[发明专利]FD-MIMO传输系统在多用户场景下的用户分组及调度方法

说明书

本发明公开了一种FD‑MIMO传输系统在多用户场景下的用户分组及调度方法，包括FD‑MIMO传输系统在多用户场景下用户的分组及FD‑MIMO传输系统在多用户场景下用户的调度，1a)在FD‑MIMO传输系统的初始用户集合U中选择出第一组的主用户；2a)将剩余N‑i‑1个用户中与主用户m₁,...，m_i‑1的垂直信道表征矢量弦距离最大的用户作为第i组的主用户m_i，得L组的主用户；4a)依次选择垂直信道表征矢量弦距离最小的N_l‑1个用户作为第l组中的用户：将第l组的主用户m_l作为第l组被调度的第一个用户，计算第l组中剩余N_l‑1个用户与第l组的主用户m_l之间的行信道弦距离，然后选择依次行信道弦距离较大的用户作为第l组被调度的用户，完成FD‑MIMO传输系统在多用户场景下的用户调度。本发明的复杂度较低，系统频谱效率高。

技术领域

本发明属于无线通信系统中下行传输领域，具体涉及一种FD-MIMO传输系统在多用户场景下的用户分组及调度方法。

背景技术

全维度多输入多输出(FD MIMO)系统,采用了2维天线有源面阵，一方面FD MIMO将大量天线部署在基站上占用一个相对较小的空间，从而节省了基站空间；另外，FD MIMO使得多用户预编码在仰角方向和水平方位角方向分别设计预编码成为可能，允许我们同时联合垂直方向和水平方向来控制用户间干扰，这大大提高了系统性能；另一方面，FD MIMO由于使用了大量天线使得空间复用和波束赋形能力大大增强；因此面对小区中用户数急剧增加，频带资源有限的情况下，既要保证用户服务质量又要保证服务速率，因此FD MIMO系统中设计预编码方案和研究用户分组和调度策略成为研究重点，用户分组策略使得尽可能多的在同一时频资源上服务更多用户；

由于多用户共享无线资源，因此在多用户间存在用户分组和调度，使得最大化频谱资源带来的效益；现存在的调度算法有最大化吞吐量调度，多用户轮转调度以及比例公平调度等等；其中最大化吞吐量调度算法即每一时刻计算各个用户的信干噪比SINR然后计算每用户和速率，每次比较加进去一个用户其和速率大小，然后调度加进去使得和速率最大的用户，该方法具有较高的计算复杂度；轮询调度算法，即系统在每个时隙上轮流地调度各个用户，这种调度方式简单，它充分保证了各个用户在资源分配上的公平程度，但是这种方式忽略了中心用户与边缘用户信道差异，不考虑各个用户利用信道的效率，所以这种方式将导致极低的系统频谱效率且它只保证了资源分配的公平程度，但难以抱证用户吞吐率的公平度；比例公平调度考虑了吞吐率和多用户间的公平性，即它是按照加权平均吞吐率对瞬时速率归一化来选择最佳用户使用信道，因此该方法在吞吐率和公平性间做了一个折中。但上述调度方法要么复杂度太高，要么系统频谱效率不高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种FD-MIMO传输系统在多用户场景下的用户分组及调度方法，该方法调度的复杂度较低，系统频谱效率高。

为达到上述目的，本发明所述的FD-MIMO传输系统在多用户场景下的用户分组及调度方法包括FD-MIMO传输系统在多用户场景下用户的分组及FD-MIMO传输系统在多用户场景下用户的调度；

所述FD-MIMO传输系统在多用户场景下用户的分组包括以下步骤：

1a)FD-MIMO传输系统的初始用户集合U为U＝{1,...,N}，在FD-MIMO传输系统的初始用户集合U中选择出第一组的主用户m₁，其中，N为FD-MIMO传输系统中的用户总数；

2a)将剩余N-1个用户中与第一组的主用户m₁的垂直信道表征矢量弦距离最大的用户作为第二组主用户m₂；