一种虚拟多输入多输出系统中用户配对的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种虚拟多输入多输出系统中用户配对的方法，该方法包括：根据时延最大准则计算用于表示用户的数据队列在某一时刻服务质量QoS信息的归一化时延因子J；根据比例公平原则计算该用户在所述某一时刻的公平性因子M；根据所述归一化时延因子J与所述公平性因子M的乘积大小获得调度优先级排序列表，选择该排序列表中优先级最高的用户进行当前周期的配对。通过采用本发明专利技术公开的方法有效的保证用户间的公平性和系统的吞吐量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及。
技术介绍
MIMO (Multiple Input and Multiple Output,多输入多输出)技术由于其具有可以提供更高的频谱效率和更好的空间分集增益等优点，现今已经成为移动通讯界一个研究热点。MIMO通信系统的容量会随着天线数的增加而线性增加，然而在实际运用中，由于功耗、体积等问题，在用户终端(尤其是手持终端)上使用多天线是不实际的。由此，多个单天线终端和一个多天线基站构成的虚拟多输入多输出(V-MMO)系统应运而生。在拥有多个发射终端和一个接收基站的无线通信系统中，需要考虑如何选择用户配对并与基站组成V-MIMO系统，不同的配对方法可以根据不同的需求带来相应的效益。 基于上述描述，用户的配对算法在上行V-MMO系统中成为一个重要的问题，目前存在多种调度算法，比如随机(RR)、正交准则(0F)、行列式准则(DF)、单比例公平(S-PF)、双比例公平(D-PF)等，但是现有的配对算法均存在较大问题，比如未考虑用户的QoS(Quality of Service,服务质量)要求,在系统性能和用户公平性之间没有很好的权衡等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，有效地保证用户间的公平性和系统的吞吐量。—种虚拟多输入多输出系统中用户配对的方法，该方法包括根据时延最大准则计算用于表示用户的数据队列在某一时刻服务质量QoS信息的归一化时延因子J ;根据比例公平原则计算该用户在所述某一时刻的公平性因子M ；根据所述归一化时延因子J与所述公平性因子M的乘积大小获得调度优先级排序列表，选择该排序列表中优先级最高的用户进行当前周期的配对。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，根据用户的QoS信息和公平性信息选择合适的用户进行配对调度，有效的保证用户间的公平性和系统的吞吐量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例一提供的的流程图2为本专利技术实施例二提供的一种V-MIMO系统的示意图；图3为本专利技术实施例二提供又的流程图。具体实施例方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的的流程图；主要包括如下步骤 步骤101、根据时延最大准则计算用于表示用户的数据队列在某一时刻服务质量QoS信息的归一化时延因子J。为了评价用户某一时刻的QoS状态，可根据时延最大(Max Delay)准则实现。例如用户i的数据队列(用于缓存及输出数据)在nTs时刻(n为正整数)的归一化时延可表示为J = 。其中，Ts为时隙长度，Wi[n]为用户i的数据队列在nTs时刻内的平均时延信息。n步骤102、根据比例公平原则计算该用户在所述某一时刻的公平性因子M。计算用户公平性因子M —般与其归一化时延因子J所处的时刻相对应。例如，步骤101计算用户i在nTs时刻内的平均时延信息，则同样计算用户i在nTs时刻的公平性因子M其中，RiW为用户i的数据队列在nTs时刻的即时传输速率用户i的数据队列在nTs时刻内的平均传输速率。另外，本步骤与步骤101不区分先后。步骤103、根据所述归一化时延因子J与所述公平性因子M的乘积大小获得调度优先级排序列表，选择该排序列表中优先级最高的用户进行当前周期的配对。公平性因子M和归一化时延因子J分别描述了每个待配对用户的两种属性，而将两者相乘后可对两个考虑因素有所折中，以达到预期的效果。将两者相乘后，可将计算结果按照从大到小的顺序排列，并选择满足要求的用户进行当前周期的配对(通常选择优先级较高的用户进行配对)。本专利技术实施例通过用户的QoS信息和公平性信息选择合适的用户进行配对调度，有效的保证用户间的公平性和系统的吞吐量。实施例二为了便于理解本专利技术，现结合附图2-3对本专利技术作进一步说明。图2为本专利技术提供的一种V-MMO系统模型的示意图，如图2所示Tx、Rx分别代表发送天线和接收天线，其中每个用户拥有一个发射天线(Nt = 1)，基站具有多个天线(例如基站有2根天线，则队=2)，为了便于理解，图中仅表示了 2个具有单一发射天线的用户与一个具有2根天线的基站组成的V-MIMO系统，需要说明的是，该专利技术同样适用于多于两个配对用户及具有多根天线的基站的应用场景。在本场景中用户i(ie (1,2,3......N))首先将需要发送至基站的数据以、i的到达速率缓存在对应的数据队列Qi中，当系统随机抽取用户i及其他若干用户组成V-MIMO系统后，则发射机开始对系统中用户缓存的数据以Ri的传输速度进行发送。在时间维度上，时隙长度记为Ts (对配对用户的选择每Ts时间进行一次)；在频率维度上，用户共享带宽为B。具体的，如图3所示，为本专利技术实施例一提供又的流程图，主要包括如下步骤步骤301、计算用户i的数据队列在nTs时刻(n为正整数)的即时传输速率RiM。若系统随机抽取Nu个用户组成V-MMO系统，则在接收机端接收到的信号为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟多输入多输出系统中用户配对的方法，其特征在于，该方法包括：根据时延最大准则计算用于表示用户的数据队列在某一时刻服务质量QoS信息的归一化时延因子J；根据比例公平原则计算该用户在所述某一时刻的公平性因子M；根据所述归一化时延因子J与所述公平性因子M的乘积大小获得调度优先级排序列表，选择该排序列表中优先级最高的用户进行当前周期的配对。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟多输入多输出系统中用户配对的方法，其特征在于，该方法包括根据时延最大准则计算用于表示用户的数据队列在某一时刻服务质量QoS信息的归一化时延因子J ;根据比例公平原则计算该用户在所述某一时刻的公平性因子M ；根据所述归一化时延因子J与所述公平性因子M的乘积大小获得调度优先级排序列表，选择该排序列表中优先级最高的用户进行当前周期的配对。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据时延最大准则计算用于表示用户的数据队列在某一时刻QoS信息的归一化时延因子J的步骤包括根据小Little定理计算用户i的数据队列在nTs时刻基于时间窗的平均时延WiQi], 所述Ts为时隙长度，η为正整数；利用时延最大准则，计算用户i在nTs时刻的归一化时延因子3 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据小Little定理计算用户i的数据队列在nTs时刻基于时间窗的平均时延Wi [η]的步骤包括计算用户i在时刻nTs基于时间窗Tw的平均数据队列的长度这[ ]4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据比例公平原则计算该用户在所述某一时刻的公平性因子M包括根据用户i的数据队列在nTs时刻的即时传输速率Ri [η]与其在nTs时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春靓，陈力，陈晓辉，卫国，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：