[發明專利]基于靜態分簇的密集分布式無線網絡多用戶調度方法

有效

• 申請號: 201610003951.3
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105636226B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 孫強;徐晨;包志華;高翔;王玨;周暉;曹娟
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

本發明涉及基于靜態分簇的密集分布式無線網絡多用戶調度方法，該方法先將整個密集分布式無線網絡中M個遠程天線單元RAU劃分成r個協作簇，每個協作簇包含相鄰的L個RAU；然后小區內位置隨機的用戶利用大尺度衰落信道信息選擇最佳的RAU協作簇；接著各個RAU協作簇以簇加權遍歷和速率最大準則并行調度用戶集合；最后以小區加權遍歷和速率最大準則選擇服務的RAU協作簇和用戶集合。本發明具有RAU分簇和用戶調度速度快，算法復雜度低，所需信道信息開銷小的優點。

技術領域

本發明涉及一種密集分布式無線天線系統調度技術，尤其涉及靜態RAU分簇和用戶調度方法。

背景技術

隨著智能終端的普及以及移動互聯網的興起，移動數據業務量呈爆炸式增長。近年來，移動數據業務量以每年翻一番的速度增長；可以預計，在未來10年將會增長近1000倍。密集分布式無線網絡作一種分布式布設天線陣列的大規模MIMO，有望大幅提高系統的頻譜效率和功率效率，滿足未來無線數據增長需求。該系統在整個小區內密集布設遠程天線單元RAU，每個RAU與中心處理單元通過高速回程鏈路相連構成一個無線通信系統整體。與天線集中放置的傳統大規模MIMO系統相比，密集分布式無線網絡可大幅縮短用戶和天線間的接入距離，從而獲得低傳播損耗和高空間復用增益。因此，其相關研究近年來受到廣泛重視，具有重要的理論和現實意義。

而RAU分簇和用戶調度算法是解決密集分布式無線網絡小區內干擾的關鍵技術之一，由于采用大規模分布式天線單元，將會遇到信道信息開銷,算法復雜度等一系列問題，因此，需要設計更加簡單和符合實際系統的RAU分簇和用戶調度算法。

發明內容

本發明的目的在于：克服上述現有技術的缺陷，提出一種基于靜態分簇的密集分布式無線網絡多用戶調度方法，先將整個密集分布式無線網絡劃分若干協作簇，并利用利用大尺度衰落信道信息選擇最佳的RAU協作簇；接著各個RAU協作簇以簇加權遍歷和速率最大準則并行調度用戶集合；最后以小區加權遍歷和速率最大準則選擇服務的RAU協作簇和用戶集合，該方法有效的解決了小區內的干擾問題，提高了系統頻譜效率。

為了達到上述目的，本發明提出的基于靜態分簇的密集分布式無線網絡多用戶調度方法，其特征在于,包括如下步驟：

步驟1、將整個密集分布式無線網絡中M個遠程天線單元劃分成r個協作簇，每個協作簇包含相鄰的L個遠程天線單元；

步驟2、按照大尺度衰落大小排序，確定每個用戶所屬大尺度衰落最小的協作簇；

步驟3、確定所有協作簇內的已調度用戶及對應的數據傳輸模式：

3a、確定所有協作簇內的用戶數,若協作簇內用戶數為0，則該協作簇內的遠程天線單元進入休眠狀態；若簇內用戶數為1，該用戶為已調度用戶，協作簇采用最大比傳輸模式對該用戶進行數據傳輸；若簇內用戶數大于1則執行步驟3b；

3b、若協作簇內用戶數小于或等于協作簇的天線自由度，協作簇內所有用戶為已調度用戶，協作簇采用迫零傳輸模式對用戶進行數據傳輸；否則轉至步驟3c；

3c、選擇協作簇內所屬信道范數最大的用戶作為首用戶，或者按照比例公平準則選擇首用戶或者按照輪詢方法選擇首用戶，將首用戶加入已調度集合；

3d、計算協作簇內未調度用戶與所有已調度用戶信道之間的正交關系，選擇準正交用戶加入該協作簇的已調度集合中；

3e、重復執行步驟3d直到協作簇內已調度用戶數等于協作簇的天線自由度；

3f、協作簇采用迫零傳輸模式對已調度用戶進行數據傳輸；

步驟4、計算當前時刻整個密集分布式系統的性能指標，按照系統性能指標最佳準則，剔除可使系統性能指標提升最多的一個用戶，并且對剔除用戶后的協作簇進行傳輸模式更新；