的天线数、网络 中现有用户的天线数和上行信道的状态信息、业务的传输速率、基站检测到的用户的功率 和噪声功率，获取上行信道每个用户的等效频谱带宽； 步骤2:根据系统上行信道中所有用户的等效频谱带宽累加和不大于系统带宽，计算 出系统的上行信道的用户容量； 步骤3 :已知信道状态信息的条件下，根据系统中的用户数、系统中所有用户承载业务 的传输速率、接收天线数、系统中所有用户的下行信道状态信息、传输特定业务的用户的接 收天线数、基站的发射功率和噪声功率，获取下行信道每个用户的等效频谱带宽； 步骤4:根据系统下行信道中所有用户的等效频谱带宽累加和不大于系统带宽，计算 出系统的下行信道的用户容量。
2. 根据权利要求1所述的一种多业务大规模MMO系统的用户容量的估计方法，其特征 在于：所述方法步骤1包括： 根据网络中传输特定业务的用户的信道矩阵和其他用户的信道矩阵，获取该上行信道 用户的等效信道矩阵； 根据该上行信道用户的等效信道矩阵、基站接收天线数、网络中当前的用户数、基站检 测到的该用户的功率、传输速率、发射天线数和噪声功率，获取该上行信道用户的等效频谱 带宽。
3. 根据权利要求2所述的一种多业务大规模MMO系统的用户容量的估计方法，其特征 在于：所述方法根据网络中传输特定业务的用户的信道矩阵和其他用户的信道矩阵，获取 该上行信道用户的等效信道矩阵，包括： 所述方法根据Hudt=Ui/Huk计算上行信道用户的等效信道矩阵，其中，UuknH 是网络中其他用户的信道矩阵组成的矩阵/&的共轭转置矩阵的零空间矩阵，
4. 根据权利要求2所述的一种多业务大规模MMO系统的用户容量的估计方法，其特征 在于：所述方法根据该上行信道用户的等效信道矩阵、基站接收天线数、网络中当前的用户 数、基站检测到的该用户的功率、传输速率、发射天线数和噪声功率，获取该上行信道用户 的等效频谱带宽，包括： 所述方法根S
计算上行信道用户的等效频谱带宽，其中，表示 上行信道传输特定业务的第k个用户的等效频谱带宽；M表示基站的接收天线数；Nk表示传 输特定业务的第k个用户的发射天线数；Rk表示传输特定业务的第k个用户的传输速率；K 表示当前系统的用户数；P〇表示基站检测到的用户的功率，在本发明中假设基站检测到的 上行信道用户的功率均相同；Yk表示上行信道传输特定业务的第k个用户的等效信道矩 阵的秩，ui表示上行信道中传输特定业务的第k个用户的等效信道矩阵的第i个奇异值。
5. 根据权利要求1所述的一种多业务大规模MMO系统的用户容量的估计方法，其特征 在于：所述方法步骤2包括：所述方法根据系统上行信道所有用户的等效频谱带宽累加和 不大于系统带宽，此时的用户数即为系统的上行信道的用户容量。
6. 根据权利要求1所述的一种多业务大规模MM0系统的用户容量的估计方法，其特征 在于，所述方法步骤3包括： 根据网络中传输特定业务的用户的信道矩阵和其他用户的信道矩阵，获取该下行信道 用户的等效信道矩阵； 根据该下行信道用户的等效信道矩阵、网络中当前的用户数、基站的发射功率、该用户 承载业务的传输速率、接收天线数和噪声功率，获取该用户的等效频谱带宽。
7. 根据权利要求6所述的一种多业务大规模MM0系统的用户容量的估计方法，其特征 在于，所述方法根据网络中传输特定业务的用户的信道矩阵和其他用户的信道矩阵，获取 该下行信道用户的等效信道矩阵，包括： 根据Hddt=HdkVdkn计算下行信道用户的等效信道矩阵，Vdkn是网络中其他用户的下行信 道矩阵组成的矩阵&的零空间矩阵，/7I=[1^,1^,…，H"v …，
8. 根据权利要求6所述的一种多业务大规模MM0系统的用户容量的估计方法，其特征 在于，所述方法根据该下行信道用户的等效信道矩阵、网络中当前的用户数、基站的发射功 率、该用户承载业务的传输速率、接收天线数和噪声功率，获取该用户的等效频谱带宽，包 括： 根据 计算下行信道用户的等效频谱带宽，其中，5说表示下行信道 第k个用户的等效频谱带宽；Nk表示第k个用户的接收天线数；Rk表示第k个用户的传输 速率；K表示当前系统的用户数；P表示基站的发射功率；tk表示下行信道第k个用户的等 效信道矩阵的秩；A&表示下行信道第k个用户的等效信道矩阵的第i个奇异值。
9. 根据权利要求1所述的一种多业务大规模MM0系统的用户容量的估计方法，其特征 在于：所述方法步骤4包括：所述方法根据系统下行信道所有用户的等效频谱带宽累加和 不大于系统带宽，此时的用户数即为系统的下行信道的用户容量。
10. 根据权利要求1所述的一种多业务大规模MM0系统的用户容量的估计方法应用于 在给定业务速率条件下的多业务大规模M頂0系统。
【专利摘要】本发明公开了一种在给定业务速率条件下多业务大规模MIMO系统的用户容量的估计方法，该方法的用户容量指的是系统承载的用户数，根据基站的天线数、系统中的用户数、系统中所有用户的信道状态信息、用户的传输速率、用户的天线数、发射功率和噪声功率等，获取每个用户的等效频谱带宽，从而找到用户容量与系统频谱带宽的关系。本发明中的用户容量都可以通过基站的天线数、用户的天线数和发射功率等进行调整，这就有利于运营商进行频率优化，以提高频谱利用率。本发明解决了现有技术基于吞吐量最大而造成的资源分配不公平的问题和资源浪费的问题。
【IPC分类】H04W24-00, H04B7-04
【公开号】CN104618921
【申请号】CN201510019355
【发明人】潘甦, 蔡冰洁
【申请人】南京邮电大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月15日