專利名稱：一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的多用戶調(diào)度方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多用戶(Multi-User) -多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output)技術(shù)，尤其涉及MIM0系統(tǒng)中的多用戶調(diào)度方法及裝置。
背景技術(shù)：
多天線技術(shù)的發(fā)展促使MIM0技術(shù)從傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)的單用戶(Single-User) -MIM0 系統(tǒng)擴(kuò)展至點(diǎn)對多點(diǎn)的MU-MIM0系統(tǒng)。多用戶同時傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)帶來了諸多優(yōu)點(diǎn)，例如 多天線所具有的分集增益能夠提高誤比特性能，多天線的復(fù)用增益能夠擴(kuò)大多用戶的信 道容量區(qū)域，多用戶的調(diào)度提供多用戶分集，等等。為了使得MIM0系統(tǒng)能夠在相同的時 間、頻率以及碼域資源上傳輸多個用戶的信號，并且降低多用戶共道干擾(Co-charmel Interference)，能夠獲得較大賦形增益的預(yù)編碼技術(shù)被引入并且已成為MU-MIM0系統(tǒng)中 的關(guān)鍵技術(shù)之一。在基于碼本的預(yù)編碼技術(shù)中，基站和移動臺均能夠獲知預(yù)先設(shè)置的內(nèi)容固定的碼 本，移動臺的用戶根據(jù)自身的信道信息，從該碼本中選擇出一個最優(yōu)的預(yù)編碼向量，并計(jì)算 出使用該預(yù)編碼向量進(jìn)行預(yù)編碼所獲得的信道質(zhì)量信息(Channel Quality Information, CQI)，然后將該預(yù)編碼向量在碼本中對應(yīng)的序號以及計(jì)算出的CQI反饋至作為基站，基站 根據(jù)所反饋的信息進(jìn)行多用戶調(diào)度，以便進(jìn)行預(yù)編碼。目前存在兩類基于碼本的預(yù)編碼技術(shù)基于離散傅立葉變換(Discrete Fourier Transformation, DFT)碼本的MU-MIM0預(yù)編碼技術(shù)以及基于碼本的迫零(Zero Forcing, ZF)MU-MIM0預(yù)編碼技術(shù)。相應(yīng)地，各類預(yù)編碼技術(shù)對應(yīng)的多用戶調(diào)度方式也有所差異。圖1示出了現(xiàn)有的基于DFT碼本的多用戶調(diào)度的方法流程圖。參見圖1，該方法包 括在步驟101中，預(yù)先設(shè)置基于DFT的酉碼本。假設(shè)酉碼本為E，該碼本中共包含L個預(yù)編碼矩陣，則E = {E0, . . . , E1-1}；其 中的第(1+1)個預(yù)編碼矩陣E1中包含與基站的發(fā)射天線數(shù)MT相等數(shù)量的預(yù)編碼向量，
即Ez =[<),...egq]；而第(1+1)個預(yù)編碼矩陣E1中所包含的第(m+1)個預(yù)編碼向量
巴 rf 1VIT ‘ | yu ^ ？ L^H、m —…U{MT-\)m
+ 。上述預(yù)編碼矩陣E1中所包含的各預(yù)編碼向量兩兩正交，即E1 1)
W中包含吣個元素，S卩€=1「<i…|，開且其中的第(n+1)個元素為 2jtn
Mt L
H = I，從而多用戶間的CCI能夠得到有效的抑制。 例如，對于發(fā)射天線數(shù)吣=2、預(yù)編碼向量數(shù)L = 2的情況，該酉碼本為
?？梢姡A(yù)編碼向量為Mtxmt維的矩陣。 在步驟102中，移動臺根據(jù)自身對應(yīng)的信道矩陣計(jì)算碼本中全部預(yù)編碼矩陣所包含的各個預(yù)編碼向量對應(yīng)的信干噪比(Signal-Interference-Noise Ratio, SINR)。
以移動臺的用戶k采用預(yù)編碼矩陣E1中的預(yù)編碼向量elf進(jìn)行預(yù)編碼為例，對應(yīng)的 SINR 為 其中pk為用戶k的發(fā)射功率，Hk為用戶k的信道矩陣，隊(duì)為噪聲功率，K為用戶總
數(shù)，斤為用戶k處的線性檢測向量并且為用戶k的信道矩陣
Hk經(jīng)過預(yù)編碼后的結(jié)果，、為扎中的第k列并且、 對于包含有L個預(yù)編碼矩陣的碼本來說，用戶k可針對每一個預(yù)編碼矩陣E1中的 每一個預(yù)編碼向量計(jì)算出一個SINR，那么當(dāng)發(fā)射天線為吣個時，每個用戶都可以計(jì)算出 MTXL 個 SINR。在步驟103中，移動臺將SINR以及該SINR對應(yīng)的預(yù)編碼向量在碼本中的序號一 起反饋給基站。本步驟中，移動臺可以采用低反饋方式將SINR以及預(yù)編碼向量序號上報(bào)給基站。 以用戶k為例，該用戶從針對每個預(yù)編碼矩陣計(jì)算出來的MTXL個SINR中選擇一個最大的 SINR反饋給基站以及對應(yīng)預(yù)編碼向量的序號，反饋該序號需要的比特?cái)?shù)為(Mt X L)。在步驟104中，基站根據(jù)系統(tǒng)容量最大化原則，利用接收到的各用戶SINR和對應(yīng) 的預(yù)編碼向量序號進(jìn)行用戶調(diào)度。調(diào)度完成后，各個被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量序號需要指向同一個預(yù)編碼矩陣的不 同列向量。至此，完成基于DFT碼本的多用戶調(diào)度流程。這樣，當(dāng)?shù)却{(diào)度用戶數(shù)較少時，無法滿足對預(yù)編碼向量序號的限制條件。對于基于碼本的ZF多用戶調(diào)度，主要包括僅支持移動臺但天線設(shè)置的迫零等功 率(Zero Forcing Equal Power, ZFEP)方式和支持移動臺單天線和多天線設(shè)置的ZF_奇異 值分角軍(Singular Value Decomposition, SVD)方式。圖2示出了現(xiàn)有的基于ZFEP方式多用戶調(diào)度的方法流程圖。參見圖2，該方法包 括在步驟201中，移動臺根據(jù)自身對應(yīng)的信道矩陣從預(yù)先設(shè)置的預(yù)編碼碼本中選擇 預(yù)編碼向量。本步驟中，移動臺首先測量得到信道矩陣，并進(jìn)行歸一化。以用戶k為例，其 歸一化的信道矩陣為
為用戶k對應(yīng)的信道矩陣；然后，依據(jù)歸一化 的信道矩陣與碼本中預(yù)編碼向量的相關(guān)性最大原則選擇用戶k對應(yīng)的預(yù)編碼向量，即
= argmax|h,cf|，其中、為量化的信道矩陣，cn為選擇的預(yù)編碼向量，K為用戶總 數(shù)，(*)H為對括號內(nèi)的內(nèi)容取共軛轉(zhuǎn)置。在步驟202中，移動臺計(jì)算出所選擇的預(yù)編碼向量對應(yīng)的CQI，并將所選擇的預(yù)編碼向量在碼本中的索引和對應(yīng)的CQI值反饋給基站。本步驟中，可按照如下公式計(jì)算出用戶k的CQI
其中的P為發(fā)射總功率，Mt為基站的
發(fā)射天線數(shù)。在步驟203中，基站根據(jù)各移動臺的反饋選擇被調(diào)度用戶。本步驟中，首先，基站根據(jù)接收到的預(yù)編碼向量的索引重建出各個用戶量化的信 道矩陣然后，依照系統(tǒng)容量最大化原則，根據(jù)接收到的各用戶的CQI確定被調(diào)度用戶。在步驟204中，基站通過迫零操作計(jì)算被調(diào)度用戶的預(yù)編碼矩陣。假設(shè)基站所確定的被調(diào)度用戶為S = {Sl，. . .，s|s|}，則被調(diào)度用戶的預(yù)編碼矩陣
,其中 G(S)為被調(diào)度用戶 的預(yù)編碼矩陣，合口)為量化的被調(diào)度用戶的信道矩陣并且合
敢幻進(jìn)行迫零操作的結(jié)果，P為預(yù)編碼矩陣的歸一化因子，
并且對于等功 P 1
率發(fā)射而言，凡㈣^…為發(fā)射總功率，fk為F(S)的第k列向量，(*)T為對括號內(nèi)的 內(nèi)容取轉(zhuǎn)置。此后，基站利用計(jì)算出的預(yù)編碼矩陣進(jìn)行編碼并利用特殊的參考信號(Dedicated Reference Signal, DRS)將該預(yù)編碼矩陣通知給移動臺。至此，完成基于ZFEP方式的多用戶調(diào)度過程。另外，在ZF-SVD方式的多用戶調(diào)度中，移動臺通過對自身對應(yīng)的信道矩陣進(jìn)行 SVD分解，并利用SVD分解得到的右奇異矩陣V確定出量化后的信道矩陣；然后移動臺計(jì)算 出量化后的信道矩陣對應(yīng)的CQI并反饋給基站；基站利用全搜索方式或Greedy搜索方式對 用戶進(jìn)行遍歷，確定被調(diào)度用戶；之后再通過ZF方式生成被調(diào)度用戶的預(yù)編碼矩陣；最后 利用DRS信號將預(yù)編碼矩陣通知給移動臺。從以上的描述可見，對于基于DFT碼本的多用戶調(diào)度，基站根據(jù)移動臺反饋的用 戶對應(yīng)的SINR值和對應(yīng)的預(yù)編碼向量序號進(jìn)行用戶調(diào)度，而被調(diào)度用戶需要滿足的條件 包括1、被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量序號屬于同一預(yù)編碼矩陣，2、被調(diào)度用的預(yù)編碼向量序 號對應(yīng)于同一預(yù)編碼矩陣中的不同向量。當(dāng)被調(diào)度用戶不滿足以上任何一個條件時，就認(rèn) 為出現(xiàn)配對失敗率。為了提高性能，會采用較多的DFT矩陣；另一方面，當(dāng)DFT矩陣較多或 者等待調(diào)度的用戶數(shù)較少時，就可能會出現(xiàn)較高的配對失敗率。對于出現(xiàn)配對失敗的情況， 基站只選擇配對成功的用戶或者選擇單用戶進(jìn)行服務(wù)，此時的多用戶分集增益有一定程度 的減少，系統(tǒng)容量也就相應(yīng)降低，從而導(dǎo)致系統(tǒng)性能不高。對于ZF多用戶調(diào)度，雖然每個移動臺均選擇對自身而言最優(yōu)的量化后的信道矩 陣作為基站進(jìn)行用戶調(diào)度的基礎(chǔ)，但是這種技術(shù)中基站側(cè)通過ZF操作得到預(yù)編碼矩陣，該 預(yù)編碼矩陣與各用戶的實(shí)際CQI相差較大，因此會導(dǎo)致系統(tǒng)性能不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種MIM0系統(tǒng)中的多用戶調(diào)度方法，能夠提高M(jìn)IM0系統(tǒng)性能。在本發(fā)明的多用戶調(diào)度方法中，包括各移動臺從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇與自身相匹配的最優(yōu)向量作為量化信道，計(jì)算 該量化信道對應(yīng)的信道質(zhì)量信息，并上報(bào)給基站；基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度用戶，通過正 交分解方式，從第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道得到酉矩陣；將與所述酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定為其它被 調(diào)度用戶。其中，所述各移動臺從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇與自身相匹配的最優(yōu)向量作為量化 信道為各移動臺通過信道估計(jì)操作得到自身用戶的信道矩陣，再從碼本中選擇與該信道 矩陣相匹配的最優(yōu)向量，作為對該用戶的量化信道。其中，所述從碼本中選擇與該信道矩陣相匹配的最優(yōu)向量，作為對該用戶的量化 信道為按照公式{<，^=確定所述量化信道，其中為用戶k
