專利名稱：多基站協(xié)作系統(tǒng)中基于波束選擇的用戶調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于多基站協(xié)作下行多用戶系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多基站協(xié)作系統(tǒng)中基于波束選擇的用戶調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
基站協(xié)作技術(shù)是一種能夠增加系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率，提高系統(tǒng)頻譜利用率和降低小區(qū)間干擾的有效辦法，因此近年來(lái)得到廣泛關(guān)注，并被3GPP列為下一代無(wú)線通信的關(guān)鍵技術(shù)之一o在多用戶環(huán)境下，利用多用戶分集技術(shù)可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)頻譜利用率。多用戶分集技術(shù)是指，在信道衰落相互獨(dú)立的多用戶系統(tǒng)中，通過(guò)調(diào)度信道性能最優(yōu)的用戶以達(dá)到提高系統(tǒng)性能的目的。為了獲得多用戶分集，針對(duì)單基站MMO(Multiple-1nputMultiple-Out-put，多輸入多輸出)系統(tǒng)近年來(lái)的文獻(xiàn)提出了多種調(diào)度算法。然而這些方法都是針對(duì)單基站系統(tǒng)的，未涉及多基站協(xié)作?，F(xiàn)有針對(duì)多小區(qū)調(diào)度算法主要集中于對(duì)于相對(duì)簡(jiǎn)單假設(shè)情況下。如一些文獻(xiàn)提出了一種容量最大化的多小區(qū)調(diào)度算法，但是文獻(xiàn)的結(jié)果只局限于小區(qū)間受大尺度衰落干擾，而在多用戶系統(tǒng)中小尺度衰落對(duì)系統(tǒng)的影響并不能忽略。還有文獻(xiàn)針對(duì)小尺度衰落多小區(qū)協(xié)作的干擾，基于干擾受限兩小區(qū)模型提出了多個(gè)基站協(xié)作機(jī)會(huì)調(diào)度算法。算法中A小區(qū)仍采用非協(xié)作調(diào)度方法，B小區(qū)中選擇信干比最大的用戶。顯然該方法缺乏調(diào)度的公平性，且文中假設(shè)每個(gè)資源塊上只有一個(gè)用戶，無(wú)法獲得多用戶空分復(fù)用增益。同時(shí)現(xiàn)有文獻(xiàn)中都假設(shè)基站能夠獲得理想的信道信息。為此，申請(qǐng)?zhí)枮?01110266875.2，公開(kāi)號(hào)為CN102300332A，名稱為“多小區(qū)系統(tǒng)基于部分信道信息的機(jī)會(huì)調(diào)度方法及系統(tǒng)”的中國(guó)專利將機(jī)會(huì)SDMA(Space DivisionMultiple Access，空分多址系統(tǒng))的方法與多基站協(xié)作調(diào)度相結(jié)合，提出了一種多基站系統(tǒng)中基于機(jī)會(huì)SDMA的用戶調(diào)度算法。算法中在某個(gè)時(shí)間周期內(nèi)，每個(gè)小區(qū)的波束成形向量是固定的，且各基站是已知的，所以在期望小區(qū)采用調(diào)度算法進(jìn)行用戶選擇時(shí)，不需要考慮干擾小區(qū)的用戶選擇結(jié)果，大大降低了反饋量和調(diào)度計(jì)算復(fù)雜度。然而，該方法中每個(gè)小區(qū)的波束成形向量固定，系統(tǒng)可以獲得用戶分集增益，卻無(wú)法獲得空間分集增益。在多基站協(xié)作系統(tǒng)中可以采用波束向量選擇獲得空間分集增益，每個(gè)基站中有多組波束向量，選擇使系統(tǒng)吞吐量最大的波束向量組和相對(duì)應(yīng)的用戶，則可以同時(shí)獲得空間分集增益和用戶分集增益。但在多基站協(xié)作系統(tǒng)中，其實(shí)施存在如下困難:首先，在期望小區(qū)中，不同波束向量組所對(duì)應(yīng)的調(diào)度用戶不盡相同，做到同時(shí)波束向量選擇和用戶調(diào)度，需要進(jìn)行窮舉搜索，計(jì)算復(fù)雜度較大；其次，在多基站協(xié)作系統(tǒng)中，干擾小區(qū)的波束向量組選擇結(jié)果將會(huì)影響對(duì)期望小區(qū)用戶的干擾，因此需要考慮干擾小區(qū)的波束選擇結(jié)果，這極大地增加了系統(tǒng)選擇和調(diào)度的復(fù)雜性
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種多基站協(xié)作系統(tǒng)中基于波束選擇的用戶調(diào)度方法，在每個(gè)協(xié)作小區(qū)中有多組波束成形向量供選擇，同時(shí)考慮到多基站協(xié)作系統(tǒng)的特性，預(yù)先對(duì)各小區(qū)的波束成形向量組進(jìn)行了分組，從而避免由于波束選擇造成的反饋量和調(diào)度計(jì)算復(fù)雜度的大幅升高，可以同時(shí)獲得用戶分集和空間分集雙重增益。