及傳輸模式的選取等一系列新的問題，因此，需要設(shè)計更加簡單和符合實(shí)際的調(diào)度算法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用長時信道信息的大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)調(diào)度方法，利用長時信道信息確定鄰居分布式單元，并利用長時信道信息對用戶與分布式單元進(jìn)行配對，有效的解決了小區(qū)內(nèi)的干擾問題，能夠減少反饋和算法復(fù)雜度，很好的獲得系統(tǒng)頻譜效率。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：一種利用長時信道信息的大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)調(diào)度方法，該方法在不同傳輸模式下利用長時信道信息調(diào)度用戶與分布式單元，實(shí)現(xiàn)了兩種調(diào)度方法，分別為貪婪調(diào)度法和兩階段貪婪調(diào)度法；

所述的貪婪調(diào)度法包括如下步驟：

步驟11：在每個調(diào)度周期開始，K個用戶發(fā)送正交導(dǎo)頻信息，N個分布式天線單元獲取長時信道信息并報告給中心單元；

步驟12：中心單元根據(jù)獲取的所有用戶與相鄰分布式天線單元的長時信道信息，按照平均接收信號強(qiáng)度大小排序，確定每個用戶距離最近的M個鄰居分布式單元；

步驟13：若采用單個分布式單元傳輸模式，首先從K個用戶中選擇平均速率最大的一個用戶與其相應(yīng)的一個分布式單元，將所選擇的用戶與分布式單元分別加入到用戶調(diào)度集合與分布式單元調(diào)度集合，K＝K-1；

步驟14：再從K個用戶中選擇系統(tǒng)平均和速率最大的一個用戶與其相應(yīng)的一個分布式單元，若增加的用戶與分布式單元能夠提高原來的系統(tǒng)平均和速率，則將所選擇的用戶與分布式單元分別加入到用戶調(diào)度集合S與分布式單元調(diào)度集合R，K＝K-1，否則，結(jié)束調(diào)度；

步驟15：若K＝0，結(jié)束調(diào)度，否則，重復(fù)步驟14；

步驟16：若采用協(xié)作分布式單元傳輸模式，首先從K個用戶中選擇平均速率最大的一個用戶與其相應(yīng)的協(xié)作分布式單元簇，將所選擇的用戶與協(xié)作分布式單元簇分別加入到用戶調(diào)度集合S與分布式單元調(diào)度集合R，K＝K-1；

步驟17：按照系統(tǒng)平均和速率最大準(zhǔn)則，中心單元再從K個用戶中選擇系統(tǒng)平均和速率最大的一個用戶與其相應(yīng)的協(xié)作分布式單元簇，若增加的用戶與協(xié)作分布式單元簇能夠提高原來的系統(tǒng)平均和速率，則將所選擇的用戶與協(xié)作分布式單元簇分別加入到用戶調(diào)度集合S與分布式單元調(diào)度集合R，K＝K-1，否則，結(jié)束調(diào)度；

步驟18：若K=0，結(jié)束調(diào)度，否則，重復(fù)步驟17；

所述的兩階段貪婪調(diào)度法包括如下步驟：

步驟21：在每個調(diào)度周期開始，K個用戶發(fā)送正交導(dǎo)頻信息，N個分布式天線單元獲取長時信道信息并報告給中心單元；

步驟22：中心單元根據(jù)獲取的所有用戶與相鄰分布式天線單元的長時信道信息，按照平均接收信號強(qiáng)度大小排序，確定每個用戶距離最近的M個鄰居分布式單元；