對應(yīng)的量化信道，index_uk為量化信道vf在所述碼本中的序號，v,為碼本中的第i個列向 量，Hk為用戶k的信道矩陣，| | * | | F表示取范數(shù)操作，V為所述碼本。其中，所述計(jì)算該量化信道對應(yīng)的信道質(zhì)量信息為利用對每個用戶的量化信道進(jìn)行正交分解的結(jié)果計(jì)算各用戶的信道質(zhì)量信息。其中，所述利用對每個用戶的量化信道進(jìn)行正交分解的結(jié)果計(jì)算各用戶的信道質(zhì) 量信息為
計(jì)算所述信道質(zhì)量信息，其中CQIk為用戶k的信道質(zhì)量信息，[Cj或[Qk]i表示取對用戶k的量化矩陣進(jìn) 行正交分解的結(jié)果中酉矩陣的第i列，^^為用戶k線性檢測時對應(yīng)的檢測向量，
為發(fā)射總功率，R為預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值，N0為噪聲。較佳地，該方法進(jìn)一步包括預(yù)先對所述碼本中的各個向量進(jìn)行正交分解并對正 交分解的結(jié)果進(jìn)行保存；所述利用對每個用戶的量化信道進(jìn)行正交分解的結(jié)果計(jì)算各用戶的信道質(zhì)量信 息之前，進(jìn)一步包括從所保存的正交分解結(jié)果中獲得與所述每個用戶的量化信道一致的 向量所對應(yīng)的正交分解的結(jié)果。其中，所述上報(bào)給基站為移動臺將自身用戶對應(yīng)的量化信道序號以及信道質(zhì)量 信息反饋給基站；所述基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度用戶之 前，進(jìn)一步包括基站根據(jù)接收到的量化信道序號從所述預(yù)先設(shè)置的碼本中恢復(fù)出各用戶
10對應(yīng)的量化信道。其中，所述基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度用 戶為將信道質(zhì)量最好的用戶作為第一個被調(diào)度用戶，或者將優(yōu)先級最高的用戶作為第一 個被調(diào)度用戶，或者將信道質(zhì)量最好且優(yōu)先級最高的用戶作為第一個被調(diào)度用戶。較佳地，所述基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度 用戶之前，進(jìn)一步包括按照預(yù)先設(shè)置的信道質(zhì)量信息選擇數(shù)目門限值n，從移動臺上報(bào)的 各信道質(zhì)量信息中選擇出n個最好的信道質(zhì)量信息，將每個被選出的信道質(zhì)量信息對應(yīng)的 用戶分別作為第一個被調(diào)度用戶并分別放入各組中；所述從第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道得到酉矩陣為從每組的第一個被調(diào)度 用戶對應(yīng)的量化信道得到該組的酉矩陣；所述將與所述酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定為其 它被調(diào)度用戶為將與各組的酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定 為該組的其它被調(diào)度用戶；所述將與所述酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定為其 它被調(diào)度用戶之后，進(jìn)一步包括分別計(jì)算每組的容量和，并將容量和最大的組作為選定 組，將該選定組中的被調(diào)度用戶確定為本次調(diào)度中的被調(diào)度用戶。較佳地，所述通過正交分解方式，從第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道得到酉矩 陣之后，進(jìn)一步包括將所述酉矩陣中的第一個列向量作為所述第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的 列向量。其中，所述將與所述酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定 為其它被調(diào)度用戶為C11、判斷已選擇出的被調(diào)度用戶數(shù)是否超過預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值，如 果是，則執(zhí)行步驟C12;C12、從所述酉矩陣中選擇一個未被確定相匹配用戶的列向量作為當(dāng)前列向量，根 據(jù)已選擇出的所有被調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量，確定與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶， 作為當(dāng)前被調(diào)度用戶，并返回執(zhí)行步驟C11。其中，所述從所述酉矩陣中選擇一個未被確定相匹配用戶的列向量作為當(dāng)前列向 量為從所述未被確定相匹配用戶的列向量中順序選擇一個列向量作為當(dāng)前列向量，或者 從所述未被確定相匹配用戶的列向量中隨機(jī)選擇一個列向量作為當(dāng)前列向量。其中，所述根據(jù)已選擇出的所有被調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量，確定與當(dāng)前列向量相 匹配的等待調(diào)度用戶，作為當(dāng)前被調(diào)度用戶為設(shè)與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶在被加載后為第r個被調(diào)度用戶schr，則
按照公式
確定當(dāng)前被調(diào)度用戶，其中r ≤R，
R為所述預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限，X為本次調(diào)度中的等待調(diào)度用戶總數(shù)，[fJ-丄為當(dāng) 前的列向量，丄表示之前已選擇出的(r-1)個被調(diào)度用戶中第k個被調(diào)度用戶對應(yīng)的 列向量，Vf表示第j個被調(diào)度用戶的量化信道。
較佳地，所述基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度 用戶之后，進(jìn)一步包括計(jì)算僅加載所述第一個被調(diào)度用戶的系統(tǒng)容量，再執(zhí)行所述步驟 C11 ；步驟C12中所述確定與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶之后，進(jìn)一步包括計(jì) 算在已選擇的被調(diào)度用戶基礎(chǔ)上加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量； 并在加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量比未加載該等待調(diào)度用戶時 的系統(tǒng)容量有所提高時，繼續(xù)執(zhí)行所述作為當(dāng)前被調(diào)度用戶的操作。較佳地，所述計(jì)算僅加載所述第一個被調(diào)度用戶的系統(tǒng)容量為按照公式
計(jì)算所述僅加載第一個被調(diào)度用戶的系
統(tǒng)容量，其中Q為僅加載第一個被調(diào)度用戶時的系統(tǒng)容量，CQIschl為第一個被調(diào)度用戶的 信道質(zhì)量信息，R為所述預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值，I為僅加載第一個被調(diào)度用戶 的折算系數(shù)并且1 = 1。其中，所述計(jì)算在已選擇的被調(diào)度用戶基礎(chǔ)上加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào) 度用戶后的系統(tǒng)容量為設(shè)與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶在被加載后為第r個被調(diào)度用戶schr，則
按照公式
計(jì)算所述加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待 1=\ ？"=1 r
調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量；其中(；為加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量，I為加載第r
個被調(diào)度用戶后的折算系數(shù)并且
R為所述預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶
數(shù)門限值，[！^丄為當(dāng)前列向量，丄表示之前已選擇出的(r-1)個被調(diào)度用戶中第kl 被調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量，表示第j個被調(diào)度用戶的量化信道。其中，所述將與所述酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定 為其它被調(diào)度用戶之后，進(jìn)一步包括將所述酉矩陣確定為本次調(diào)度中被調(diào)度用戶的預(yù)編 碼矩陣，將該酉矩陣中的列向量確定為與該列向量相匹配的被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量。較佳地，將所述酉矩陣確定為本次調(diào)度中被調(diào)度用戶的預(yù)編碼矩陣，將該酉矩陣 中的列向量確定為與該列向量相匹配的被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量之前，進(jìn)一步包括判斷等待調(diào)度用戶數(shù)是否小于預(yù)先設(shè)置的等待調(diào)度用戶數(shù)門限，如果是，則對各 被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道組成的矩陣進(jìn)行迫零操作，生成本次調(diào)度的預(yù)編碼矩陣以及各 被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量；否則，執(zhí)行所述將所述酉矩陣確定為本次調(diào)度中被調(diào)度用戶的 預(yù)編碼矩陣，將該酉矩陣中的列向量確定為與該列向量相匹配的被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量 的操作。較佳地，所述對各被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道組成的矩陣進(jìn)行迫零操作，生成本 次調(diào)度的預(yù)編碼矩陣以及各被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量為按照公式^二以力卞⑷以？廣廣和匚㈨^^…斤…，^廣得到本次調(diào) 度的預(yù)編碼矩陣W，其中V:為第i個被調(diào)度用戶的量化信道，K為本次調(diào)度的被調(diào)度用戶數(shù)，并且1≤i≤K;將所述本次調(diào)度的預(yù)編碼矩陣W中的列向量作為對應(yīng)被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量。較佳地，所述將與所述酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確 定為其它被調(diào)度用戶之后，進(jìn)一步包括基站將各被調(diào)度用戶的數(shù)據(jù)流用對應(yīng)的預(yù)編碼向量進(jìn)行預(yù)編碼并發(fā)送給對應(yīng)的 被調(diào)度用戶；基站將第一個被調(diào)度用戶的量化信道序號以及被調(diào)度用戶各自的預(yù)編碼向量序 號下發(fā)給對應(yīng)的移動臺。