[发明专利]一种基于MIMO系统的用户调度方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Out-put，MIMO)技术，尤其涉及一种基于MIMO系统的用户调度方法及系统。 

背景技术

在无线通信中，随着人们对多媒体等业务的需求越来越高，要求移动通信系统可以提供更高的数据速率和系统容量。LTE利用OFDM技术、多天线技术和预编码技术可以较好的满足用户高数据速率的要求。 

但是随着LTE-A需求的提出，人们对小区平均频谱效率和小区边缘频谱效率越来越重视。LTE系统的上下行都是以OFDM为基础多址复用方式的频分系统，与传统的以CDMA为基本多址复用方式的无线通信系统不同，LTE系统没有处理增益，因为小区内部完全频分正交。如果频率不能复用，要进一步提高频谱效率则变得异常困难，如是研究者引入了多用户MIMO(Multiple user MIMO，MU-MIMO)，MU-MIMO技术是指多个用户复用相同的时频资源发送数据，然后利用MIMO处理消除复用用户间的干扰或在干扰信号中仅检测本用户有用信号的MIMO技术。 

但是，由于LTE系统构架等方面的限制，MU-MIMO的性能很不理想，因而没有得到足够的重视。但是随之LTE-A系统的提出，MU-MIMO技术受到业界广泛的研究兴趣，它可以增加系统吞吐量，提高系统的频谱效率，是4G通信的突破性技术之一。本发明就是针对MU-MIMO技术中如何进行MU配对和调度这一问题展开的。 

在MU-MIMO的实际应用中，挑选适合的用户复用在相同的物理资源即为对算法，这是MU-MIMO最基础和重要的部分，将影响MU-MIMO系统的性 能，而且，不同的MU-MIMO算法配对准则也有不同的设计方法。目前常见的MU-MIMO配对准则有两种：一种是基于信漏噪比准则，一种是循环寻优的信干比准则，具体的算法有随机配对法、行列式配对法、正交配对方法等。 

在一个系统中还涉及到调度问题，在无线资源管理调度算法的研究中，一般需要考虑的两个重要因素是吞吐量和公平性。吞吐量包括小区吞吐量和用户吞吐量，公平性一般认为是各用户或不同分组业务占用信道资源的统计结果。目前有三种常见的调度算法：最大吞吐量算法、轮训算法和比例公平算法。 

现有MU-MIMO技术的应用中，当允许多用户复用相同资源的情况下，可以采用目前通用的多用户配对准则和调度准则，但是没有完全考虑到随着用户配对数量的增加，单个用户受到的干扰变得更加复杂这一情况，此情况可能使系统性能降低。 

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于MIMO系统的用户调度方法及系统，能够减小用户间的干扰，提高系统性能。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

一种基于MIMO系统的用户调度方法，设置信道质量门限，该方法包括： 

计算每一用户的度量值，并获取其中最大的度量值及相应的用户； 

分别获取各配对用户数量下用户配对组合的最大的联合度量值及相应的用户配对组合，所述最大的联合度量值相应的用户配对组合中所有用户的度量值均大于相应的信道质量门限； 

选择所述获取的最大的度量值和最大的联合度量值中的最大值对应的用户或用户配对组合进行调度。 

所述分别获取各配对用户数量下用户配对组合的最大的联合度量值及相应的用户配对组合为： 

a、获取所有可能的n用户配对组合，分别计算所获取的所有可能的n用户配对组合中各用户的度量值，所述n为初始值为2的正整数； 

b、获取其中所有用户的度量值均大于相应的信道质量门限的n用户配对组合的联合度量值，并获取其中最大的联合度量值Mn及相应的用户配对组合； 

c、判断是否遍历所有可能调度的用户配对组合，遍历所有可能调度的用户配对组合，则确定进行调度的用户或用户配对组合；未遍历所有可能调度的用户配对组合，则n＝n+1，返回步骤a。 

所述判断是否遍历所有可能调度的用户配对组合为：判断n的取值是否不小于可以同时占用同一时频资源的最大用户数，n的取值不小于可以同时占用同一时频资源的最大用户数，则判定已遍历所有可能调度的用户配对组合；n的取值小于可以同时占用同一时频资源的最大用户数，则判定未遍历所有可能调度的用户配对组合。 

所述计算每一用户的度量值为：根据公式 进行计算，其中，N_bit表示在用户在当前信道条件下，能够正确传输的比特数；β是一个常数，V_thruput表示用户在规定的统计时间段内已完成的吞吐量。