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種多基站協(xié)作系統(tǒng)中基于波束選擇的用戶調(diào)度方法，其特征是所述方法包括:步驟1:各小區(qū)基站產(chǎn)生多個(gè)波束成形向量組，每個(gè)波束成形向量組包含多個(gè)波束成形向量，小區(qū)間通過(guò)有線鏈路共享波束成形向量信息；步驟2:對(duì)各小區(qū)基站產(chǎn)生的多個(gè)波束成形向量組進(jìn)行組合，形成多基站波束成形向量組；具體組合方式是，對(duì)各小區(qū)基站產(chǎn)生的多個(gè)波束成形向量組標(biāo)號(hào)，將各小區(qū)基站中標(biāo)號(hào)相同的波束成形向量組組合在一起，得到多組多基站波束成形向量組；各個(gè)小區(qū)內(nèi)的用戶通過(guò)發(fā)送導(dǎo)頻符號(hào)獲得所有小區(qū)基站產(chǎn)生的波束成形向量組；步驟3:在各個(gè)小區(qū)基站產(chǎn)生的每一個(gè)波束成形向量組中，選擇使信干噪比值最大的波束成形向量；步驟4:在各個(gè)小區(qū)中的所有使用信干噪比值最大的波束成形向量進(jìn)行調(diào)度的用戶中，選擇使信干噪比值最大的用戶作為所述波束成形向量組的調(diào)度用戶；步驟5:選擇使系統(tǒng)吞吐量最大的調(diào)度用戶組中的用戶作為系統(tǒng)最終的調(diào)度用戶。本發(fā)明在進(jìn)行用戶選擇時(shí)，不需要考慮干擾小區(qū)的用戶選擇結(jié)果和波束選擇結(jié)果，大大降低的反饋量和調(diào)度計(jì)算復(fù)雜度；避免了波束向量變化引起的小區(qū)間干擾變化的情況出現(xiàn)，降低了波束選擇的復(fù)雜度；通過(guò)波束向量選擇和用戶調(diào)度獲得了空間分集和多用戶分集的雙重增益。


圖1是本發(fā)明提供的用戶調(diào)度方法框圖；圖2是本發(fā)明提供的用戶調(diào)度方法流程圖；圖3是實(shí)施例給出的系統(tǒng)吞吐量隨著接收用戶信燥比值變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說(shuō)明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。針對(duì)多基站的MMO下行多用戶系統(tǒng)，不妨設(shè)有N個(gè)小區(qū)參與協(xié)作，每個(gè)小區(qū)內(nèi)有U個(gè)待調(diào)度用戶，每個(gè)用戶配置單個(gè)接收天線，基站配置M個(gè)發(fā)送天線，其中U SM。每個(gè)基站經(jīng)過(guò)波束成形后發(fā)送信號(hào)，則位于第i個(gè)小區(qū)的用戶I!。的接收信號(hào)可表示為:
權(quán)利要求
1.一種多基站協(xié)作系統(tǒng)中基于波束選擇的用戶調(diào)度方法，其特征是所述方法包括:步驟1:各小區(qū)基站產(chǎn)生多個(gè)波束成形向量組，每個(gè)波束成形向量組包含多個(gè)波束成形向量，小區(qū)間通過(guò)有線鏈路共享波束成形向量信息； 步驟2:對(duì)各小區(qū)基站產(chǎn)生的多個(gè)波束成形向量組進(jìn)行組合，形成多基站波束成形向量組；具體組合方式是，對(duì)各小區(qū)基站產(chǎn)生的多個(gè)波束成形向量組標(biāo)號(hào)，將各小區(qū)基站中標(biāo)號(hào)相同的波束成形向量組組合在一起，得到多組多基站波束成形向量組；各個(gè)小區(qū)內(nèi)的用戶通過(guò)發(fā)送導(dǎo)頻符號(hào)獲得所有小區(qū)基站產(chǎn)生的波束成形向量組； 步驟3:在各個(gè)小區(qū)基站產(chǎn)生的每一個(gè)波束成形向量組中，選擇使信干噪比值最大的波束成形向量； 步驟4:在各個(gè)小區(qū)中的所有使用信干噪比值最大的波束成形向量進(jìn)行調(diào)度的用戶中，選擇使信干噪比值最大的用戶作為所述波束成形向量組的調(diào)度用戶； 步驟5:選擇使系統(tǒng)吞吐量最大的調(diào)度用戶組中的用戶作為系統(tǒng)最終的調(diào)度用戶。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了多基站協(xié)作下行多用戶系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域中的一種多基站協(xié)作系統(tǒng)中基于波束選擇的用戶調(diào)度方法。包括各小區(qū)基站產(chǎn)生多個(gè)波束成形向量組，每個(gè)波束成形向量組包含多個(gè)波束成形向量；對(duì)各小區(qū)基站產(chǎn)生的多個(gè)波束成形向量組進(jìn)行組合，形成多基站波束成形向量組；在各個(gè)小區(qū)基站產(chǎn)生的每一個(gè)波束成形向量組中，選擇使信干噪比值最大的波束成形向量；在各個(gè)小區(qū)中的所有使用信干噪比值最大的波束成形向量進(jìn)行調(diào)度的用戶中，選擇使信干噪比值最大的用戶作為波束成形向量組的調(diào)度用戶；選擇使系統(tǒng)吞吐量最大的調(diào)度用戶組中的用戶作為系統(tǒng)最終的調(diào)度用戶。本發(fā)明通過(guò)波束向量選擇和用戶調(diào)度獲得了空間分集和多用戶分集的雙重增益。
文檔編號(hào)H04W72/12GK103209496SQ20131013845
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者韓東升, 尼俊紅, 趙偉, 陳智雄 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)