其中，所述正交分解為奇異值分解SVD或者QR分解。其中，其特征在于，所述預(yù)先設(shè)置的碼本為Grassmarmian碼本，或者信道矢量化 碼本，或者基于離散傅立葉變換的碼本，或者最大化最小矢量距離的其它碼本。本發(fā)明還提供一種MIM0系統(tǒng)中的多用戶調(diào)度裝置，能夠提高M(jìn)IM0系統(tǒng)性能。在本發(fā)明的多用戶調(diào)度裝置中，包括信道量化模塊、信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和酉矩陣確定模塊，其中，所述信道量化模塊用于從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇與移動臺相匹配的最優(yōu)向量作 為量化信道；所述信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊用于計(jì)算量化信道對應(yīng)的信道質(zhì)量信息；所述調(diào)度模塊用于根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào) 度用戶，并將與所述酉矩陣確定模塊提供的酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹 配的用戶確定為其它被調(diào)度用戶；所述酉矩陣確定模塊用于通過正交分解方式，從第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信 道得到酉矩陣。較佳地，所述裝置進(jìn)一步包括存儲模塊，用于保存預(yù)先設(shè)置的碼本、預(yù)先設(shè)置的 調(diào)度原則以及預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值；所述信道量化模塊進(jìn)一步從所述存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的碼本。較佳地，所述信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊利用對每個用戶的量化信道進(jìn)行正交分解的 結(jié)果計(jì)算各用戶的信道質(zhì)量信息。較佳地，所述存儲模塊中進(jìn)一步保存預(yù)先對所述碼本中的各個向量進(jìn)行正交分解 后得到的正交分解的結(jié)果；所述信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊進(jìn)一步從存儲模塊中所保存的正交分解結(jié)果中獲得 與每個用戶的量化信道一致的向量所對應(yīng)的正交分解的結(jié)果。較佳地，所述信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊進(jìn)一步將量化信道序號以及信道質(zhì)量信息反 饋給所述調(diào)度模塊。較佳地，所述調(diào)度模塊包括用戶選擇子模塊和計(jì)數(shù)子模塊，其中，所述用戶選擇子模塊從所述存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的碼本，根據(jù)來自于所述信 道質(zhì)量信息計(jì)算模塊的量化信道序號從讀取到的碼本中恢復(fù)出各用戶對應(yīng)的量化信道；從 存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則，根據(jù)該調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇出第一個被 調(diào)度用戶，通知計(jì)數(shù)子模塊開始對被調(diào)度用戶進(jìn)行計(jì)數(shù)；從來自酉矩陣確定模塊的預(yù)編碼 矩陣中選擇一個未被確定相匹配用戶的列向量作為當(dāng)前列向量，并根據(jù)已選擇出的所有被調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量，將與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶確定為當(dāng)前被調(diào)度用戶， 并通知計(jì)數(shù)子模塊將被調(diào)度用戶數(shù)加1 ；在接收到計(jì)數(shù)子模塊的通知后停止進(jìn)行被調(diào)度用 戶的選擇，反之繼續(xù)執(zhí)行前述選擇當(dāng)前被調(diào)度用戶的操作。所述計(jì)數(shù)子模塊從所述存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值，在所述 用戶選擇子模塊的通知下對被調(diào)度用戶計(jì)數(shù)，并在被調(diào)度用戶數(shù)達(dá)到讀取的被調(diào)度用戶數(shù) 門限值時，向用戶選擇子模塊發(fā)出通知。較佳地，所述用戶選擇子模塊進(jìn)一步在選擇出第一個被調(diào)度用戶之后，計(jì)算僅加 載第一個被調(diào)度用戶時的系統(tǒng)容量；在未接收到計(jì)數(shù)子模塊的通知時，執(zhí)行所述選擇當(dāng)前 列向量和確定與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶的操作；計(jì)算在已選擇的被調(diào)度用戶 基礎(chǔ)上加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量，在加載與當(dāng)前列向量相匹 配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量比未加載該等待調(diào)度用戶時的系統(tǒng)容量有所提高時，將該 等待調(diào)度用戶選擇為當(dāng)前被調(diào)度用戶，執(zhí)行前述通知計(jì)數(shù)子模塊將被調(diào)度用戶數(shù)加1的操 作、以及在未接收到計(jì)數(shù)子模塊的通知時，執(zhí)行所述選擇當(dāng)前列向量和確定與當(dāng)前列向量 相匹配的等待調(diào)度用戶的操作。較佳地，所述存儲模塊進(jìn)一步用于保存預(yù)先設(shè)置的信道質(zhì)量信息選擇數(shù)目門限值 n ；所述用戶選擇子模塊進(jìn)一步從所述存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的信道質(zhì)量信息選 擇數(shù)目門限值n，從移動臺上報(bào)的各信道質(zhì)量信息中選擇出n個最好的信道質(zhì)量信息，將每 個被選出的信道質(zhì)量信息對應(yīng)的用戶分別作為第一個被調(diào)度用戶并分別放入各組中，再執(zhí) 行確定每組的被調(diào)度用戶的操作；所述調(diào)度模塊進(jìn)一步包括結(jié)果確定子模塊，用于在所述用戶選擇子模塊確定出每 組的被調(diào)度用戶后，計(jì)算每組的容量和，并將容量和最大的組作為選定組，將該選定組中的 被調(diào)度用戶確定為本次調(diào)度中的被調(diào)度用戶。較佳地，其特征在于，所述存儲模塊進(jìn)一步用于保存預(yù)先設(shè)置的等待調(diào)度用戶數(shù) 門限；所述裝置進(jìn)一步包括控制模塊和迫零模塊，其中，所述控制模塊用于從所述存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的等待調(diào)度用戶數(shù)門限，并在 等待調(diào)度用戶數(shù)小于讀取到的等待調(diào)度用戶數(shù)門限時，通知所述迫零模塊開始啟動；所述迫零模塊用于在控制模塊的通知下，對各被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道組成的 矩陣進(jìn)行迫零操作，生成本次調(diào)度的預(yù)編碼矩陣以及各被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量。其中，所述信道量化模塊和信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊位于移動臺中，所述調(diào)度模塊 和酉矩陣確定模塊位于基站中。由上述方案可見，本發(fā)明能夠有效地提高M(jìn)IM0系統(tǒng)性能。具體來說，本發(fā)明中各個移動臺的用戶均從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇與自身最為匹 配的量化信道作為量化信道，以根據(jù)該量化信道計(jì)算得到的信道質(zhì)量信息作為基站選擇第 一個被調(diào)度用戶的基礎(chǔ)；基站將最符合調(diào)度原則的用戶選擇為第一個被調(diào)度用戶，并且其 余的各個被調(diào)度用戶均與第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)酉矩陣的其余列向量相匹配。可見，即使 用戶數(shù)較少，本發(fā)明的多用戶調(diào)度過程中也能夠有效地避免基站側(cè)用戶配對失敗的情況， 從而能夠有效地提高M(jìn)IM0系統(tǒng)性能。另一方面，本發(fā)明中的預(yù)編碼矩陣是經(jīng)由正交分解方
14式所得到的，第一個被調(diào)度用戶的CQI與該用戶實(shí)際獲得的SINR完全相同。當(dāng)?shù)却{(diào)度用 戶較多時，其余各個被調(diào)度用戶能夠較好地與預(yù)編碼矩陣中的列向量相匹配時，針對這些 用戶計(jì)算所得的CQI與用戶實(shí)際所獲得的SINR也較為接近。因此與ZF多用戶調(diào)度相比， 本發(fā)明也能夠有效地提高M(jìn)IM0系統(tǒng)性能。再者，本發(fā)明中各個移動臺只需計(jì)算出量化信道的信道質(zhì)量信息，而基于DFT碼 本的多用戶調(diào)度中需要計(jì)算碼本中全部預(yù)編碼矩陣所包含的各個預(yù)編碼向量對應(yīng)的SINR， 因此本發(fā)明中移動臺側(cè)的計(jì)算復(fù)雜度能夠得到較大程度的降低；另外，本發(fā)明中基站側(cè)只 需依據(jù)針對第一個被調(diào)度用戶得到的酉矩陣確定其余的被調(diào)度用戶，而ZF多用戶調(diào)度中 則需要采用遍歷的方法對每個可能的被調(diào)度用戶組合進(jìn)行ZF操作并計(jì)算獲得的系統(tǒng)容 量，才能夠最終確定被調(diào)度用戶及其預(yù)編碼矩陣，可見本發(fā)明中基站比ZF多用戶調(diào)度具有 更低的復(fù)雜度。


下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖1為現(xiàn)有的基于DFT碼本的多用戶調(diào)度的方法流程圖；圖2為現(xiàn)有的基于ZFEP方式的多用戶調(diào)度的方法流程圖；圖3為本發(fā)明中多用戶調(diào)度方法的示例性流程圖；圖4為本發(fā)明中多用戶調(diào)度裝置的示例性結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例1中多用戶調(diào)度方法的流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例1中多用戶調(diào)度裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例2中多用戶調(diào)度方法的流程圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例1中方案與基于DFT碼本的多用戶調(diào)度以及兩種ZF多用戶 調(diào)度下性能比較仿真圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例2中方案與基于DFT碼本的多用戶調(diào)度以及兩種ZF多用戶 調(diào)度下性能比較仿真圖；圖10為本發(fā)明中ZF與正交分解切換方案與基于DFT碼本的多用戶調(diào)度以及兩種 ZF多用戶調(diào)度下性能比較仿真圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明 做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明在進(jìn)行MIM0系統(tǒng)中的多用戶調(diào)度時，依據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則選擇第一 個被調(diào)度用戶，針對第一個被調(diào)度用戶確定預(yù)編碼矩陣，再選擇與該預(yù)編碼矩陣中的列向 量相匹配的其他被調(diào)度用戶。圖3示出了本發(fā)明MIM0系統(tǒng)中多用戶調(diào)度方法的示例性流程圖。參見圖3，該方 法包括在步驟301中，移動臺從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇與自身相匹配的最優(yōu)向量作為量 化信道，計(jì)算該量化信道對應(yīng)的信道質(zhì)量信息，并上報(bào)給基站；
