专利名称：一种应用于vmimo系统的多用户配对算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及多输入输出无线移动通讯系统，尤其是涉及一种上行虚拟MMO系统的多用户配对算法。
背景技术：
在各种应用电磁波技术的领域，尤其是在无线通信中，多输入多输出(Multiple-1nput Multiple-Out-put,以下简称:ΜΙΜΟ)技术已被广泛使用。MIMO技术是针对多径无线信道来说的，是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，从而提高数据速率、减少误码率，改善无线信号传送质量。MMO技术能够极大程度地提高系统容量和频谱效率，使得系统能够利用有限的时频资源来获得更高的传输速率和系统吞吐量。但由于未来对移动设备更小更省电的需求，很难实现在移动设备上安装多根天线，满足天线阵列间隔大于信道的相干距离这一要求。这就使得MIMO技术在蜂窝移动通信的上行链路中受到限制。虚拟MM0(Virtual ΜΙΜΟ,以下简称:VMM0)系统，即每个发射天线均发送一个数据流，但是两个或者更多发射天线的数据流占用相同的时频资源，这样从接收端看，这些来自不同终端的发射天线发射的数据流可以被看成来自同一终端上不同天线的数据流，从而构成一个虚拟M頂O系统。虚拟MMO系统不要求提升终端硬件规格，却能极大提升系统上行的吞吐量，因此虚拟MMO技术被采用为LTE (Long Term Evolution)上行多用户MMO技术。具体实现方式上，每个终端只配有一根天线，由于每个用户的信道情况差别很大，所以不同天线上的大尺寸衰落差别很大，通过采用特定的调度机制，选择符合规定的用户并归为一组，从而分组成功的 用户天线就构成了虚拟的多天线阵列在相同的时/频资源上发送数据，进而形成了无线信号的在空间上的服用，通过这种方式可有效的提高系统的容量。配对方法决定系统吞吐量情况,但是如何选择不同的用户进行配对并使用相同时/频资源发送数据以提高系统的吞吐量，在不同方面对配对算法提出不同的要求。一方面，如果信道情况好的用户和信道情况不好的用户配对成虚拟MIMO系统，在信道非正交的情况下，好的用户会对不好的用户产生很强的干扰。另一方面，用户配对算法的采用也对系统的吞吐量有十分明显的影响。联合发送数据的多个用户需要占用相同的时/频资源，虚拟MIMO要将配对成功的多个用户作为一个整体分配资源，要想达到最后的资源分配效率，采用何种配对算法显得尤为重要，其作用是用来实现使用统一资源的用户对的选择，其配对性能好坏直接决定了系统的好坏。好的配对算法可以更好的整合有效的资源，实现系统效率的最大化。现有虚拟MMIO用户配对技术都是基于正交准则的正交两用户配对算法，具体过程:
假设一个小区中存在K个用户。将用户i与用户j配对后与基站接收天线之间的空间复用矩阵记为Hij，并令:
权利要求
1.一种应用于VMIMO系统的多用户配对算法，其特征在于包括: 步骤1:设Ic1(X)代表用户X本身，k2(x)代表用户X的第I个配对用户，k3(x)代表用户X的第2个配对用户，……，kn+1 (x)代表用户X的第η个配对用户，i e Ω，Ω代表VMMO系统上行传输数据时未分配资源块的用户集合，人1是\^頂0系统上行传输数据时已分配资源块的用户集合，Ω与A1的集合是整个用户集合； 步骤2:按照用户X在VMMO系统上行传输数据时信道容量值由大到小的顺序依次对每一个已调度用户X选择第η个配对用户，其中X e An, A cAt, An代表已找到n-l个配对的用户集合，所述已分配资源块的用户集合指的是VMMO系统上行传输数据时通过调度算法在可用带宽上的已调度用户，所述可用宽带指的是进行上行传输数据的频带，所述η表示的是配对用户数量，所述η大于等于2的整数。
2.根据权利要求1所述的一种应用于VMIMO系统的多用户配对算法，其特征在于所述步骤2具体过程是: 步骤21:根据公式(I)计算用户X在VMMO系统上行传输数据时信道容量值D1(X)
3.根据权利要求2之一所述的一种应用于VMIMO系统的多用户配对算法，其特征在于所述调度算法包括比例公平调度算法、最大载干比算法和轮询调度算法。
4.根据权利要求3之一所述的一种应用于VMIMO系统的多用户配对算法，其特征在于所述参数a e [O, I],参数β e [O, I]。
5.根据权利要求4所述的一种应用于VMIMO系统的多用户配对算法，其特征在于所述参数a e [O, 1]，参数β=1。
6.根据权利要求5所述的一种应用于VMIMO系统的多用户配对算法，其特征在于所述参数 a e [O, 1]，参数 β=0.8。
7.根据权利要求6所述的一种应用于VMIMO系统的多用户配对算法，其特征在于所述参数α=1，参数β e [O, I]。
8.根据权利要求1至6之一所述的一种应用于VMIMO系统的多用户配对算法，其特征在于所述参数α=1，参数β=1。
9.根据权利要求1至6之一所述的一种应用于VMIMO系统的多用户配对算法，其特征在于所述参数α=1，参数β=0.8。·
全文摘要
本发明涉及多输入输出无线移动通讯系统，尤其是涉及一种上行VMIMO系统的多用户配对算法。本发明针对现有技术存在的问题，提供一种基于贪婪准则的次优多用户配对算法的应用于虚拟MIMO系统的多用户配对算法，该算法能够根据用户的信道状况，逐个选择配对用户，在降低搜索复杂度的同时，最大限度地提升系统吞吐量；同时针对边缘用户吞吐量较低的问题，引入了比例公平因子α和β，进一步解决了复杂度计算问题。本发明是按照用户x所在信道容量值由大到小的顺序依次对每一个已调度用户x选择第n个配对用户。本发明应用于VMIMO系统上行数据传输领域。
文档编号H04B7/04GK103220025SQ20131013503
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月18日 优先权日2013年4月18日
发明者赵宏志, 郑博文, 唐友喜 申请人:电子科技大学