专利名称：：上行多用户多入多出系统中的用户配对方法
技术领域：
：本发明属于无线通信
技术领域：
，特别涉及一种上行多用户多入多出系统中(MIM0)的用户配对方法。
背景技术：
：在上行多用户多入多出(MIM0)系统中，用户终端的功率放大器的配置和上行用户的吞吐量受限于信道带宽是两个非常实际的问题。为了减轻这些问题的负面影响，现有的一种解决方案是，允许两个用户在同一个资源块中传输数据，每个用户只有一根传输天线。在这个方案中，一个非常重要的过程就是用户配对。如今，已经涌现了一些可以提高上行多用户多入多出(MIM0)系统性能的配对方案。在3GPPLTE会议中，北电(Nortel)提出了随机用户配对和正交用户配对两种方案。随机用户配对根据轮叫调度算法(RoundRobin)选择第一个配对用户，然后再随机选择与第一个用户配对的第二个用户。正交用户配对则仍然根据轮叫调度算法(RoundRobin)选择第一个配对用户，然后再根据正交方程或者行列式方程来选择与第一个用户配对的第二个用户。北电(Nortel)假设//是第/7个子载波的空间复用信道，并且定义2x2多入多出(MIM0)信道如下-,1,2(1)式(1)中上标V表示共轭转置。2x2多入多出(MIM0)的正交方程如下:&04)表示为矩阵/\的迹。2x2多入多出(MIM0)的行列式方程如下化,(3)中")detC4)表示为矩阵/\的行列式。1>，^可以表示为配对用户^和&在第n个子载波上的正交方程或者行列式方程，平均￡>，^的计算如下W表示为被分配给配对用户A,和&的子载波的数目。正交用户配对方法根据轮叫调度(RoundRobin)选择第一个用户&，然后根据忑^的最大值，来选择与第一个用户配对的第二个用户&。高通(Qualcomra)根据比例公平算法选择第一个用户，再根据两个配对用户的最大开环容量来选择第二个用户。本发明的目的在于提供一种上行多用户多入多出系统中的用户配对方法。为达上述目的，本发明釆用如下技术方案一种上行多用户多入多出系统中的用户配对方法，包括以下步骤1)根据比例公平算法选择第一个用户A;2)根据双比例公平算法选择第二个用户m。其中，所述步骤l)中根据比例公平算法选择第一个用户/C具体方法为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，Z)及C,(")表示为用户/f在时间"可以达到的瞬时数据传输率，A(")表示为低通滤波后用户/f的平均数据传输率。其中，所述步骤2)中根据双比例公平算法选择第二个用户m具体方法为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，当配对用户数大于等于3时，在所述步骤2)之后还包括以下步骤3)根据多比例公平算法选择第W个用户。所述步骤3)中根据多比例公平算法选择第W个用户具体方法为A/=argmax[Pw(")}其中W表示为第A/个配对用户，假设/V-7个配对用户已根据双比例公平算法或多比例公平算法选出。本发明在平均每个用户的频谱效率和数据传输率的公平度之间取得一个很好的平衡。能够以较低的平均每个用户的频谱效率的损失换来更大的数据传输率公平度的增益。具体实施方式实施例一一种上行多用户多入多出系统中的用户配对方法，包括以下步骤1)根据比例公平算法(PF)选择第一个用户/c:/c二argmax"(w))(6)其中，&表示为所选择的第一个用户，Z)及G(w)表示为用户/f在时间n，可以达到的瞬时数据传输率。A(")表示为在低通滤波后用户k的平均数据传输率。在计算第一个用户k的瞬时数据传输率时，可以分别考虑有用户间的干扰和无用户间的干扰两种情况。2)根据双比例公平算法选择第二个用户m这种情况下，与第一个用户配对的用户m根据提出的双比例公平算法来选择，算法如下=argmax{_Pm(w)}(8)其中，m表示根据配对原则所选择的第二个用户，D及Cm(")表示为用户m在时间/，可以达到的瞬时数据传输率。