在步驟302中，基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào) 度用戶，通過正交分解方式，從第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道得到酉矩陣；在步驟303中，將與酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定 為其它被調(diào)度用戶。圖4示出了本發(fā)明MIM0系統(tǒng)中多用戶調(diào)度裝置的示例性結(jié)構(gòu)圖。參見圖4，該裝 置包括信道量化模塊、信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和酉矩陣確定模塊。其中的信道量化模塊用于從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇與所在移動臺相匹配的量化 信道作為量化信道；信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊用于計(jì)算該量化信道對應(yīng)的信道質(zhì)量信息；調(diào) 度模塊用于根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度用戶，并將與酉 矩陣確定模塊提供的酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定為其它 被調(diào)度用戶；酉矩陣確定模塊用于通過正交分解方式，從第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信 道得到酉矩陣。本發(fā)明中信道量化模塊和信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊位于移動臺中，而調(diào)度模塊和酉 矩陣確定模塊位于基站中。如上所述，本發(fā)明中各個移動臺的用戶均從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇與自身最為匹 配的量化信道作為量化信道，以根據(jù)該量化信道計(jì)算得到的信道質(zhì)量信息作為基站選擇第 一個被調(diào)度用戶的基礎(chǔ)；基站將最符合調(diào)度原則的用戶選擇為第一個被調(diào)度用戶，并且其 余的各個被調(diào)度用戶均與第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)酉矩陣的其余列向量相匹配?？梢?，即使 用戶數(shù)較少，本發(fā)明的多用戶調(diào)度過程中也能夠有效地避免基站側(cè)用戶配對失敗的情況， 從而能夠有效地提高M(jìn)IM0系統(tǒng)性能。另一方面，本發(fā)明中的預(yù)編碼矩陣是經(jīng)由正交分解方 式所得到的，第一個被調(diào)度用戶的CQI與該用戶實(shí)際獲得的SINR完全相同。當(dāng)?shù)却{(diào)度用 戶較多時，其余各個被調(diào)度用戶能夠較好地與預(yù)編碼矩陣中的列向量相匹配時，針對這些 用戶計(jì)算所得的CQI與用戶實(shí)際所獲得的SINR也較為接近。因此與ZF多用戶調(diào)度相比， 本發(fā)明也能夠有效地提高M(jìn)IM0系統(tǒng)性能。再者，本發(fā)明中各個移動臺只需計(jì)算出量化信道的信道質(zhì)量信息，而基于DFT碼 本的多用戶調(diào)度中需要計(jì)算碼本中全部預(yù)編碼矩陣所包含的各個預(yù)編碼向量對應(yīng)的SINR， 因此本發(fā)明中移動臺側(cè)的計(jì)算復(fù)雜度能夠得到較大程度的降低；另外，本發(fā)明中基站側(cè)只 需依據(jù)針對第一個被調(diào)度用戶得到的酉矩陣確定其余的被調(diào)度用戶，而ZF多用戶調(diào)度中 則需要采用遍歷的方法對每個可能的被調(diào)度用戶組合進(jìn)行ZF操作并計(jì)算獲得的系統(tǒng)容 量，才能夠最終確定被調(diào)度用戶及其預(yù)編碼矩陣，可見本發(fā)明中基站比ZF多用戶調(diào)度具有 更低的復(fù)雜度。以下將詳細(xì)描述本發(fā)明中的多用戶調(diào)度方案。本發(fā)明中基站在進(jìn)行用戶調(diào)度時，可以采用固定用戶數(shù)方式或者可變用戶數(shù)方 式；并且，在生成預(yù)編碼矩陣時，還可以在ZF方式與本發(fā)明中對第一個被調(diào)度用戶的量化 信道進(jìn)行正交分解的方式之間進(jìn)行切換。實(shí)施例1本實(shí)施例中采用固定用戶數(shù)方式來實(shí)現(xiàn)多用戶調(diào)度。換言之，本實(shí)施例中預(yù)先設(shè) 置被調(diào)度用戶數(shù)門限值R，并且滿足2 < R < MT，其中Mt為基站的發(fā)射天線數(shù)。圖5示出了本實(shí)施例中多用戶調(diào)度方法的流程圖。參見圖5，該方法包括
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在步驟501中，移動臺的用戶根據(jù)自身的信道矩陣，從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇出 與自身相匹配的最優(yōu)向量作為量化信道。本實(shí)施例中預(yù)先設(shè)置的碼本可以是Grassmarmian碼本，或者信道矢量化碼本，或 者基于DFT的碼本，或者最大化最小矢量距離的其它碼本。無論采用何種碼本，該碼本中均 包含有Nt個向量，每個向量的維度均為MTX 1，即該碼本為MTXNt維矩陣。本步驟中每個移動臺對應(yīng)一個用戶，各移動臺通過信道估計(jì)操作得到自身的信道 矩陣，再從碼本中選擇與該信道矩陣相匹配的量化信道，作為對該移動臺用戶的量化信道。以用戶k為例，選擇量化信道的條件滿足 其中為用戶k對應(yīng)的量化信道，index_uk為量化信道vf'在碼本v中的序號，v, 為碼本中的第i個列向量，Hk為用戶k的信道矩陣，| |*| |F表示取范數(shù)操作。在步驟502中，對每個用戶的量化信道進(jìn)行正交分解，根據(jù)正交分解結(jié)果計(jì)算各 用戶的CQI。本步驟中的正交分解可以是SVD分解或者QR分解。對于SVD分解，取SVD分解得到的左奇異矩陣來計(jì)算用戶的CQI，那么本步驟中計(jì) 算CQI的操作包括1、對用戶k的量化信道vf'進(jìn)行SVD分解，得到=tJktk々二，其中1^為左奇異
矩陣；2、以左奇異矩陣仏的第一列向量作為用戶k的預(yù)編碼向量，計(jì)算用戶k線性檢測 時對應(yīng)的檢測向量 其中為用戶k線性檢測時對應(yīng)的檢測向量，[tJJ表示取左奇異矩陣^1的第一 列，^為發(fā)射總功率，R為被調(diào)度用戶數(shù)門限值，即基站端最多同時傳送的用戶數(shù)，隊(duì)為噪聲。3、根據(jù)用戶線性檢測時對應(yīng)的檢測向量、信道矩陣以及左奇異矩陣計(jì)算各用戶的 CQI 其中CQIk為用戶k的CQI，[€,],表示取左奇異矩陣亡4的第i列。對于QR分解，只需將前述的左奇異矩陣替換為Q矩陣即可，即 本步驟中對量化信道矩陣進(jìn)行正交分解的操作可以預(yù)先執(zhí)行，并對正交分解的結(jié) 果進(jìn)行保存，此情況下就可以直接從所保存的正交分解結(jié)果中獲得與每個用戶的量化信道 一致的向量所對應(yīng)的正交分解的結(jié)果。在步驟503中，移動臺將自身用戶對應(yīng)的量化信道序號以及CQI值反饋給基站。對于包含Nt個向量的碼本而言，本步驟中每個移動臺需要占用log2(Nt)比特來傳 輸量化信道序號index_uk。在步驟504中，基站根據(jù)接收到的量化信道序號從預(yù)先設(shè)置的碼本中恢復(fù)出各用 戶對應(yīng)的量化信道。在步驟505中，基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇出第一個被 調(diào)度用戶，并利用第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道確定出一酉矩陣，作為本次調(diào)度的預(yù) 編碼矩陣。假設(shè)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則為系統(tǒng)容量最大原則，則基站將信道質(zhì)量最好，即CQI 值最大的用戶作為第一個被調(diào)度用戶；若預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則為優(yōu)先級原則，則基站將優(yōu) 先級最高的用戶選擇為第一個被調(diào)度用戶。當(dāng)然，還可以將前述的兩個原則相結(jié)合，若CQI 最大值對應(yīng)多個用戶，則選擇CQI值最大且優(yōu)先級最高的用戶作為第一個被調(diào)度用戶；若 優(yōu)先級最高的用戶數(shù)大于或者等于2時，從優(yōu)先級最高的用戶中選擇CQI值最大的用戶作 為第一個被調(diào)度用戶。本實(shí)施例中還可以采用本領(lǐng)域中其他已知的調(diào)度原則來確定第一個 被調(diào)度用戶。在選擇出第一個被調(diào)度用戶后，對該用戶對應(yīng)的量化信道進(jìn)行正交分解，得到酉 矩陣形式的預(yù)編碼矩陣。具體來說，若前述步驟502中采用的是SVD分解，則本步驟中對第 一個被調(diào)度用戶schl對應(yīng)的量化信道v二進(jìn)行SVD分解，將得到的左奇異矩陣仏-作為本 次調(diào)度中各被調(diào)度用戶的預(yù)編碼矩陣；若前述步驟502中采用的是QR分解，則本步驟中對 第一個被調(diào)度用戶schl對應(yīng)的量化信道v二進(jìn)行QR分解，將得到的矩陣Qs。hl作為本次調(diào)度 中各被調(diào)度用戶的預(yù)編碼矩陣。上述的矩陣亡4和Q均為酉矩陣。此時，還可以將酉矩陣形式的預(yù)編碼矩陣中的第一個列向量直接確定為第一個被 調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量。在步驟506中，判斷選擇出的被調(diào)度用戶數(shù)是否達(dá)到預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門 限值，如果是，則結(jié)束本多用戶調(diào)度流程；否則，執(zhí)行步驟507。若已被選擇出的被調(diào)度用戶數(shù)小于或者等于被調(diào)度用戶數(shù)門限值R，則繼續(xù)執(zhí)行 后續(xù)步驟以確定被調(diào)度用戶；反之，若此時的被調(diào)度用戶數(shù)已等于R，則可以不再繼續(xù)選擇 被調(diào)度用戶的操作。在步驟507 508中，從酉矩陣中選擇一個未被確定相匹配用戶的列向量作為當(dāng) 前列向量，并根據(jù)已選擇出的所有被調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量，確定與當(dāng)前列向量相匹配的 等待調(diào)度用戶，作為當(dāng)前被調(diào)度用戶，并返回執(zhí)行步驟506。