專利名稱：基于多天線無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶調(diào)度與預(yù)編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于多天線無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶調(diào)度與預(yù)編碼方法。
背景技術(shù)：
隨著多天線無線通信技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)多天線協(xié)作技術(shù)被認(rèn)為是第四代移動通信的核心技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)多天線協(xié)作技術(shù)通過多個蜂窩網(wǎng)絡(luò)相同的簇中不同的基站發(fā)射天線間的合作，以達到在干擾受限的多用戶無線通信系統(tǒng)中消除或者減少多用戶間干擾，提高系統(tǒng)性能的目的。這種基站間的合作主要通過基站對用戶聯(lián)合進行預(yù)編碼來實現(xiàn)。雖然臟紙編碼從信息論的觀點來說可以達到多天線下行鏈路的容量，但是考慮到臟紙編碼實現(xiàn)的復(fù)雜性，在研究多天線無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，Block Diagonalization是常常被采用的預(yù)編碼方法。Lai-U Choi 禾口 Ross D. MurchA 在〈〈Transmit PreprocessingTechnique for Multiuser ΜΙΜΟ Systems Using a Decomposition Approach》一文中指出，在多用戶多天線下行鏈路中中，發(fā)送端采用Block Diagonalization預(yù)編碼可以達到系統(tǒng)復(fù)雜度與系統(tǒng)容量很好的折中.然而，應(yīng)用Block Diagonalization預(yù)編碼的前提條件是發(fā)送天線的總數(shù)必須嚴(yán)格大于等于接收天線的總數(shù)。那么對于用戶數(shù)較多的多天線無線蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說，發(fā)送端的天線數(shù)目就成了整個系統(tǒng)性能的限制。此外，Block Diagonalization 預(yù)編碼只是從消除用戶間干擾的角度出發(fā)，而并沒有考慮到系統(tǒng)存在的噪聲，所以Block Diagonalization預(yù)編碼方法在低信噪比的情況下性能不好?；诖耍迦A大學(xué)^ngle Wu 在《Multiuser ΜΙΜΟ Downlink PrecoderDesign Based on the Maximal SJNR Criterion》 提出了一種基于最大化Signal tojamming plus noise的預(yù)編碼方法，這種方法可以同時減少噪聲與干擾，又對發(fā)送端的用戶數(shù)目沒有限制，而且在傳統(tǒng)的ΜΙΜΟ系統(tǒng)中可以達到比 Block Diagonalization預(yù)編碼方法更好的系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決在采用基于碼書的多天線無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，用戶反饋的信息量較大，系統(tǒng)的有效吞吐量不容樂觀的問題，提出了一種在多天線無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，利用“矩陣反饋”與“標(biāo)量反饋”相結(jié)合的反饋方法進行用戶調(diào)度與用戶信道信息反饋，并對調(diào)度后的用戶進行Signal to jamming plus noise預(yù)編碼的方法。本發(fā)明具體包括如下步驟步驟(1)無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的基站與用戶根據(jù)矩陣反饋碼書Ok產(chǎn)生每個用戶對應(yīng)的標(biāo)量反饋碼書Y k，基站端根據(jù)信道估計技術(shù)得到各個用戶的大尺度衰落矩陣(\，其中，k =1,2,3,…，K，K為系統(tǒng)中待服務(wù)的總的用戶數(shù)目；矩陣反饋碼書Ok的產(chǎn)生方法為a.由Grassmann packing方法產(chǎn)生原始的預(yù)編碼碼書；b.用酉矩陣變換的方法，根據(jù)預(yù)編碼碼書Φ。Η得到屬于用戶自己的矩陣反饋碼書。k，每個用戶的矩陣反饋碼書C^k不一樣，記為％ J = I,2,3,···，};標(biāo)量反饋碼書Y k的產(chǎn)生方法為C.設(shè)Ii = I IGkWiI I2，其中叫1是大小為2^的矩陣反饋碼書Ok中的矩陣，且 i = 1,2,3,-,2^，為第k個用戶的大尺度衰落矩陣；d.將步驟c中得到的Ii按升序排序；e.將所有的Ii按步驟d的排序結(jié)果合并成2 個集合，2 個集合中每個集合里的元素個數(shù)相等，對每一個集合中元素的值取平均，將這個平均值作為標(biāo)準(zhǔn)代表這個集合，這個平均值記為7+ = 1,2,3,:2 ；所有用戶經(jīng)過步驟c e，得到其標(biāo)量反饋碼書Yk，記為 八={^ = 1,2,3, ...,2 };步驟(2)用基于標(biāo)量反饋碼書Yk的方法反饋每個用戶的CQIk在標(biāo)量反饋碼書 Yk中的索引號Mdex1*,具體方法是
權(quán)利要求
1.基于多天線無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶調(diào)度與預(yù)編碼方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟(1)無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的基站與用戶根據(jù)矩陣反饋碼書。，產(chǎn)生每個用戶對應(yīng)的標(biāo)量反饋碼書Yk，基站端根據(jù)信道估計技術(shù)得到各個用戶的大尺度衰落矩陣(\，其中，k= 1， 2,3,…，K，K為系統(tǒng)中待服務(wù)的總的用戶數(shù)目；矩陣反饋碼書Ok的產(chǎn)生方法為a.由Grassmannpacking方法產(chǎn)生原始的預(yù)編碼碼書Φ。Η ；b.用酉矩陣變換的方法，根據(jù)預(yù)編碼碼書Φ。Η得到屬于用戶自己的矩陣反饋碼書Φρ 每個用戶的矩陣反饋碼書C^k不一樣，記為％ ,7+ = 1,2,3,···，};標(biāo)量反饋碼書Yk的產(chǎn)生方法為c.設(shè)Ii= I IG^i |2，其中Wi是大小為2 的矩陣反饋碼書Ok中的矩陣，且 i = 1,2,3,-,2^，為第k個用戶的大尺度衰落矩陣；d.將步驟c中得到的Ii按升序排序；e.將所有的Ii按步驟d的排序結(jié)果合并成2 個集合，2 個集合中每個集合里的元素個數(shù)相等，對每一個集合中元素的值取平均，將這個平均值作為標(biāo)準(zhǔn)代表這個集合，這個平均值記為 7+ = 1,2,3,:2 ；所有用戶經(jīng)過步驟c e，得到其標(biāo)量反饋碼書Yk，記為
全文摘要
本發(fā)明涉及基于多天線無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶調(diào)度與預(yù)編碼方法?，F(xiàn)有方法不能有效解決用戶反饋信息量大等問題。本發(fā)明方法首先產(chǎn)生每個用戶對應(yīng)的標(biāo)量反饋碼書，再反饋碼書中的索引號,根據(jù)索引號和對應(yīng)的標(biāo)量反饋碼書得到用戶對應(yīng)的殘留干擾最小、原始和速率最大的用戶集，基站端向用戶發(fā)送握手信號，通知用戶集中的用戶將被服務(wù)，每一個用戶向基站端反饋用戶小尺度衰落矩陣的索引號,基站端根據(jù)該索引號得到的各個用戶的大尺度衰落矩陣，恢復(fù)用戶集中每個用戶的信道信息矩陣，基站端根據(jù)恢復(fù)的信道信息進行預(yù)編碼傳輸。本發(fā)明方法在保證反饋精度的基礎(chǔ)上大大減少系統(tǒng)的反饋量，從而提高系統(tǒng)的性能并且增加系統(tǒng)同時服務(wù)用戶的數(shù)目。
文檔編號H04W72/12GK102355737SQ20111030729
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者張朝陽, 聞春燕 申請人:浙江大學(xué)