專利名稱：一種提高mu-mimo性能的基站調(diào)度方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)基站調(diào)度領(lǐng)域，特別是涉及LTE TDD系統(tǒng)中的MU-MIMO系統(tǒng) 的基站調(diào)度方法和裝置。
背景技術(shù)：
長期演進(jìn)項目(LTE:Long Term Evolution)改進(jìn)并增強了 3G的空中接入技術(shù)， 采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行 100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降 低系統(tǒng)延遲。LTE同時定義了 LTE FDD (Frequency Division Duplexing)頻分雙工和LTE TDD(TimeDivision Duplexing)時分雙工兩種方式。LTE系統(tǒng)的信道模型為假設(shè)t時刻下行接收信號y, =Hi V, s(+η,，其中yt為t時 刻接收信號，Ht為信道矩陣，義是發(fā)送端的預(yù)編碼矩陣，st是發(fā)送信號，nt為方差為N的AWGN 噪聲。st的發(fā)送功率為Pt，采用的調(diào)制和編碼方式為Mt。其中，^的選擇是基站側(cè)根據(jù)發(fā)送 端的反饋和一些基站側(cè)已獲得的信道信息綜合決定的。對于MU-MIM0(多用戶-多輸入輸 出)系統(tǒng)和SU-MIMO(單用戶-多輸入輸出)系統(tǒng)，用戶設(shè)備(UE)的反饋形式相同，需要反 饋一個數(shù)據(jù)流的信道質(zhì)量指示符(CQI)和信道預(yù)編碼矩陣索引(PMI)?；緜?cè)根據(jù)反饋的 CQI和PMI來進(jìn)行調(diào)度。對于LTE TDD系統(tǒng)，基站側(cè)利用信道互易性可得到部分下行信道狀態(tài)信息(CSI)， 因此，基站側(cè)對下一時刻應(yīng)該使用預(yù)編碼矩陣、+1可以估計為。但是受很多因素影響，基 站側(cè)獲得的信道信息也不是十分準(zhǔn)確，不能直接用 ,+1作為，還需要綜合考慮PMI反饋 對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣V,+1及CQIt+1。又由于對于MU-MIMO來說，每個用戶采用一個數(shù)據(jù)流，這就存在一個用戶間干擾 的問題。用戶間干擾嚴(yán)重反而會大幅度降低系統(tǒng)容量。由于在LTE系統(tǒng)中兩個用戶的數(shù)據(jù) 流之間不采用功率控制，因此兩個用戶的發(fā)送數(shù)據(jù)功率相同。如果用戶間干擾嚴(yán)重，那么即 使用戶有非常好的信道質(zhì)量，實際的接收信噪比也很低。因此，需要一種能提高M(jìn)U-MIMO性 能，綜合考慮CQI、PMI、CSI的聯(lián)合調(diào)度方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的是提出一種提高M(jìn)U-MIMO性能 的基站調(diào)度方法和裝置，能綜合考慮CQI、PMI和CSI，更好地提高M(jìn)U-MIMO性能。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種提高M(jìn)U-MIMO性能的基站調(diào)度方法，包括步驟1 各用戶設(shè)備向基站側(cè)反饋t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣索引、信道質(zhì)量指示符， 基站側(cè)估計各用戶設(shè)備t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣；其中，所述預(yù)編碼矩陣索引對應(yīng)于反饋預(yù) 編碼矩陣，所述信道質(zhì)量指示符對應(yīng)于名義發(fā)送速率，t為任意時刻；步驟2 基站側(cè)對用戶設(shè)備進(jìn)行配對，并計算配對的兩個用戶設(shè)備的反饋預(yù)編碼矩陣組與基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組之差的行列式的值；步驟3 若所述值大于或等于1，則配對的兩個用戶設(shè)備的發(fā)送速率均為零；若所述值小于1，修正配對的兩個用戶設(shè)備的發(fā)送速率分別為各用戶設(shè)備的名 義發(fā)送速率乘以1與所述值之差的絕對值。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，修正發(fā)送速率后，基站側(cè)選擇所述反饋預(yù)編碼矩陣組 或所述基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組作為預(yù)編碼矩陣組。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，基站側(cè)利用信道互易性得到部分下行信道狀態(tài)信息來 估計t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣。本發(fā)明還提出一種提高M(jìn)U-MIMO性能的基站調(diào)度裝置，包括反饋模塊，用于各用戶設(shè)備向基站側(cè)反饋t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣索引、信道質(zhì)量 指示符，其中，所述預(yù)編碼矩陣索引對應(yīng)于反饋預(yù)編碼矩陣，所述信道質(zhì)量指示符對應(yīng)于名 義發(fā)送速率，t為任意時刻；估計模塊，用于基站側(cè)估計各用戶設(shè)備t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣；配對模塊，用于基站側(cè)對用戶設(shè)備進(jìn)行配對，并計算配對的兩個用戶設(shè)備的反饋 預(yù)編碼矩陣組與基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組之差的行列式的值；處理模塊，用于當(dāng)配對模塊計算的所述值大于或等于1，則配對的兩個用戶設(shè)備的 發(fā)送速率均為零；當(dāng)配對模塊計算的所述值所述值小于1，修正配對的兩個用戶設(shè)備的發(fā)送速率分 別為各用戶設(shè)備的名義發(fā)送速率乘以1與所述值之差的絕對值。