一種多用戶mimo系統(tǒng)下行通信的最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種多用戶MIMO系統(tǒng)下行通信的最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法。系統(tǒng)中各用戶將其最大時(shí)延違約概率約束反饋給中心控制節(jié)點(diǎn)；中心控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)各用戶的統(tǒng)計(jì)信道狀態(tài)信息，結(jié)合各用戶反饋的需求信息，在保證各用戶最大時(shí)延違約概率約束的前提下，為各用戶計(jì)算所需最優(yōu)幀長(zhǎng)；中心控制節(jié)點(diǎn)在前述最優(yōu)幀長(zhǎng)集合中選擇最大幀長(zhǎng)作為系統(tǒng)的最優(yōu)幀長(zhǎng)。所述方法可以定量地反映用戶最大時(shí)延違約概率約束與系統(tǒng)幀長(zhǎng)和用戶平均速率之間的關(guān)系，所選出的系統(tǒng)最優(yōu)幀長(zhǎng)可以有效地保證各用戶的時(shí)延需求。
【專利說(shuō)明】一種多用戶MIMO系統(tǒng)下行通信的最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種多用戶MIMO系統(tǒng)下行通信的最優(yōu)中貞長(zhǎng)選擇方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在多天線廣播系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究中，如何選擇最優(yōu)的幀長(zhǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是其重點(diǎn)之一，而最優(yōu)的幀長(zhǎng)選擇能夠有效地應(yīng)對(duì)突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，保證各用戶的時(shí)延需求，從而進(jìn)一步提聞系統(tǒng)的吞吐量。
[0003]多天線廣播系統(tǒng)中的系統(tǒng)幀長(zhǎng)對(duì)系統(tǒng)的有效吞吐量有著不可忽視的影響。一方面，較短的幀長(zhǎng)使得調(diào)度器能夠更好地發(fā)掘多用戶分集，但短幀中相對(duì)較大的控制信息比重會(huì)消耗較多的系統(tǒng)資源，從而帶來(lái)系統(tǒng)吞吐量的下降。另一方面，較長(zhǎng)的系統(tǒng)幀長(zhǎng)可以帶來(lái)系統(tǒng)吞吐量的提升，但對(duì)于多天線廣播系統(tǒng)中變化較快的信道，較長(zhǎng)的系統(tǒng)幀長(zhǎng)會(huì)使得調(diào)度器不能很好地跟隨信道的變化，從而造成多用戶分集的損失。因此，需要設(shè)計(jì)一種針對(duì)多天線廣播系統(tǒng)的最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法，從而更好地提升系統(tǒng)資源利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種多用戶MIMO系統(tǒng)下行通信的最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法。本方法可以定量地反映用戶最大時(shí)延違約概率約束與系統(tǒng)幀長(zhǎng)和用戶平均速率之間的關(guān)系，所選出的系統(tǒng)最優(yōu)幀長(zhǎng)可以有效地保證各用戶的最大時(shí)延違約概率約束需求。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多用戶MMO系統(tǒng)下行通信的最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法，該方法包括步驟:各用戶將其最大時(shí)延違約概率約束反饋給中心控制節(jié)點(diǎn)；中心控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)各用戶的統(tǒng)計(jì)信道狀態(tài)信息，結(jié)合各用戶反饋的需求信息為各用戶計(jì)算所需的最優(yōu)幀長(zhǎng)；中心控制節(jié)點(diǎn)在前述最優(yōu)幀長(zhǎng)集合中選擇最大幀長(zhǎng)作為系統(tǒng)的最優(yōu)幀長(zhǎng)。
[0006]所述最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法利用有效帶寬和有效容量等概念，將用戶最大時(shí)延違約概率約束轉(zhuǎn)換為包含幀長(zhǎng)和用戶平均速率的約束，并通過(guò)用戶統(tǒng)計(jì)信道狀態(tài)信息求解用戶平均速率，從而獲得最優(yōu)幀長(zhǎng)。
