[發明專利]一種有限反饋下非正交多址接入系統下行鏈路的用戶選擇方法

有效

• 申請號: 201510629468.1
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN105337651B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 張超;劉世梅
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04L1/06;H04L5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種有限反饋下非正交多址接入系統下行鏈路的用戶選擇方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)小區內K個單天線用戶通過基站廣播的導頻信號獲取其自身的信道狀態信息CSI，并通過有限反饋信道將其量化之后的信道方向信息CDI以及信道質量信息CQI反饋給基站，所述基站部署M個天線，M＞1，K≥2M；具體包括以下步驟：

基站端和用戶端共同維護著一個量化碼本F，其中量化碼本F由L個子碼本組成，即F＝[F₁,F₂,...F_L]，每個子碼本由M個相互正交的1×M維單位標準矢量組成，即F_l＝[f_1,l,f_2,l,...f_M,l]，1≤l≤L，l為整數；因此量化碼本F大小為N＝LM；小區內K個用戶的信道方向信息由F碼本中的矢量進行量化，即對于第i個用戶的信道方向信息CDI進行量化，量化時采用的量化矢量信息為用戶信道信息為1×M維的矢量，由以下準則獲得：

定義信道方向矢量與其量化矢量之間的夾角為θ_i，即對于K個候選用戶中第i個用戶，其信道質量信息CQI表達式為：

2)基站根據接收到的反饋信息，從所述K個單天線用戶中選出2M個用戶進行傳輸，其中基站首先根據候選用戶所反饋的信道方向信息CDI以及信道質量信息CQI調度M個用戶以及與之對應的M個隨機波束成形矢量RBF，因此該M個用戶稱為RBF用戶，然后再為M個RBF用戶各自匹配一個用戶，這樣，2M用戶組成M個用戶簇，每個波束矢量對應相應的用戶簇進行傳輸；具體包括以下步驟：

設K個候選用戶的下標集為M個RBF用戶下標集為M個匹配用戶下標集為首先基站依據用戶據反饋的信道方向信息CDI以及信道質量信息CQI，選擇最優的RBF用戶集以及對應的波束成形矢量w_k，1＜k＜M如下：

對于第l，1≤l≤L個碼本中的第k，1≤k≤M個矢量v_k，在以最大化系統吞吐量為目標情況下，給出v_k所對應的CQI最大的用戶

因此最優的傳輸波束組l^*為：

即第k個簇對應的波束矢量為且所對應的用戶為即為所選擇第k個簇內的RBF用戶，其中然后再依據每個波束矢量給出第k個簇內匹配用戶為

其中，

3)基站為M個用戶簇分配相同的功率P，每個用戶簇內RBF用戶和匹配用戶根據功率分配算法完成功率分配，具體包括以下步驟：

為保證用戶的服務質量，RBF用戶的最低速率要求為R_bf，匹配用戶的最低速率為R_um；設第k個簇內，表示RBF用戶的估計速率，表示匹配用戶的估計速率，α_k為RBF用戶的功率分配系數，1-α_k為匹配用戶的功率分配系數，g(h_k1)和g(h_k2)分別為該簇內RBF用戶與匹配用戶的信道質量信息，則第k個簇內的功率分配優化目標設置為：

當g(h_k1)≥g(h_k2)時，

故解得上述優化目標為：

當g(h_k1)＜g(h_k2)時，

故解得上述優化目標為：

若上述優化目標α_k無解，則基站使用傳統正交接入方式傳輸，即分為兩個時隙來傳輸2M個用戶。