[发明专利]一种多输入多输出系统中为多用户分配资源的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在同时支持单用户和多用户多输入多输出模式的多载 波通信系统中为多用户分配资源的方法。

背景技术

多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术是指在发射端 和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，信号通过发射端和接收端的多 个天线传送和接收，从而改善每个用户的服务质量(误比特率或数据速率)。 而传统的通信系统是单进单出(Single-Input Single-Output，SISO)系统。基于 发射分集和接收分集的多进单出(Multiple-Input Single-Output，MISO)方式和 单进多出(Single-Input Multiple-Output，SIMO)方式也是MIMO的一部分。

在频带资源有限而高速数据需求无限增长的现实下，利用增加收发天线 来增加空间自由度、改善系统性能、提高频带利用率是无线通信领域中的一 个重要研究方向。MIMO技术以其特有的优点，已经成为未来移动通信中的 关键技术之一。

多输入多输出系统可以在不增加系统带宽的情况下改善系统性能，在一 定程度上对抗多径衰落，提高数据传输速率，并且目前MIMO系统的研究已 经深入到多种模式中，例如单用户多输入多输出(SU-MIMO)模式和多用户 多输入多输出(MU-MIMO)模式。一个MIMO信道可以等效为多个并行独 立的SISO信道，每一组SISO信道可称作一个层(Layer)，可以理解为MIMO 系统中的一份空间资源，发射机可以将码流(code words)放在一个或多个 层上进行传输，实现空间上的资源分配，如果这些码流仅属于一个用户，则 称为SU-MIMO，如果这些码流分属于不同的用户，则称为MU-MIMO。

在多载波MU-MIMO模式的调度过程中，需要对众多请求服务的用户进 行选择，组成用户子集来共享频率资源，并保证足够小的用户间干扰，达到 尽可能高的系统吞吐量。多用户选择是MU-MIMO模式的调度过程中需要解 决的一项重要问题。

最优用户选择方法是考虑所有可能的用户子集，然后从中选择最优的用 户子集进行通信，使得系统总的吞吐量达到上限。如果请求服务的总的用户 数为M，用户子集中的最大用户数为N，那么要选择出一个最优用户子集需 要遍历种情况，如果将此方法应用到一个频率资源数为R的多载 波系统中时，针对所有频率资源选出相应的最优用户子集需要遍历 种情况，则可以看出当请求服务的总的用户数M、用户子 集中的最大用户数N尤其是频率资源数R较大时计算量太大，并且当N≤M2]]>时，随着M、N尤其是R的增长，遍历次数会急剧上升，因此这种方法对于 多载波通信系统几乎没有实用价值。

另外有一种次最优的用户选择方法，这种方法首先挑选出一个可获得最 大传输速率的用户，然后再遍历剩下的未被挑选的用户，选出其中能够与已 挑选用户组成用户子集并使共同传输速率达到最大的用户，直到选择过程完 成。这种方法能够实现相对较低的计算复杂度，要选择出一个最优用户子集 需要遍历种情况，并且可以取得接近最优的MU-MIMO系统 性能。但是在多载波系统中，这种方法只能够保证某一频带内的性能达到或 者接近最优，没有考虑在该频带上所进行的用户选择会否对其他频率资源的 分配造成影响，因此也很难取得最好的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多输入多输出系统中为多用户分 配资源的方法，降低为多用户分配资源的复杂度，同时保证了频带间的资源 分配的优化。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多输入多输出系统中为多用 户分配资源的方法，包括：

(a)基站为需要获取资源但未被分配资源的用户进行资源分配，同一频 率资源分配给一个或几个用户，直到所有可用频率资源都已分配完毕或者所 有需要获取资源的用户都已被分配资源；

(b)如果有需要获取资源但未被分配资源的用户，则基站从所述该些用 户中选出一个用户M；