[发明专利]一种基于汤姆林森－哈希姆预编码的多用户调度方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信多天线多用户技术领域，特别涉及采用汤姆林森-哈希姆(Tomlinson-Harashima)预编码的多天线多用户系统中的多用户调度方法。

背景技术

《国际电子与电气工程师协会无线通信学报》(“Precoding in multiantenna and multiusercommunications”.Wireless Communications，IEEE Transactions on，2004.3(4)：p.1305-1316)指出，汤姆林森-哈希姆(Tomlinson-Harashima)预编码是下行多天线多用户系统中有效实现空分多址的非线性预编码技术。多用户分集是目前无线通信多天线多用户技术领域广泛研究的提高无线系统频谱效率的有效方法。在系统用户数比较多的时候如何有效地选择可同时通信的用户集合以提高系统性能，是下行多天线多用户系统中的主要研究课题之一。

《国际电子与电气工程师协会通信摘要》(“On the optimality of multiantenna broadcastscheduling using zero-forcing beamforming”Selected Areas in Communications，IEEE Journalon，2006.24(3)：p.528-541)介绍了一种采用迫零波束成型技术时利用多用户分集增益的低复杂度调度方法，但由于迫零波束成型引入了噪声放大，功率效率低，采用该方法时的吞吐量损失较大。

《国际电子与电气工程师协会车载技术会议》(“Scheduling Approach for MIMO withTomlinson-Harashima Precoding”.in Vehicular Technology Conference，2006.VTC 2006-Spring.IEEE 63rd.2006.)介绍了一种采用汤姆林森-哈希姆(Tomlinson-Harashima)预编码技术时利用多用户分集增益优化的遍历调度方法，由于此方法需要遍历所有的用户集合，所以采用这种方法时用户调度计算复杂度仍然随用户数的增加而指数增长，复杂度很高。

《国际电子与电气工程师通信简报》(“Multiuser diversity for a dirty paper approach”.Communications Letters，IEEE，2003.7(8)：p.370-372)介绍了一种基于脏纸编码(DPC)的经典贪婪调度算法，以较小的复杂度调度算法，获得了较好的系统吞吐量，但DPC是一种联合编码的编码技术，复杂度很高，不易在实际系统中实现。

发明内容

本发明提出一种在多天线多用户系统中，基于汤姆林森-哈希姆(Tomlinson-Harashima)预编码的多用户调度方法，以提高系统的吞吐量、降低算法的复杂度，补充现有调度算法的不足，从而更适合实际系统的应用。

本发明基于汤姆林森-哈希姆预编码的多用户调度方法，其特征在于：在采用汤姆林森-哈希姆预编码的下行多天线多用户系统中，初始化所有的用户作为待选用户集合，已选用户集合为空；先从待选用户集合中选择一个信道向量的二阶范数最大的用户，加入到已选用户集合中，然后采用启发式克莱姆-施密特(Gram-Schmidt)正交化方法计算待选用户集合中每个用户在已选用户集合构成的线性空间的正交空间(以下简称为已选用户集合的正交空间)中的投影，依次选出在已选择用户集合的正交空间中投影的二阶范数最大的用户，添加到已选用户集合中，直到达到系统可同时支持的最大用户数目。

上述基于汤姆林森-哈希姆预编码的多用户调度方法可具体操作如下：

步骤1：初始化