這里選擇當(dāng)前列向量時可以采用順序或隨機(jī)的方式。在順序方式下，若當(dāng)前要選擇第r個被調(diào)度用戶，則將酉矩陣中的第r個列向量作為當(dāng)前列向量；在隨機(jī)方式下，可以 從酉矩陣中未與已選擇出的被調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量中任意選擇一個列向量作為當(dāng)前列向量。這里可以按照以下公式確定當(dāng)前被調(diào)度用戶 其中schr表示當(dāng)前為第r個被調(diào)度用戶并且r < R，X為本次調(diào)度中的等待調(diào)度 用戶總數(shù)，[tU丄為當(dāng)前被調(diào)度用戶的列向量，表示之前已選擇出的(r-l)個被調(diào)度 用戶中第k個被調(diào)度用戶的列向量，vf表示第j個被調(diào)度用戶的量化信道。在經(jīng)過上述各步驟的操作后，本實(shí)施例共選擇出R個被調(diào)度用戶并且將每個被調(diào) 度用戶對應(yīng)的列向量直接確定為預(yù)編碼向量。此后，基站完成調(diào)度，并可以將各個被調(diào)度用 戶的數(shù)據(jù)流用對應(yīng)的預(yù)編碼向量進(jìn)行編碼后發(fā)送給對應(yīng)的被調(diào)度用戶。此外，基站還需要 將第一個被調(diào)度用戶的量化信道序號以及被調(diào)度用戶各自的預(yù)編碼向量序號下發(fā)給對應(yīng) 的移動臺。至此，結(jié)束本實(shí)施例中的多用戶調(diào)度流程。圖6示出了本實(shí)施例中多用戶調(diào)度裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖6，該裝置包括存 儲模塊、信道量化模塊、信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和酉矩陣確定模塊，并且調(diào)度模 塊包括用戶選擇子模塊和計(jì)數(shù)子模塊。換言之，圖6在圖4的基礎(chǔ)上增加了存儲模塊，并對 調(diào)度模塊進(jìn)行了細(xì)化。具體來說，本實(shí)施例中的存儲模塊用于保存預(yù)先設(shè)置的碼本、預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原 則以及預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值。該存儲模塊可以作為一個單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體存在， 也可以一部分位于移動臺中、另一部分位于基站中。信道量化模塊從存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的碼本，并根據(jù)所在移動臺的信道矩 陣，從讀取到的碼本中選擇出與該移動臺用戶相匹配的最優(yōu)向量作為量化信道。信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊對來自信道量化模塊的量化信道進(jìn)行正交分解，根據(jù)正交 分解結(jié)果計(jì)算所在移動臺用戶的CQI，并將量化信道序號以及CQI值反饋給基站。當(dāng)存儲模 塊中保存有預(yù)先對所述碼本中的各個向量進(jìn)行正交分解后得到的正交分解的結(jié)果時，該信 道質(zhì)量信息計(jì)算模塊可以進(jìn)一步從存儲模塊中所保存的正交分解結(jié)果中獲得與每個用戶 的量化信道一致的向量所對應(yīng)的正交分解的結(jié)果，而無需執(zhí)行正交分解操作。調(diào)度模塊中的用戶選擇子模塊從存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的碼本，根據(jù)來自于基 站側(cè)信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊的量化信道序號從讀取到的碼本中恢復(fù)出各用戶對應(yīng)的量化 信道；從存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則，根據(jù)該調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇出 第一個被調(diào)度用戶，通知計(jì)數(shù)子模塊開始對被調(diào)度用戶進(jìn)行計(jì)數(shù)；從來自酉矩陣確定模塊 的預(yù)編碼矩陣中選擇一個未被確定相匹配用戶的列向量作為當(dāng)前列向量，并根據(jù)已選擇出 的所有被調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量，將與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶確定為當(dāng)前被調(diào) 度用戶，并通知計(jì)數(shù)子模塊將被調(diào)度用戶數(shù)加1 ；在接收到計(jì)數(shù)子模塊的通知后停止進(jìn)行 被調(diào)度用戶的選擇，反之繼續(xù)執(zhí)行前述選擇當(dāng)前被調(diào)度用戶的操作。調(diào)度模塊中的計(jì)數(shù)子模塊從存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值，在用戶選擇子模塊的通知下對被調(diào)度用戶計(jì)數(shù)，在被調(diào)度用戶數(shù)達(dá)到讀取的被調(diào)度用戶數(shù)門 限值時，向用戶選擇子模塊發(fā)出通知。酉矩陣確定模塊利用第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道確定本次調(diào)度的預(yù)編碼 矩陣。由于本實(shí)施例中首先確定第一個被調(diào)度用戶以及本次調(diào)度中的預(yù)編碼矩陣，再由 預(yù)編碼矩陣中的列向量出發(fā)，逐步尋找其余的被調(diào)度用戶，這樣在完成用戶調(diào)度后，所有被 調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量均位于該預(yù)編碼矩陣中，加上該預(yù)編碼矩陣是經(jīng)過正交分解而得到 的酉矩陣，因此本實(shí)施例能夠有效地保證多用戶情況下的配對成功率，從而保證較高的系 統(tǒng)性能。再者，本實(shí)施例中每個移動臺均只需計(jì)算出其量化信道對應(yīng)的一個CQI，相比于 DFT多用戶調(diào)度中每個移動臺計(jì)算(MtXL)個SINR以及線性檢測向量，本實(shí)施例中移動臺 側(cè)的計(jì)算復(fù)雜度大大降低，這一點(diǎn)對于碼本較大的情況較為明顯。在基站處，本實(shí)施例逐個 選擇被調(diào)度用戶，而無需進(jìn)行所有用戶配對的遍歷就能夠獲得較高的系統(tǒng)容量，而ZF多用 戶調(diào)度中只有進(jìn)行全部用戶組合的遍歷才能夠找到最好的用戶配對作為被調(diào)度用戶，可見 本實(shí)施例中基站的計(jì)算復(fù)雜度也得到可有效地降低。而且，本實(shí)施例中基站直接將第一個被調(diào)度用戶的量化信道序號以及被調(diào)度用戶 各自的預(yù)編碼向量序號下發(fā)給對應(yīng)的移動臺，移動臺可以自行確定自身的預(yù)編碼向量，而 無需任何DRS的輔助，因此本實(shí)施例中基站與移動臺間交互的信息量較少，從而使得系統(tǒng) 開銷較低。當(dāng)然，本實(shí)施例中也可以使用DRS在基站與移動臺之間傳輸上述的信息。此外，本實(shí)施例中可以采用多種方式確定當(dāng)前被調(diào)度用戶，方式靈活，易于操作。本實(shí)施例中的調(diào)度原則還可以是容量和(sumrate)最大原則，具體來說，預(yù)先設(shè) 置CQI選擇數(shù)目門限值n，在步驟505中首先將移動臺上報(bào)的所有CQI進(jìn)行排列，再按照該 CQI選擇數(shù)目門限值選擇出數(shù)值最大的n個CQI，將每個CQI對應(yīng)的用戶分別作為第一個被 調(diào)度用戶并放入各組中，例如，CQI最大值對應(yīng)的用戶作為第一組的第一個被調(diào)度用戶，CQI 次大值對應(yīng)的用戶作為第二組的第一個被調(diào)度用戶，...，第n大CQI值對應(yīng)的用戶作為第 n組的第一個被調(diào)度用戶，等等。然后，對于每個組，均按照前述步驟505的方式確定出酉 矩陣形式的預(yù)編碼矩陣，再按照步驟506至508的操作分布確定出每組的被調(diào)度用戶。此 后，計(jì)算出每組對應(yīng)的容量和，并將容量和最大的組作為選定組，將該選定組中的被調(diào)度用 戶最終確定為本次調(diào)度中的被調(diào)度用戶。這種情況下，調(diào)度模塊中的用戶選擇子模塊進(jìn)一步從存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的 CQI選擇數(shù)目門限值n，并對移動臺上報(bào)的所有CQI進(jìn)行排序，再按照該CQI選擇數(shù)目門限 值選擇出數(shù)值最大的n個CQI，將每個對應(yīng)的用戶分別作為第一個被調(diào)度用戶并放入各組 中，再執(zhí)行前述的操作確定出每組的被調(diào)度用戶。相應(yīng)地，調(diào)度模塊進(jìn)一步包括結(jié)果確定子 模塊，該子模塊在調(diào)度模塊確定出每組的被調(diào)度用戶后，計(jì)算出每組對應(yīng)的容量和，并將容 量和最大的組作為選定組，將該選定組中的被調(diào)度用戶確定為本次調(diào)度中的被調(diào)度用戶。當(dāng)采用容量和最大的原則進(jìn)行調(diào)度時，從多個由被調(diào)度用戶形成的組中選擇出容 量和最大的組作為本次調(diào)度的被調(diào)度用戶集合，這樣的方案中雖然復(fù)雜度與之前的單組多 用戶調(diào)度相比有所增加，但是系統(tǒng)性能能夠得到大幅度的提高。實(shí)施例2
本實(shí)施例中采用可變用戶數(shù)方式來實(shí)現(xiàn)多用戶調(diào)度。換言之，本實(shí)施例中雖然預(yù) 先設(shè)置被調(diào)度用戶數(shù)門限值R，并且滿足2 < R < MT，其中Mt為基站的發(fā)射天線數(shù)，但是若 加載與當(dāng)前預(yù)編碼向量相匹配的等待調(diào)度用戶后，系統(tǒng)容量有所提升且已確定的被調(diào)度用 戶與該等待調(diào)度用戶之和未超過被調(diào)度用戶數(shù)門限值R，則將該等待調(diào)度用戶加載為被調(diào) 度用戶，否則圖7示出了本實(shí)施例中多用戶調(diào)度方法的流程圖。參見圖7，該方法包括在步驟701 703中，移動臺的用戶根據(jù)自身的信道矩陣，從預(yù)先設(shè)置的碼本中選 擇出與自身相匹配的最優(yōu)向量作為量化信道；對每個用戶的量化信道進(jìn)行正交分解，根據(jù) 正交分解結(jié)果計(jì)算各用戶的CQI ；移動臺將自身用戶對應(yīng)的量化信道序號以及CQI值反饋