i^(/7)表示为低通滤波后用户/n的平均数据传输率。在第二个用户对第一个用户没有干扰的情况中，假设在接受端连续干扰消除(SIC)和最小均方误差(MMSE)检测可以完全抑制第二个用户对第一个用户的干扰。实施例二对于多个用户(大于等于3)在相同的资源块中传输数据时，可以使用类似于双比例公平配对算法的多比例公平配对算法来选择配对用户。即在实施例一的基础上，增加步骤3)根据多比例公平算法选择第W个配对用户，具体描述如下根据多比例公平算法找出所配对的第W个配对用户=-，W=argmax{i>w(")}其中W表示为第W个配对用户(假设W-1个配对用户已根据双比例公平算法或多比例公平算法选出)。在仿真环境中，我们假设两个用户在相同的资源块中传输数据。为了仿真不同位置的用户，我们把一个小区内的12个用户平均分成三组，每一组在接受端的平均信噪比分别为5dB,10dB和15dB。然后我们根据不同的配对准则再选取两个用户组成2x2上行多用户多入多出(MIM0)系统。具体的参数设置见表l，仿真结果见表2。表1仿真参数的设置<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2各个方案的频谱效率和公平度的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2中，虽然高通的方案能取得最大的平均用户的频谱效率，但是数据传输率的公平度非常的差。而本发明的方案可以在平均每个用户的频谱效率和数据传输率公平度之间取得一个很好的平衡。从表中可以看出，本发明与高通(Qaulcomm)的方案相比，本发明的方案仅以约6%平均每个用户的频谱效率的损失换来了约30%的数据传输率公平度的增益。权利要求1、一种上行多用户多入多出系统中的用户配对方法，其特征在于包括以下步骤1)根据比例公平算法选择第一个用户k；2)根据双比例公平算法选择第二个用户m。2、根据权利要求l所述的上行多用户多入多出系统中的用户配对方法，其特征在于所述步骤l)中根据比例公平算法选择第一个用户/C具体方法为、；/c=argmax"()}其中，Z)iCk(W)表示为用户/f在时间/7可以达到的瞬时数据传输率，A(")表示为低通滤波后用户/f的平均数据传输率。3、根据权利要求2所述的上行多用户多入多出系统中的用户配对方法，其特征在于所述步骤2)中根据双比例公平算法选择第二个用户m具体方法为";[A(")+礼(")]/w二argmax(户加(w》。4、根据权利要求3所述的上行多用户多入多出系统中的用户配对方法，其特征在于当配对用户数大于等于3时，在所述步骤2)之后还包括以下步骤3)根据多比例公平算法选择第A/个用户。5、根据权利要求4所述的上行多用户多入多出系统中的用户配对方法，其特征在于所述步骤3)中根据多比例公平算法选择第A/个用户具体方法为￡脏"(")4(")=J￡2^-W二argmax!尸w(w)J其中A/表示为第A/个配对用户，假设/V-f个配对用户己根据双比例公平算法或多比例公平算法选出。全文摘要一种上行多用户多入多出系统中的用户配对方法，首先根据比例公平算法选择第一个用户k；其次根据双比例公平算法选择第二个用户m。根据比例公平算法选择第一个用户k具体方法为(Ⅰ)。其中，所述步骤2)中根据双比例公平算法选择第二个用户m具体方法为(Ⅱ)，本发明在平均每个用户的频谱效率和数据传输率的公平度之间取得一个很好的平衡。能够以较低的平均每个用户的频谱效率的损失换来更大的数据传输率公平度的增益。文档编号H04B7/04GK101192865SQ20061011867公开日2008年6月4日申请日期2006年11月27日优先权日2006年11月27日发明者夏小梅,景徐,王海峰,胡宏林,金圣峣,斌陈,霞陈申请人:上海无线通信研究中心