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，修正發(fā)送速率后，基站側(cè)選擇所述反饋預(yù)編碼矩陣組 或所述基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組作為預(yù)編碼矩陣組。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述估計模塊是基站側(cè)利用信道互易性得到部分下行 信道狀態(tài)信息來估計t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣。本發(fā)明提出的上述方法和裝置，利用修正后的速率配對進(jìn)行相關(guān)調(diào)度，可以有效 的避免用戶間干擾嚴(yán)重的用戶被調(diào)度，同時對速率的修正可以在一定程度上提高系統(tǒng)傳輸 的正確率。因此將提高LTE-TDD系統(tǒng)應(yīng)用MU-MIMO技術(shù)時的系統(tǒng)性能。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。對于所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員而言，從對本發(fā)明的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將顯 而易見。


圖1為本發(fā)明提出的提高M(jìn)U-MIMO性能的基站調(diào)度方法的優(yōu)選實施例的示意圖；圖2為本發(fā)明提出的提高M(jìn)U-MIMO性能的基站調(diào)度裝置的優(yōu)選實施例的示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明提出的一種提高M(jìn)U-MIMO性能的基站調(diào)度方法的優(yōu)選實施例， 包括步驟11 各用戶設(shè)備UE向基站側(cè)反饋t+Ι時刻(t為任意時刻)的預(yù)編碼矩陣索 引PMI、信道質(zhì)量指示符CQI，一般來說，一個PMI對應(yīng)一個反饋預(yù)編碼矩陣 +1，一個信道質(zhì)量指示符CQIt+1對應(yīng)一個名義發(fā)送速率Tw ；步驟12 基站側(cè)利用信道互易性得到部分下行信道狀態(tài)信息CSI來估計t+Ι時刻 的預(yù)編碼矩陣 ,+1;步驟21 基站側(cè)對用戶設(shè)備進(jìn)行配對，這里，假設(shè)用戶設(shè)備m與用戶設(shè)備η配對；步驟22 計算配對的這兩個用戶設(shè)備的反饋預(yù)編碼矩陣組€ =與基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組^； = [$, ]之差的行列式的的值Α =|%-步驟3 若所述值大于或等于1，說明配對的這兩個用戶設(shè)備存在嚴(yán)重的用戶間干 擾，因此這兩個用戶設(shè)備的發(fā)送速率均為零；若上述實施例中的所述值Dnm小于1，則說明配對的這兩個用戶設(shè)備間的用戶間干 擾可以接受，配對成功，但還可以根據(jù)計算出的Dmn對用戶設(shè)備的發(fā)送速率進(jìn)行修正，利用 修正后的速率進(jìn)行相關(guān)調(diào)度，可以在一定程度上提高系統(tǒng)傳輸?shù)恼_率，修正配對的用戶 設(shè)備的發(fā)送速率分別為各用戶設(shè)備的名義發(fā)送速率乘以1與所述值之差的絕對值，即假 設(shè)用戶設(shè)備反饋的t+Ι時刻信道質(zhì)量信息為CQIt+1，那么對應(yīng)的名義發(fā)送速率為st+1，那么用戶設(shè)備m和用戶設(shè)備η進(jìn)行配對后的發(fā)送速率對為，根據(jù)步驟2中計算的Dnm將發(fā)送速率對修正為[<；, ] = (1 - Dmn), 5；+1 (1 - Dmn)]在上述實施例中，修正發(fā)送速率后，基站側(cè)可以選擇反饋預(yù)編碼矩陣組^；作為預(yù) 編碼矩陣組，也可以選擇基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組^；作為預(yù)編碼矩陣組。在上述實施例的步驟1中，基站側(cè)利用信道互易性得到部分下行信道狀態(tài)信息來 估計t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣的具體方法為基站側(cè)通過t時刻對上行導(dǎo)頻的信道估計得到 t時刻的信道響應(yīng)Ht，通過對Ht進(jìn)行SVD分解即可得到Ht = UA V，t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣 可選用V的共軛轉(zhuǎn)置，即義+1 = V'。如圖2所示，本發(fā)明提出的一種提高M(jìn)U-MIMO性能的基站調(diào)度裝置的優(yōu)選實施例， 包括反饋模塊101、估計模塊102、配對模塊103、處理模塊104，其中反饋模塊101用于各用戶設(shè)備向基站側(cè)反饋t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣索引、信道質(zhì) 量指示符，其中，所述預(yù)編碼矩陣索引對應(yīng)于反饋預(yù)編碼矩陣，所述信道質(zhì)量指示符對應(yīng)于 名義發(fā)送速率，t為任意時刻；估計模塊102用于基站側(cè)估計各用戶設(shè)備t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣；配對模塊103用于基站側(cè)對用戶設(shè)備進(jìn)行配對，并計算配對的兩個用戶設(shè)備的反 饋預(yù)編碼矩陣組與基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組之差的行列式的值；處理模塊104用于當(dāng)配對模塊計算的所述值大于或等于1，則配對的兩個用戶設(shè) 備的發(fā)送速率均為零；當(dāng)配對模塊計算的所述值小于1時，修正配對的兩個用戶設(shè)備的發(fā)送速率分別 為各用戶設(shè)備的名義發(fā)送速率乘以1與所述值之差的絕對值。