[0007]所述的系統(tǒng)最優(yōu)幀長(zhǎng)指滿足所有用戶最大時(shí)延違約概率約束的幀長(zhǎng)，在本方法中為各用戶所需最優(yōu)幀長(zhǎng)的最大值。
[0008]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果:
[0009]本發(fā)明綜合考慮各用戶的信道統(tǒng)計(jì)信道狀態(tài)信息及各用戶反饋的最大時(shí)延違約概率約束需求，定量地反映用戶最大時(shí)延違約概率約束與系統(tǒng)幀長(zhǎng)和用戶平均速率之間的關(guān)系，通過(guò)最優(yōu)幀長(zhǎng)的選擇可以保證各用戶的時(shí)延需求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為多用戶MIMO系統(tǒng)下行通信的最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇過(guò)程流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0011]多用戶MIMO系統(tǒng)下行通信的最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法，該方法包括步驟:各用戶將其最大時(shí)延違約概率約束反饋給中心控制節(jié)點(diǎn)；中心控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)各用戶的統(tǒng)計(jì)信道狀態(tài)信息，結(jié)合各用戶反饋的需求信息為各用戶計(jì)算所需的最優(yōu)幀長(zhǎng)；中心控制節(jié)點(diǎn)在前述最優(yōu)幀長(zhǎng)集合中選擇最大幀長(zhǎng)作為系統(tǒng)的最優(yōu)幀長(zhǎng)。
[0012]所述最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法利用有效帶寬和有效容量等概念，將用戶最大時(shí)延違約概率約束轉(zhuǎn)換為包含幀長(zhǎng)和用戶平均速率的約束，并通過(guò)用戶統(tǒng)計(jì)信道狀態(tài)信息求解用戶平均速率，從而獲得最優(yōu)幀長(zhǎng)。
[0013]所述的系統(tǒng)最優(yōu)幀長(zhǎng)指滿足所有用戶最大時(shí)延違約概率約束的幀長(zhǎng)，在本方法中為各用戶計(jì)算所需的最優(yōu)幀長(zhǎng)的最大值。
[0014]結(jié)合公式及附圖，對(duì)本發(fā)明方案設(shè)計(jì)作進(jìn)一步的具體分析和描述。
[0015]考慮K用戶多天線廣播系統(tǒng)，假設(shè)中心控制節(jié)點(diǎn)配有Mt根發(fā)射天線，每個(gè)用戶端配有NkO天線。設(shè)Hk為用戶k的信道矩陣，令S, = [Hf…HK1…Hf ]?為用戶k的累
加信道矩陣。對(duì)Ifc作QR分解得:
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種多用戶MMO系統(tǒng)下行通信的最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法，包括步驟:各用戶將其最大時(shí)延違約概率(delay-bound violation probability)約束反饋給中心控制節(jié)點(diǎn)；中心控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)各用戶的統(tǒng)計(jì)信道狀態(tài)信息，結(jié)合各用戶反饋的需求信息為各用戶計(jì)算所需的最優(yōu)幀長(zhǎng)；中心控制節(jié)點(diǎn)在前述最優(yōu)幀長(zhǎng)集合中選擇最大幀長(zhǎng)作為系統(tǒng)的最優(yōu)幀長(zhǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用戶MIMO系統(tǒng)下行通信的最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法，所述最優(yōu)幀長(zhǎng)選擇方法利用有效帶寬(effective bandwidth)和有效容量(effective capacity)等概念，將用戶最大時(shí)延違約概率約束轉(zhuǎn)換為包含幀長(zhǎng)和用戶平均速率的約束，并通過(guò)用戶統(tǒng)計(jì)信道狀態(tài)信息求解用戶平均速率，從而獲得最優(yōu)幀長(zhǎng)。
【文檔編號(hào)】H04W28/22GK103997761SQ201410214968
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】沈連豐, 李俊超, 夏瑋瑋, 譚雨鳳, 劉誠(chéng)毅, 陳賡, 鮑楠, 張瑞 申請(qǐng)人:東南大學(xué)