一种多输入多输出系统中为多用户分配资源的方法技术方案

一种多输入多输出系统中为多用户分配资源的方法，降低为多用户分配资源的复杂度。包括：如果有需要获取资源但未被分配资源的用户，则基站从中选出一个用户Ｍ；遍历已被分配资源的用户或用户子集，分别将选出的用户Ｍ与上述用户或者用户子集组合成为备选用户子集；遍历所有备选用户子集，获取这些备选用户子集可获得的传输速率，以及组合之前的原用户或原用户子集可获得的传输速率，选择传输速率增加程度最大的一备选用户子集确定为用户子集，并把分配给其组合之前的原用户或原用户子集的频率资源分配给该用户子集；重复上述步骤，直到所有频率资源上的用户子集中的用户数达到用户子集用户数的上限或者所有需要获取资源的用户数都已被分配了资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在同时支持单用户和多用户多输入多输出模式的多载波通信系统中为多用户分配资源的方法。
技术介绍
多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIM0)技术是指在发射端 和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，信号通过发射端和接收端的多个天线传 送和接收，从而改善每个用户的服务质量(误比特率或数据速率)。而传统的通信系 统是单进单出(Single-Input Single-Output, SISO)系统。基于发射分集和接收分集 的多进单出(Multiple-Input Single-Output, MISO)方式和单进多出(Single-Input Multiple-Output, SIMO)方式也是MMO的一部分。 在频带资源有限而高速数据需求无限增长的现实下，利用增加收发天线来增加空 间自由度、改善系统性能、提高频带利用率是无线通信领域中的一个重要研究方向。MIMO技 术以其特有的优点，已经成为未来移动通信中的关键技术之一。 多输入多输出系统可以在不增加系统带宽的情况下改善系统性能，在一定程度上 对抗多径衰落，提高数据传输速率，并且目前MMO系统的研究已经深入到多种模式中，例 如单用户多输入多输出(SU-MIMO)模式和多用户多输入多输出(MU-MIMO)模式。 一个MMO 信道可以等效为多个并行独立的SISO信道，每一组SISO信道可称作一个层(Layer)，可以 理解为MMO系统中的一份空间资源，发射机可以将码流(code words)放在一个或多个层 上进行传输，实现空间上的资源分配，如果这些码流仅属于一个用户，则称为SU-MIMO，如果 这些码流分属于不同的用户，则称为MU-MIMO。 在多载波MU-MMO模式的调度过程中，需要对众多请求服务的用户进行选择，组 成用户子集来共享频率资源，并保证足够小的用户间干扰，达到尽可能高的系统吞吐量。多 用户选择是MU-MMO模式的调度过程中需要解决的一项重要问题。 最优用户选择方法是考虑所有可能的用户子集，然后从中选择最优的用户子集进 行通信，使得系统总的吞吐量达到上限。如果请求服务的总的用户数为M，用户子集中的最大用户数为N，那么要选择出一个最优用户子集需要遍历^^^种情况，如果将此方法应用到一个频率资源数为R的多载波系统中时，针对所有频率资源选出相应的最优用户子集需要遍历^7^^^T种情况，则可以看出当请求服务的总的用户数M、用户子集中的最大用户数N尤其是频率资源数R较大时计算量太大，并且当W《*时，随着M、N尤其是R的增长，遍历次数会急剧上升，因此这种方法对于多载波通信系统几乎没有实用价 值。 另外有一种次最优的用户选择方法，这种方法首先挑选出一个可获得最大传输速 率的用户，然后再遍历剩下的未被挑选的用户，选出其中能够与已挑选用户组成用户子集并使共同传输速率达到最大的用户，直到选择过程完成。这种方法能够实现相对较低的计算复杂度，要选择出一个最优用户子集需要遍历(^—(^:l); —^种情况，并且可以取得接近最优的MU-MM0系统性能。但是在多载波系统中，这种方法只能够保证某一频带内的性 能达到或者接近最优，没有考虑在该频带上所进行的用户选择会否对其他频率资源的分配 造成影响，因此也很难取得最好的效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种多输入多输出系统中为多用户分配资源 的方法，降低为多用户分配资源的复杂度，同时保证了频带间的资源分配的优化。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多输入多输出系统中为多用户分配资 源的方法，包括 (a)基站为需要获取资源但未被分配资源的用户进行资源分配，同一频率资源分 配给一个或几个用户，直到所有可用频率资源都已分配完毕或者所有需要获取资源的用户 都已被分配资源； (b)如果有需要获取资源但未被分配资源的用户，则基站从所述该些用户中选出 一个用户M ; (c)基站遍历已经被分配资源的用户或者用户数小于用户子集用户数上限的用户子集，分别将选出的用户M与上述用户或者用户子集组合成为备选用户子集； (d)基站遍历所有备选用户子集，获取这些备选用户子集可获得的传输速率，以及组合之前的原用户或原用户子集可获得的传输速率，从中选择传输速率增加程度最大的一个备选用户子集； (e)将上述选出的备选用户子集确定为用户子集，并把分配给其组合之前的原用 户或原用户子集的频率资源分配给该用户子集； 重复上述步骤(b)至步骤(e)，直到所有频率资源上的用户子集中的用户数达到用户子集用户数的上限或者所有需要获取资源的用户数都已被分配了资源。 