[發(fā)明專利]數(shù)模混合通信中的聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710316473.6
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107171705B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何世文;侯琪;黃永明;王海明;洪偉;唐姍姍
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H04B7/0452
• 分類號: H04B7/0452;H04B7/06
• 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: 孟紅梅

本發(fā)明公開了一種數(shù)模混合通信中的聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度方法，該方法基于碼書完成聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度，其主要步驟包括模擬波束訓(xùn)練階段和聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度階段。在模擬波束訓(xùn)練階段，基站依次使用碼本中的碼字進(jìn)行模擬波束訓(xùn)練，各用戶向基站反饋測量得到的每個參考信號接收功率及其對應(yīng)的碼字索引號。在聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度階段，基站根據(jù)用戶反饋的參考信號接收功率，形成相應(yīng)的參考信號接收功率表格，根據(jù)本發(fā)明提供的用戶調(diào)度方法進(jìn)行聯(lián)合模擬波束和用戶調(diào)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種數(shù)模混合通信中的聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度方法。該方法通過模擬波束訓(xùn)練，將各用戶對應(yīng)每個碼字訓(xùn)練得到的參考信號接收功率反饋給基站形成表格，基站根據(jù)用戶反饋的參考信號接收功率信息進(jìn)行聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度。

背景技術(shù)

智能終端的廣泛普及和網(wǎng)絡(luò)容量的爆炸式增長，對實現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)傳輸和可靠無線通信的需求日益迫切，在下一代無線通信系統(tǒng)中著重高頻譜效率的關(guān)鍵技術(shù)研究，超稠密網(wǎng)絡(luò)部署成為一種演進(jìn)思路。毫米波憑借極大的帶寬和極窄的波束成為一大研究熱點，其短波長優(yōu)勢使得天線尺寸大幅減小，便于實現(xiàn)大規(guī)模天線陣列，天線陣列提供的陣列增益可以有效彌補(bǔ)毫米波的快衰落特性。

針對多用戶多輸入多輸出(Multiple-User Multiple-Input Multiple-Output,MU-MIMO)系統(tǒng)，基站可以實現(xiàn)將多個數(shù)據(jù)流并行傳輸給多個用戶，提高系統(tǒng)吞吐量。一條射頻鏈路與一個發(fā)射子陣列相連，射頻鏈路由于成本高昂在發(fā)射端僅配備有限的數(shù)量，而基站所能支持同時進(jìn)行信號傳輸?shù)挠脩魯?shù)與基站發(fā)射子陣列數(shù)有關(guān)。因此，用戶數(shù)較多時，在同一個時頻資源上只能調(diào)度部分用戶，有效合理的用戶調(diào)度能夠獲得多用戶分集增益。

在MU-MIMO系統(tǒng)中進(jìn)行用戶調(diào)度，需要充分考慮用戶間干擾給系統(tǒng)性能帶來的影響。數(shù)字波束成型技術(shù)要求每根天線配備一條射頻鏈路，可以高效抑制用戶間干擾，實現(xiàn)最優(yōu)的系統(tǒng)性能，但是復(fù)雜度和成本過高。模擬波束成型技術(shù)通過使用相移器大幅降低了復(fù)雜度，但是系統(tǒng)性能受到影響。該方法基于碼書完成聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度，在模擬波束訓(xùn)練階段，各用戶對每個碼字進(jìn)行模擬波束訓(xùn)練，將相應(yīng)的參考信號接收功率反饋給基站。在模擬波束及用戶調(diào)度階段，基站根據(jù)用戶反饋的參考信號接收功率信息進(jìn)行聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度。相較于通過最優(yōu)的窮舉法同時選擇多個用戶和對應(yīng)的模擬波束，復(fù)雜度顯著降低。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種數(shù)模混合通信中的聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度方法，可以同時調(diào)度多個用戶及相應(yīng)的模擬波束，提高系統(tǒng)容量，且所采用的調(diào)度方法簡單，復(fù)雜度低。

技術(shù)方案：一種數(shù)模混合通信中的聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度方法，包括如下步驟：

(1)基站依次使用碼本中的碼字對各用戶進(jìn)行模擬波束訓(xùn)練，各用戶觀測并記錄每個碼字所對應(yīng)的參考信號接收功率并反饋給基站；

(2)基站收集到各個用戶采用不同碼字進(jìn)行模擬波束訓(xùn)練時的參考信號接收功率后，首先根據(jù)參考信號接收功率最大準(zhǔn)則調(diào)度第一個用戶，然后以待調(diào)度用戶的加入對已調(diào)度用戶干擾滿足所定義的性能準(zhǔn)則為原則對其余用戶進(jìn)行聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中采用如下方法1至方法4中的任一種對其余用戶進(jìn)行聯(lián)合模擬波束及用戶調(diào)度：

方法1：首先從候選碼字索引號集合中選出使已調(diào)度用戶的速率和最大的碼字索引號作為最佳碼字索引號，然后基于最佳碼字索引號在候選用戶集合中選出信干噪比最大的用戶作為最佳調(diào)度用戶；

方法2：首先從候選碼字索引號集合中選出使已調(diào)度用戶的信干噪比大于設(shè)定門限的碼字索引號集合，然后從滿足門限的碼字索引號集合及候選用戶集合中選出使待調(diào)度用戶和已調(diào)度用戶的速率和最大的用戶和對應(yīng)的碼字索引號作為最佳用戶碼字索引號對；