給基站。在步驟704 705中，基站根據(jù)接收到的量化信道序號從預(yù)先設(shè)置的碼本中恢復(fù) 出各用戶對應(yīng)的量化信道；基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇出第一個 被調(diào)度用戶，并利用第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道確定出一酉矩陣，作為本次調(diào)度的 預(yù)編碼矩陣。以上的操作與實(shí)施例1中步驟501至505的操作相同。在步驟706中，計(jì)算僅加載第一個被調(diào)度用戶時的系統(tǒng)容量。由于本實(shí)施例中每次調(diào)度中的被調(diào)度用戶數(shù)是以系統(tǒng)容量為主要條件、以被調(diào)度 用戶數(shù)門限值為輔助條件，因此本步驟中計(jì)算僅加載第一個被調(diào)度用戶時的系統(tǒng)容量，以 便作為此后確定是否加載其他用戶的基礎(chǔ)。本步驟中按照以下公式計(jì)算僅加載第一個被調(diào)度用戶時的系統(tǒng)容量 其中為僅加載第一個被調(diào)度用戶時的系統(tǒng)容量，CQIs。hl為第一個被調(diào)度用戶的 CQI，R為被調(diào)度用戶數(shù)門限值，1為僅加載第一個被調(diào)度用戶的折算系數(shù)并且1 = 1。需要說明的是，由于移動臺在計(jì)算自身的CQI時是假設(shè)發(fā)射功率等功率分配在R 個用戶上，因此若只為第一個被調(diào)度用戶schl服務(wù)，則需要折算出發(fā)射功率全部加載在該
D
用戶上時所能獲得的系統(tǒng)容量，因此這里通過折算系數(shù)n ！和log2(T)來進(jìn)行折算。在步驟707中，判斷選擇出的被調(diào)度用戶數(shù)是否達(dá)到預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門 限值，如果是，則結(jié)束本多用戶調(diào)度流程；否則，執(zhí)行步驟708。在步驟708 709中，從預(yù)編碼矩陣中選擇一個未被確定匹配用戶的列向量作為 當(dāng)前列向量，并根據(jù)已選擇出的所有被調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量，確定與當(dāng)前列向量相匹配 的等待調(diào)度用戶。這里確定與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶的操作與實(shí)施例1的操作相同。換 言之，若與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶被選擇，則為第r個被調(diào)度用戶，則按照以下 公式確該等待調(diào)度用戶 其中X為本次調(diào)度中的等待調(diào)度用戶總數(shù)，丄被當(dāng)前被調(diào)度用戶的列向量， [C-丄表示之前已選擇出的(r_l)個被調(diào)度用戶中第k個被調(diào)度用戶的列向量。在步驟710中，計(jì)算在已選擇的被調(diào)度用戶基礎(chǔ)上加載與當(dāng)前預(yù)編碼向量相匹配 的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量。本步驟中，假設(shè)可以按照以下公式計(jì)算此時的系統(tǒng)容量 其中(；為加載與當(dāng)前預(yù)編碼向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量，I為加
載第r個被調(diào)度用戶后的折算系數(shù)并且
表示第j個被調(diào)度用
戶的量化信道。在步驟711 712中，判斷加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容 量是否比未加載該等待調(diào)度用戶時的系統(tǒng)容量有所提高，如果是，則將該等待調(diào)度用戶選 擇為當(dāng)前被調(diào)度用戶，并返回執(zhí)行步驟707 ；否則，結(jié)束被多用戶調(diào)度流程。若在加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量未提高，即(；^ Crt， 則不會將該等待調(diào)度用戶選擇為被調(diào)度用戶，那么本次調(diào)度中被調(diào)度用戶的總數(shù)就等于 (r-1)。與實(shí)施例1相似，在完成以上的操作之后，本實(shí)施例中基站也可以將各個被調(diào)度 用戶的數(shù)據(jù)流用對應(yīng)的預(yù)編碼向量進(jìn)行編碼后發(fā)送給對應(yīng)的被調(diào)度用戶，并將第一個被調(diào) 度用戶的量化信道序號以及被調(diào)度用戶各自的預(yù)編碼向量序號下發(fā)給對應(yīng)的移動臺。至此，結(jié)束本實(shí)施例中的多用戶調(diào)度流程。本實(shí)施例仍然可以采用圖6示出的結(jié)構(gòu)來構(gòu)建多用戶調(diào)度裝置，只是調(diào)度模塊的 處理在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上略有改變。具體來說，本實(shí)施例調(diào)度模塊中的用戶選擇子模塊進(jìn)一步在選擇出第一個被調(diào)度 用戶之后，計(jì)算僅加載第一個被調(diào)度用戶時的系統(tǒng)容量；在未接收到計(jì)數(shù)子模塊的通知時， 執(zhí)行所述選擇當(dāng)前列向量和確定與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶的操作；計(jì)算在已選 擇的被調(diào)度用戶基礎(chǔ)上加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量并判斷加 載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量是否比未加載該等待調(diào)度用戶時的 系統(tǒng)容量有所提高，如果是，則將該等待調(diào)度用戶選擇為當(dāng)前被調(diào)度用戶，執(zhí)行前述通知計(jì) 數(shù)子模塊將被調(diào)度用戶數(shù)加1的操作以及前述在未接收到計(jì)數(shù)子模塊的通知時，執(zhí)行所述 選擇當(dāng)前列向量和確定與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶的操作。本實(shí)施例中也可以采用容量和最大的原則進(jìn)行調(diào)度，區(qū)別在于本實(shí)施例中在確定 各組的第一個被調(diào)度用戶及對應(yīng)的酉矩陣形式的預(yù)編碼矩陣后，按照前述步驟706至712 的操作分別確定出每組的被調(diào)度用戶，然后再將容量和最大的組作為選定組，并將該選定 組中的被調(diào)度用戶最終確定為本次調(diào)度中的被調(diào)度用戶。相應(yīng)地，此時本實(shí)施例中調(diào)度模塊中的用戶選擇子模塊所增加的功能與實(shí)施例1 中相同，并且該調(diào)度模塊中也需要增加與實(shí)施例1中相同的結(jié)果確定子模塊。本實(shí)施例除了具有實(shí)施例1的各種優(yōu)點(diǎn)之外，還由于以系統(tǒng)容量為根本出發(fā)點(diǎn)選擇出可變數(shù)量的被調(diào)度用戶，從而使得本實(shí)施例的方案更為靈活。以上方案中基站都是直接將正交分解得到的酉矩陣作為本次調(diào)度的預(yù)編碼矩陣，
即該預(yù)編碼矩陣為W =，肉_]2,...,[^^丄]。但是，本發(fā)明中基站在確定預(yù)編碼矩
陣時，還可以在ZF方式與對第一個被調(diào)度用戶的量化信道進(jìn)行正交分解的方案之間進(jìn)行 切換。具體來說，基站可以在等待調(diào)度用戶數(shù)小于預(yù)先設(shè)置的等待調(diào)度用戶數(shù)門限的情 況下，進(jìn)一步在通過實(shí)施例1中步驟501至508的操作確定了固定數(shù)量的被調(diào)度用戶以后， 采用ZF方式來為所確定的被調(diào)度用戶生成最終的預(yù)編碼矩陣?？梢园凑杖缦鹿綄Ω鞅徽{(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道組成的矩陣進(jìn)行ZF操作，生 成ZF方式下的預(yù)編碼矩陣W = CGrKGKG)11)-1，其中W為本次調(diào)度的預(yù)編碼矩陣， C(v) = [v^,v^2,...,vZ,...,vrf 為第i個被調(diào)度用戶的量化信道，K為本次調(diào)度的被調(diào) 度用戶數(shù)，并且1 < i <K。而后將矩陣W中的列向量作為對應(yīng)用戶的預(yù)編碼向量。在該切換方案中，可以在圖6的多用戶調(diào)度裝置基礎(chǔ)上增加控制模塊和ZF模塊。 控制模塊用于從存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的等待調(diào)度用戶數(shù)門限，并在等待調(diào)度用戶數(shù)小 于讀取到的等待調(diào)度用戶數(shù)門限時，通知ZF模塊開始啟動。ZF模塊用于在控制模塊的通知 下，對各被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道組成的矩陣進(jìn)行迫零操作，生成本次調(diào)度的預(yù)編碼矩 陣以及各被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量。相應(yīng)地，存儲模塊中還需要保存預(yù)先設(shè)置的等待調(diào)度 用戶數(shù)門限。在這種切換方案中，在等待調(diào)度用戶數(shù)較少時，采用ZF方案得到的矩陣作為預(yù)編 碼矩陣能保證系統(tǒng)仍具有較好性能；而在等待調(diào)度用戶數(shù)較多時，則通過上述實(shí)施例1或 實(shí)施例2的操作，在復(fù)雜度較低的同時保證系統(tǒng)性能。圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例1中方案與基于DFT碼本的多用戶調(diào)度以及兩種ZF多 用戶調(diào)度下性能比較仿真圖。在圖8中，發(fā)射天線數(shù)位4、每個移動臺的用戶具有1根接收 天線，采用Grassmarmian碼本以及4比特來反饋預(yù)編碼向量序號，被調(diào)度用戶數(shù)門限值為 2。從圖8可見，帶有方框的線條表示基于DFT碼本的多用戶調(diào)度方案，帶有星號的線條表 示ZFEP多用戶調(diào)度方案，帶有菱形的線條表示ZF-SVD多用戶調(diào)度方案，帶有圓圈的線條表 示本發(fā)明實(shí)施例1中的多用戶調(diào)度方案。當(dāng)?shù)却{(diào)度用戶數(shù)較多時，例如10個等待調(diào)度用 戶，本發(fā)明實(shí)施例1中的平均系統(tǒng)性能優(yōu)于其它三種多用戶調(diào)度方案。圖9示出了本發(fā)明實(shí)施例2中方案與基于DFT碼本的多用戶調(diào)度以及兩種ZF多 用戶調(diào)度下性能比較仿真圖。圖9仿真中的條件和線條與圖8類似，不同的是，圖9中采用 可變用戶數(shù)方式，并且?guī)в袌A圈的線條表示本發(fā)明實(shí)施例2中的多用戶調(diào)度方案。從圖9 可見，從等待調(diào)度用戶數(shù)等于8開始，本發(fā)明實(shí)施例2中的平均系統(tǒng)性能就優(yōu)于其他三種多 用戶調(diào)度方案。圖10示出了本發(fā)明中ZF與正交分解切換方案與基于DFT碼本的多用戶調(diào)度以及 兩種ZF多用戶調(diào)度下性能比較仿真圖。圖10仿真中的條件和線條與圖8類似，不同的是， 圖10中帶有圓圈的線條表示本發(fā)明切換方案的多用戶調(diào)度方案。從圖10可見，從等待調(diào) 度用戶數(shù)等于4開始，本發(fā)明的平均系統(tǒng)性能就優(yōu)于其他三種多用戶調(diào)度方案。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的多用戶調(diào)度方法，其特征在于，該方法包括各移動臺從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇與自身相匹配的最優(yōu)向量作為量化信道，計(jì)算該量化信道對應(yīng)的信道質(zhì)量信息，并上報(bào)給基站；基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度用戶，通過正交分解方式，從第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道得到酉矩陣；將與所述酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定為其它被調(diào)度用戶。