进一步地，在所述步骤(a)中，基站对需要获取资源但未被分配资源的用户按优先级从高到低顺序进行资源分配，同一频率资源仅分配给一个用户，直到所有可用频率资源都已分配完毕或者所有需要获取资源的用户都已被分配资源。 进一步地，在所述步骤(b)中，基站按照请求获取资源的用户的优先级次序，从需要被获取资源但未被分配资源的用户中选择出一个优先级最高的用户M。 进一步地，所述基站根据以下参数的一种或几种的组合，对用户进行优先级排序需要获取资源的用户间的公平性、需要获取资源的用户的等待时间、信道质量、所需服务的类型、QoS要求。 进一步地，在所述步骤(d)中，基站获取备选用户子集可获得的传输速率，以及组 合之前的原用户或原用户子集可获得的传输速率后，获得传输速率增加程度最大的一个备 选用户子集，将获得的传输速率增加程度与一门限值进行比较，若判断所述传输速率增加 程度不低于所述门限值，则执行步骤(e)，否则结束本次流程。 进一步地，在所述步骤(d)中，若判断所述传输速率增加程度低于所述门限值，则将所述用户M从需要获取资源但未被分配资源的用户组中去除。 采用本专利技术所述方法，如果请求服务的用户的总数为M，用户子集中的最大用户数 为N，频率资源数为R，那么当M《R时，不需要进行用户子集的遍历；当M > R时，针对所有频率资源上选出最优用户子集需要遍历RN—1种情况，远远小于最优用户选择方法，在系统调 度时可以降低多用户选择的复杂度。根据优先级顺序对用户进行选择保证了系统的公平性和QoS(Quality ofService，服务质量)要求，而针对频率资源进行的最优用户子集遍历则可以更合理的实现无线资源的分配，提高系统吞吐量并增加接入用户数量。附图说明 图1为本专利技术构思流程图； 图2为本专利技术实施例流程图； 图3为应用实例的示意图。具体实施例方式本专利技术的设计构思如图1所示基站为需要获取资源但未被分配资源的用户进行 资源分配，同一频率资源分配给一个或几个用户，直到所有可用频率资源都已分配完毕或 者所有需要获取资源的用户都已被分配资源(步骤A);如果有需要获取资源但未被分配资 源的用户，则基站从中选出一用户(步骤B);基站遍历已经被分配资源的用户或者用户数 小于用户子集用户数上限的用户子集，分别将选出的用户与上述用户或者用户子集组合成 为备选用户子集(步骤C);基站遍历所有备选用户子集，获取这些备选用户子集可获得的 传输速率，以及组合之前的原用户或原用户子集可获得的传输速率，从中选择传输速率增 加程度最大的一个备选用户子集(步骤D);将上述选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多输入多输出系统中为多用户分配资源的方法，其特征在于，（ａ）基站为需要获取资源但未被分配资源的用户进行资源分配，同一频率资源分配给一个或几个用户，直到所有可用频率资源都已分配完毕或者所有需要获取资源的用户都已被分配资源；（ｂ）如果有需要获取资源但未被分配资源的用户，则基站从所述该些用户中选出一个用户Ｍ；（ｃ）基站遍历已经被分配资源的用户或者用户数小于用户子集用户数上限的用户子集，分别将选出的用户Ｍ与上述用户或者用户子集组合成为备选用户子集；（ｄ）基站遍历所有备选用户子集，获取这些备选用户子集可获得的传输速率，以及组合之前的原用户或原用户子集可获得的传输速率，从中选择传输速率增加程度最大的一个备选用户子集；（ｅ）将上述选出的备选用户子集确定为用户子集，并把分配给其组合之前的原用户或原用户子集的频率资源分配给该用户子集；重复上述步骤（ｂ）至步骤（ｅ），直到所有频率资源上的用户子集中的用户数达到用户子集用户数的上限或者所有需要获取资源的用户数都已被分配了资源。

【技术特征摘要】
一种多输入多输出系统中为多用户分配资源的方法，其特征在于，(a)基站为需要获取资源但未被分配资源的用户进行资源分配，同一频率资源分配给一个或几个用户，直到所有可用频率资源都已分配完毕或者所有需要获取资源的用户都已被分配资源；(b)如果有需要获取资源但未被分配资源的用户，则基站从所述该些用户中选出一个用户M；(c)基站遍历已经被分配资源的用户或者用户数小于用户子集用户数上限的用户子集，分别将选出的用户M与上述用户或者用户子集组合成为备选用户子集；(d)基站遍历所有备选用户子集，获取这些备选用户子集可获得的传输速率，以及组合之前的原用户或原用户子集可获得的传输速率，从中选择传输速率增加程度最大的一个备选用户子集；(e)将上述选出的备选用户子集确定为用户子集，并把分配给其组合之前的原用户或原用户子集的频率资源分配给该用户子集；重复上述步骤(b)至步骤(e)，直到所有频率资源上的用户子集中的用户数达到用户子集用户数的上限或者所有需要获取资源的用户数都已被分配了资源。2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，基站对需要获取资源但未被分配资源的用户按优先级从高到低顺序...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁枫，李峰，朱常青，赵楠，彭爱华，王斌，杨瑾，张晨晨，李岩，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]