修正發(fā)送速率后，基站側(cè)可以選擇所述反饋預(yù)編碼矩陣組或所述基站側(cè)估計的預(yù) 編碼矩陣組作為預(yù)編碼矩陣組。在估計模塊102中，基站側(cè)利用信道互易性得到部分下行信道狀態(tài)信息來估計t+1時刻的預(yù)編碼矩陣。 雖然，本發(fā)明已通過以上實施例及其附圖而清楚說明，然而在不背離本發(fā)明精神 及其實質(zhì)的情況下，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的變化和修 正，但這些相應(yīng)的變化和修正都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種提高M(jìn)U-MIMO性能的基站調(diào)度方法，其特征在于，包括步驟1 各用戶設(shè)備向基站側(cè)反饋t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣索引、信道質(zhì)量指示符，基站 側(cè)估計各用戶設(shè)備t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣；其中，所述預(yù)編碼矩陣索引對應(yīng)于反饋預(yù)編碼 矩陣，所述信道質(zhì)量指示符對應(yīng)于名義發(fā)送速率，t為任意時刻；步驟2 基站側(cè)對用戶設(shè)備進(jìn)行配對，并計算配對的兩個用戶設(shè)備的反饋預(yù)編碼矩陣 組與基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組之差的行列式的值；步驟3 若所述值大于或等于1，則配對的兩個用戶設(shè)備的發(fā)送速率均為零；若所述值小于1，修正配對的兩個用戶設(shè)備的發(fā)送速率分別為各用戶設(shè)備的名義發(fā) 送速率乘以1與所述值之差的絕對值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站調(diào)度方法，其特征在于，修正發(fā)送速率后，基站側(cè)選擇所 述反饋預(yù)編碼矩陣組或所述基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組作為預(yù)編碼矩陣組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站調(diào)度方法，其特征在于，基站側(cè)利用信道互易性得到部 分下行信道狀態(tài)信息來估計t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣。
4.一種提高M(jìn)U-MIMO性能的基站調(diào)度裝置，其特征在于，包括反饋模塊，用于各用戶設(shè)備向基站側(cè)反饋t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣索引、信道質(zhì)量指示 符，其中，所述預(yù)編碼矩陣索引對應(yīng)于反饋預(yù)編碼矩陣，所述信道質(zhì)量指示符對應(yīng)于名義發(fā) 送速率，t為任意時刻；估計模塊，用于基站側(cè)估計各用戶設(shè)備t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣；配對模塊，用于基站側(cè)對用戶設(shè)備進(jìn)行配對，并計算配對的兩個用戶設(shè)備的反饋預(yù)編 碼矩陣組與基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組之差的行列式的值；處理模塊，用于當(dāng)配對模塊計算的所述值大于或等于1，則配對的兩個用戶設(shè)備的發(fā)送 速率均為零；當(dāng)配對模塊計算的所述值所述值小于1，修正配對的兩個用戶設(shè)備的發(fā)送速率分別為 各用戶設(shè)備的名義發(fā)送速率乘以1與所述值之差的絕對值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基站調(diào)度裝置，其特征在于，修正發(fā)送速率后，基站側(cè)選擇所 述反饋預(yù)編碼矩陣組或所述基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組作為預(yù)編碼矩陣組。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基站調(diào)度裝置，其特征在于，所述估計模塊是基站側(cè)利用信 道互易性得到部分下行信道狀態(tài)信息來估計t+Ι時刻的預(yù)編碼矩陣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高M(jìn)U-MIMO性能的基站調(diào)度方法，包括步驟1各用戶設(shè)備向基站側(cè)反饋t+1時刻的預(yù)編碼矩陣索引、信道質(zhì)量指示符，基站側(cè)估計各用戶設(shè)備t+1時刻的預(yù)編碼矩陣；步驟2基站側(cè)對用戶設(shè)備進(jìn)行配對，并計算配對的兩個用戶設(shè)備的反饋預(yù)編碼矩陣組與基站側(cè)估計的預(yù)編碼矩陣組之差的行列式的值；步驟3若所述值大于或等于1，則配對的兩個用戶設(shè)備的發(fā)送速率均為零；若所述值小于1，修正配對的兩個用戶設(shè)備的發(fā)送速率分別為各用戶設(shè)備的名義發(fā)送速率乘以1與所述值之差的絕對值。本發(fā)明在調(diào)度時綜合考慮CQI、PMI和CSI，有效避免了嚴(yán)重的用戶間干擾，更好地提高M(jìn)U-MIMO性能。
文檔編號H04L1/00GK102056311SQ20091023596
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者萬屹, 劉曉峰, 徐菲, 沈嘉, 魏貴明 申請人:工業(yè)和信息化部電信傳輸研究所