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述各移動臺從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇與 自身相匹配的最優(yōu)向量作為量化信道為各移動臺通過信道估計(jì)操作得到自身用戶的信道 矩陣，再從碼本中選擇與該信道矩陣相匹配的最優(yōu)向量，作為對該用戶的量化信道。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述從碼本中選擇與該信道矩陣相匹配的最優(yōu)向量，作為對該用戶的量化信道為按照公式 確定所述量化信道，其中Vf'為用戶k對應(yīng)的量化信道，index_uk為量化信道V廣在所述碼本中的 序號，Vi為碼本中的第i個列向量，Hk為用戶k的信道矩陣，I |*| |F表示取范數(shù)操作，V為 所述碼本。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算該量化信道對應(yīng)的信道質(zhì)量信息為利用對每個用戶的量化信道進(jìn)行正交分解的結(jié)果計(jì)算各用戶的信道質(zhì)量信息。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用對每個用戶的量化信道進(jìn)行正交 分解的結(jié)果計(jì)算各用戶的信道質(zhì)量信息為按照公 計(jì)算所述信道質(zhì)量信息，其中CQIk為用戶k的信道質(zhì)量信息，[tJJ,或[QJi表示取對用戶k的量化矩陣進(jìn)行正 交分解的結(jié)果中酉矩陣的第i列，為用戶k線性檢測時對應(yīng)的檢測向量，力= |，Ρ(Ι為發(fā)射總功率，R為預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值，N0為噪聲。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括預(yù)先對所述碼本中的各 個向量進(jìn)行正交分解并對正交分解的結(jié)果進(jìn)行保存；所述利用對每個用戶的量化信道進(jìn)行正交分解的結(jié)果計(jì)算各用戶的信道質(zhì)量信息之 前，進(jìn)一步包括從所保存的正交分解結(jié)果中獲得與所述每個用戶的量化信道一致的向量 所對應(yīng)的正交分解的結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述上報(bào)給基站為移動臺將自身用戶對 應(yīng)的量化信道序號以及信道質(zhì)量信息反饋給基站；所述基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度用戶之前，進(jìn) 一步包括基站根據(jù)接收到的量化信道序號從所述預(yù)先設(shè)置的碼本中恢復(fù)出各用戶對應(yīng)的 量化信道。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待 調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度用戶為將信道質(zhì)量最好的用戶作為第一個被調(diào)度用戶，或 者將優(yōu)先級最高的用戶作為第一個被調(diào)度用戶，或者將信道質(zhì)量最好且優(yōu)先級最高的用戶 作為第一個被調(diào)度用戶。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待 調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度用戶之前，進(jìn)一步包括按照預(yù)先設(shè)置的信道質(zhì)量信息選擇 數(shù)目門限值n，從移動臺上報(bào)的各信道質(zhì)量信息中選擇出η個最好的信道質(zhì)量信息，將每個 被選出的信道質(zhì)量信息對應(yīng)的用戶分別作為第一個被調(diào)度用戶并分別放入各組中；所述從第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道得到酉矩陣為從每組的第一個被調(diào)度用戶 對應(yīng)的量化信道得到該組的酉矩陣；所述將與所述酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定為其它被 調(diào)度用戶為將與各組的酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定為該 組的其它被調(diào)度用戶；所述將與所述酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定為其它被 調(diào)度用戶之后，進(jìn)一步包括分別計(jì)算每組的容量和，并將容量和最大的組作為選定組，將 該選定組中的被調(diào)度用戶確定為本次調(diào)度中的被調(diào)度用戶。
10.如權(quán)利要求1、8、9中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述通過正交分解方式， 從第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道得到酉矩陣之后，進(jìn)一步包括將所述酉矩陣中的第 一個列向量作為所述第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將與所述酉矩陣中除第一個列向量之 外的其余列向量匹配的用戶確定為其它被調(diào)度用戶為C11、判斷已選擇出的被調(diào)度用戶數(shù)是否超過預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值，如果 是，則執(zhí)行步驟C12;C12、從所述酉矩陣中選擇一個未被確定相匹配用戶的列向量作為當(dāng)前列向量，根據(jù)已 選擇出的所有被調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量，確定與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶，作為 當(dāng)前被調(diào)度用戶，并返回執(zhí)行步驟Cl 1。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述從所述酉矩陣中選擇一個未被確定 相匹配用戶的列向量作為當(dāng)前列向量為從所述未被確定相匹配用戶的列向量中順序選擇 一個列向量作為當(dāng)前列向量，或者從所述未被確定相匹配用戶的列向量中隨機(jī)選擇一個列 向量作為當(dāng)前列向量。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)已選擇出的所有被調(diào)度用戶對 應(yīng)的列向量，確定與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶，作為當(dāng)前被調(diào)度用戶為設(shè)與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶在被加載后為第r個被調(diào)度用戶schr，則按照hrnr n]>r「公式= K^H t2確定當(dāng)前被調(diào)度用戶，其中！·彡R，R為k=l所述預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限，X為本次調(diào)度中的等待調(diào)度用戶總數(shù)，[U-丄為當(dāng)前的 列向量，[ εΜ]4表示之前已選擇出的(r-l)個被調(diào)度用戶中第k個被調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量，Vf表示第j個被調(diào)度用戶的量化信通。
14.如權(quán)利要求11至13中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置 的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度用戶之后，進(jìn)一步包括計(jì)算僅加載所述 第一個被調(diào)度用戶的系統(tǒng)容量，再執(zhí)行所述步驟Cll ；步驟C12中所述確定與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶之后，進(jìn)一步包括計(jì)算在 已選擇的被調(diào)度用戶基礎(chǔ)上加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量；并在 加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量比未加載該等待調(diào)度用戶時的系 統(tǒng)容量有所提高時，繼續(xù)執(zhí)行所述作為當(dāng)前被調(diào)度用戶的操作。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算僅加載所述第一個被調(diào)度用戶 的系統(tǒng)容量為 按照公式 計(jì)算所述僅加載第一個被調(diào)度用戶的系統(tǒng)容量，其中C1為僅加載第一個被調(diào)度用戶時的系統(tǒng)容量，CQIschl為第一個被調(diào)度用戶的信道 質(zhì)量信息，R為所述預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值，H1為僅加載第一個被調(diào)度用戶的折 算系數(shù)并且H1 = 1。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算在已選擇的被調(diào)度用戶基礎(chǔ)上 加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量為設(shè)與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶在被加載后為第r個被調(diào)度用戶schr，則按照 計(jì)算所述加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量；其中C；為加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量，ι為加載第r個 被調(diào)度用戶后的折算系數(shù)并且 為所述預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值，[ ι;Μ],為當(dāng)前列向量，[tU丄表示之前已選擇出的(r-l)個被調(diào)度用戶中第k個被 調(diào)度用戶對應(yīng)的列向量，ν:表示第j個被調(diào)度用戶的量化信道。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將與所述酉矩陣中除第一個列向量之 外的其余列向量匹配的用戶確定為其它被調(diào)度用戶之后，進(jìn)一步包括將所述酉矩陣確定 為本次調(diào)度中被調(diào)度用戶的預(yù)編碼矩陣，將該酉矩陣中的列向量確定為與該列向量相匹配 的被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，將所述酉矩陣確定為本次調(diào)度中被調(diào)度 用戶的預(yù)編碼矩陣，將該酉矩陣中的列向量確定為與該列向量相匹配的被調(diào)度用戶的預(yù)編 碼向量之前，進(jìn)一步包括判斷等待調(diào)度用戶數(shù)是否小于預(yù)先設(shè)置的等待調(diào)度用戶數(shù)門限，如果是，則對各被調(diào) 度用戶對應(yīng)的量化信道組成的矩陣進(jìn)行迫零操作，生成本次調(diào)度的預(yù)編碼矩陣以及各被調(diào) 度用戶的預(yù)編碼向量；否則，執(zhí)行所述將所述酉矩陣確定為本次調(diào)度中被調(diào)度用戶的預(yù)編 碼矩陣，將該酉矩陣中的列向量確定為與該列向量相匹配的被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量的操 作。