基于大规模MIMO的联合用户调度方法、功率分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种基于大规模MIMO的联合用户调度方法及相应的功率分配方法。该联合用户调度方法包括以下步骤：步骤1：获得信道矩阵、功率分配向量、调度向量以及预编码矩阵；步骤2：计算宏用户、小基站和小用户处的信干噪比及平均数据速率区域；步骤3：基于在非理想信道状态信息和无线回传队列有限的条件下最大化网络效用函数，计算最优调度向量；步骤4：根据最优调度向量更新队列。本发明专利技术能够在系统动态变化时优化整个网络的性能，显著提高大规模MIMO系统的整体吞吐量。

Joint user scheduling and power allocation based on large scale MIMO

【技术实现步骤摘要】
基于大规模MIMO的联合用户调度方法、功率分配方法
本专利技术涉及一种基于大规模MIMO的联合用户调度方法，同时也涉及相应的功率分配方法，属于无线通信

技术介绍
对于5G超密集网络的部署来说，现有基于光纤链路的有线回传方案需要将光纤连接到各个小基站，部署成本十分昂贵，显然不具备可行性。因此，低成本、便捷的无线回传是一个比较合适的解决方案。另外，目前在低于6GHz的频段中，可用于蜂窝移动网络的频谱资源特别少，甚至可能无法满足5G系统的无线接入对于频谱的要求，而且由于该频段波长较大，不适合在小基站端部署大规模天线阵列。因此，将现有蜂窝频谱资源直接用于5G系统的小基站带内无线回传是不可行的。在PiZ,ChoiJ,JrRH发表的论文《Millimeter-waveGbpsBroadbandEvolutiontowards5G:FixedAccessandBackhaul》(IEEECommunicationsMagazine,2015,54(4):6–11)中，提出毫米波宽带系统为当前和未来蜂窝系统中的重要回程问题提供了解决方案，其关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大规模MIMO的联合用户调度方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤1：获得信道矩阵、功率分配向量、调度向量以及预编码矩阵；/n步骤2：计算宏用户、小基站和小用户处的信干噪比及平均数据速率区域；/n步骤3：基于在非理想信道状态信息和无线回传队列有限的条件下最大化网络效用函数，计算最优调度向量；/n步骤4：计算宏基站、小基站的功率分配；/n步骤5：基于更新后的队列和所述功率分配，进行下行数据传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于大规模MIMO的联合用户调度方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：获得信道矩阵、功率分配向量、调度向量以及预编码矩阵；
步骤2：计算宏用户、小基站和小用户处的信干噪比及平均数据速率区域；
步骤3：基于在非理想信道状态信息和无线回传队列有限的条件下最大化网络效用函数，计算最优调度向量；
步骤4：计算宏基站、小基站的功率分配；
步骤5：基于更新后的队列和所述功率分配，进行下行数据传输。


2.如权利要求1所述的联合用户调度方法，其特征在于：
所述最优调度向量是在每个时刻t，通过CVX凸优化工具箱中基于连续凸逼近的方法，对系统队列缓存向量，利用李雅普诺夫漂移加惩罚算法计算得到的。


3.如权利要求2所述的联合用户调度方法，其特征在于：
所述最优调度向量是根据最小化(网络队列、虚拟队列和Λ的影响)-(小基站队列和q的影响)得到的。


4.如权利要求3所述的联合用户调度方法，其特征在于：
所述最优调度向量是将减去计算得到的。


5.如权利要求3所述的联合用户调度方法，其特征在于：
计算宏用户、小基站和小用户处的信干噪比时，利用随机矩阵理论进行计算。


6.一种基于大规模MIMO的功率分配方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：获得信道矩阵、功率分配向量、调度向量以及预编码矩阵；
步骤2：计算宏用户、小基站和小用户处的信干...

【专利技术属性】
技术研发人员：余钊贤，易辉跃，张武雄，许晖，裴俊，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：上海;31