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述對各被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道組 成的矩陣進(jìn)行迫零操作，生成本次調(diào)度的預(yù)編碼矩陣以及各被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量為按照公式 W = C(V)H(C(V)C(V)H)―1 和C(V) = <,...,€,得到本次調(diào)度的 預(yù)編碼矩陣W，其中V^為第i個被調(diào)度用戶的量化信道，K為本次調(diào)度的被調(diào)度用戶數(shù)，并 且1彡i彡K ；將所述本次調(diào)度的預(yù)編碼矩陣W中的列向量作為對應(yīng)被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述將與所述酉矩陣中除第一個列向量 之外的其余列向量匹配的用戶確定為其它被調(diào)度用戶之后，進(jìn)一步包括基站將各被調(diào)度用戶的數(shù)據(jù)流用對應(yīng)的預(yù)編碼向量進(jìn)行預(yù)編碼并發(fā)送給對應(yīng)的被調(diào) 度用戶；基站將第一個被調(diào)度用戶的量化信道序號以及被調(diào)度用戶各自的預(yù)編碼向量序號下 發(fā)給對應(yīng)的移動臺。
21.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述正交分解為奇異值分解SVD或者QR分解。
22.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先設(shè)置的碼本為Grassmarmian碼 本，或者信道矢量化碼本，或者基于離散傅立葉變換的碼本，或者最大化最小矢量距離的其 它碼本。
23.一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的多用戶調(diào)度裝置，其特征在于，該裝置包括信道量化 模塊、信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和酉矩陣確定模塊，其中，所述信道量化模塊用于從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇與移動臺相匹配的最優(yōu)向量作為量 化信道；所述信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊用于計(jì)算量化信道對應(yīng)的信道質(zhì)量信息；所述調(diào)度模塊用于根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度用 戶，并將與所述酉矩陣確定模塊提供的酉矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的 用戶確定為其它被調(diào)度用戶；所述酉矩陣確定模塊用于通過正交分解方式，從第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道得 到酉矩陣。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包括存儲模塊，用于保 存預(yù)先設(shè)置的碼本、預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則以及預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值；所述信道量化模塊進(jìn)一步從所述存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的碼本。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊利用對每個 用戶的量化信道進(jìn)行正交分解的結(jié)果計(jì)算各用戶的信道質(zhì)量信息。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述存儲模塊中進(jìn)一步保存預(yù)先對所述 碼本中的各個向量進(jìn)行正交分解后得到的正交分解的結(jié)果；所述信道質(zhì)量信息計(jì)算模塊進(jìn)一步從存儲模塊中所保存的正交分解結(jié)果中獲得與每 個用戶的量化信道一致的向量所對應(yīng)的正交分解的結(jié)果。
27.如權(quán)利要求23至26中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述信道質(zhì)量信息計(jì)算 模塊進(jìn)一步將量化信道序號以及信道質(zhì)量信息反饋給所述調(diào)度模塊。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)度模塊包括用戶選擇子模塊和計(jì)數(shù)子模塊，其中，所述用戶選擇子模塊從所述存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的碼本，根據(jù)來自于所述信道質(zhì) 量信息計(jì)算模塊的量化信道序號從讀取到的碼本中恢復(fù)出各用戶對應(yīng)的量化信道；從存儲 模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則，根據(jù)該調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇出第一個被調(diào)度 用戶，通知計(jì)數(shù)子模塊開始對被調(diào)度用戶進(jìn)行計(jì)數(shù)；從來自酉矩陣確定模塊的預(yù)編碼矩陣 中選擇一個未被確定相匹配用戶的列向量作為當(dāng)前列向量，并根據(jù)已選擇出的所有被調(diào)度 用戶對應(yīng)的列向量，將與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶確定為當(dāng)前被調(diào)度用戶，并通 知計(jì)數(shù)子模塊將被調(diào)度用戶數(shù)加1 ；在接收到計(jì)數(shù)子模塊的通知后停止進(jìn)行被調(diào)度用戶的 選擇，反之繼續(xù)執(zhí)行前述選擇當(dāng)前被調(diào)度用戶的操作。所述計(jì)數(shù)子模塊從所述存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的被調(diào)度用戶數(shù)門限值，在所述用戶 選擇子模塊的通知下對被調(diào)度用戶計(jì)數(shù)，并在被調(diào)度用戶數(shù)達(dá)到讀取的被調(diào)度用戶數(shù)門限 值時，向用戶選擇子模塊發(fā)出通知。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述用戶選擇子模塊進(jìn)一步在選擇出第 一個被調(diào)度用戶之后，計(jì)算僅加載第一個被調(diào)度用戶時的系統(tǒng)容量；在未接收到計(jì)數(shù)子模 塊的通知時，執(zhí)行所述選擇當(dāng)前列向量和確定與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶的操 作；計(jì)算在已選擇的被調(diào)度用戶基礎(chǔ)上加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng) 容量，在加載與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶后的系統(tǒng)容量比未加載該等待調(diào)度用戶 時的系統(tǒng)容量有所提高時，將該等待調(diào)度用戶選擇為當(dāng)前被調(diào)度用戶，執(zhí)行前述通知計(jì)數(shù) 子模塊將被調(diào)度用戶數(shù)加1的操作、以及在未接收到計(jì)數(shù)子模塊的通知時，執(zhí)行所述選擇 當(dāng)前列向量和確定與當(dāng)前列向量相匹配的等待調(diào)度用戶的操作。
30.如權(quán)利要求28或29所述的裝置，其特征在于，所述存儲模塊進(jìn)一步用于保存預(yù)先 設(shè)置的信道質(zhì)量信息選擇數(shù)目門限值n ；所述用戶選擇子模塊進(jìn)一步從所述存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的信道質(zhì)量信息選擇數(shù) 目門限值n，從移動臺上報(bào)的各信道質(zhì)量信息中選擇出n個最好的信道質(zhì)量信息，將每個被 選出的信道質(zhì)量信息對應(yīng)的用戶分別作為第一個被調(diào)度用戶并分別放入各組中，再執(zhí)行確 定每組的被調(diào)度用戶的操作；所述調(diào)度模塊進(jìn)一步包括結(jié)果確定子模塊，用于在所述用戶選擇子模塊確定出每組的 被調(diào)度用戶后，計(jì)算每組的容量和，并將容量和最大的組作為選定組，將該選定組中的被調(diào) 度用戶確定為本次調(diào)度中的被調(diào)度用戶。
31.如權(quán)利要求26、27、28、29中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述存儲模塊進(jìn)一 步用于保存預(yù)先設(shè)置的等待調(diào)度用戶數(shù)門限；所述裝置進(jìn)一步包括控制模塊和迫零模塊，其中，所述控制模塊用于從所述存儲模塊中讀取預(yù)先設(shè)置的等待調(diào)度用戶數(shù)門限，并在等待 調(diào)度用戶數(shù)小于讀取到的等待調(diào)度用戶數(shù)門限時，通知所述迫零模塊開始啟動；所述迫零模塊用于在控制模塊的通知下，對各被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道組成的矩陣 進(jìn)行迫零操作，生成本次調(diào)度的預(yù)編碼矩陣以及各被調(diào)度用戶的預(yù)編碼向量。
32.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述信道量化模塊和信道質(zhì)量信息計(jì)算 模塊位于移動臺中，所述調(diào)度模塊和酉矩陣確定模塊位于基站中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的多用戶調(diào)度方法及裝置。在該方法中，各移動臺從預(yù)先設(shè)置的碼本中選擇與自身相匹配的最優(yōu)向量作為量化信道，計(jì)算該量化信道對應(yīng)的信道質(zhì)量信息，并上報(bào)給基站；基站根據(jù)預(yù)先設(shè)置的調(diào)度原則從等待調(diào)度用戶中選擇第一個被調(diào)度用戶，通過正交分解方式，從第一個被調(diào)度用戶對應(yīng)的量化信道得到預(yù)編碼矩陣；將與所述預(yù)編碼矩陣中除第一個列向量之外的其余列向量匹配的用戶確定為其它被調(diào)度用戶。本發(fā)明的方案能夠有效地提高多輸入多輸出系統(tǒng)性能。
文檔編號H04B7/06GK101867399SQ20091013533
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者嚴(yán)春林, 加山英俊, 張戰(zhàn), 方舒, 李少謙, 武剛 申請人:電子科技大學(xué);株式會社Ntt都科摩