CN101325441A - 基于码书的预编码系统的调度方法及调度装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于码书的预编码系统的调度方法和装置，其中该方法包括：步骤21，接收用户终端发送的根据码书获取的用户反馈信息；步骤22，将工作于同一工作模式的用户划分到同一用户群组；步骤23，调度算法根据用户反馈信息对多个用户群组分别进行独立调度处理，从每个用户群组选择至少一个用户/用户组；步骤24，调度算法从步骤23调度到的用户组/用户中选择具有最大调度度量的用户或用户组作为最终调度结果。本发明解决了工作在多个模式下的用户的调度处理问题，同时实现了对系统性能的综合考虑。

Description

基于码书的预编码系统的调度方法及调度装置

技术领域

本发明涉及基于码书的预编码系统中的多用户调度问题，具体涉及一种应用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)系统中的下行链路的基于码书的预编码系统的调度方法及调度装置，利用基于码书的预编码技术，进行多用户调度。

背景技术

预编码技术是一种能够提高系统性能的有效的方法。该方法通过在发送端对信号进行预处理，从而能够减少接收端的复杂度，改善系统性能。

在预编码技术中，不同的终端把信道信息实时反馈到基站，基站通过计算得到最优的预编码处理。在线性预编码系统中，在发送端对不同的数据流进行线性加权，这些数据流可以是同一用户的数据流，也可以是不同用户的数据流。

为了实现最优的线性预编码，需要用户实时反馈信道系数H，在正交频分复用(OFDM)和正交频分复用多址(OFDMA)系统中，在每个子载波(Subcarrier)/资源块(Resource Block)上都反馈信道矩阵H，这样需要很大的上行反馈信道带宽，这在很多实际系统中是不现实的。

基于上述问题的存在，业界提出了基于码书(Codebook)的预编码系统。如图1所示，在基于码书的预编码的MIMO-OFDM(A)系统中，在基站端有一个预先设计好的码书，在该码书中包括若干预编码矩阵，每个矩阵包括若干个预编码向量，这些矩阵和向量是根据不同的信道(例如信道的统计信息等)和不同的优化准则(例如最大化容量、最小化误码率等)预先设计好的。

图1中的数据流(Stream)可以是同一用户的不同的数据流，也可以是不同用户的数据流，在实际应用的时候，终端无需向基站反馈实时的信道系数，而是将码书中与实时信道最匹配的矩阵或者向量的索引反馈给基站，并且将该矩阵或者向量对应的信道质量标识(CQI，Channel Quality Indicator)也一同反馈给基站；基站在接收到终端的反馈信息后，根据不同用户的信道质量标识和响应的调度算法进行多用户调度，然后直接利用被调度到的用户反馈的矩阵或者向量作为发送端的预编码系数，而无需重新计算，因此基于码书的预编码技术能够极大的减小反馈开销。

在MIMO系统中，大致分为三种工作模式：发送分集模式(TD，TransmitDiversity)，空分复用模式(SDM，Spatial Division Multiplexing)和空分复用多址接入模式(SDMA，Spatial Division Multiple Access)，其中：

工作在发送分集模式的用户，在每个资源块上只发送一个数据流，因此每个用户只从码书中选择一个最优的预编码系数，如图2所示，每个用户的反馈信息包括：{PMI，PVI，CQI}，其中PMI是用户选择的系数向量所在的矩阵索引，PVI是用户选择的系数向量在PMI中的索引，CQI是相应的信道质量。在基站收到不同终端的反馈信息之后，将根据不同的调度算法进行多用户调度。

例如最大化信噪比(Max C/I)调度算法，选择CQI最大的用户；在比例公平(PF，Proportional Fairness)调度算法中，选择实时CQI与平均CQI的比值最大的那种。

工作在空分复用模式的用户，在每个资源块上同时传输多个数据流，并且这些数据流属于同一用户，每个用户从码书中选择一个最优的预编码矩阵，并且反馈该矩阵索引以及矩阵中所有的预编码系数向量所对应的CQI，即反馈信息包括：{PMI，CQI₁(i)，CQI₂(i)...，CQI_Ns(i)}，其中Ns为同时传输的数据流的数量，同时也是码书中每个矩阵中预编码系数向量的数量。在基站收到不同终端的反馈信息之后，将根据不同的调度算法进行多用户调度。

工作在空分复用多址接入模式的用户，在每个资源块上同时传输多个数据流，并且这些数据流属于不同的用户，每个用户可以传输一个或多个数据流，这里我们以每个用户传输一个数据流为例。用户的反馈信息与发送分集模式的反馈信息完全相同。在基站收到不同终端的反馈信息之后，将根据不同的调度算法进行多用户调度，例如最大化信噪比调度算法。但对于工作在空分复用多址接入模式的用户，如何利用PF调度算法目前还没有办法来实现。

然而，在实际应用中，不同的工作模式可以共存。例如SDM和SDMA模式共存，即一部分用户工作在SDM模式，一部分用户工作在SDMA模式；TD和SDM模式共存；或者TD和SDMA模式共存；或者SDM、SDMA和TD模式共存。因此，如何对工作在不同模式下的用户进行调度是目前迫切需要解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于码书的预编码系统的调度方法及调度装置，实现对工作在不同模式下的用户的调度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于码书的预编码系统的调度方法，用于对工作于不同工作模式下的多个用户进行调度，包括：

步骤21，接收用户终端发送的根据码书获取的用户反馈信息；

步骤22，将工作于同一工作模式的用户划分到同一用户群组；

步骤23，调度算法根据用户反馈信息对多个用户群组分别进行独立调度处理，从每个用户群组选择至少一个用户/用户组；

步骤24，调度算法从步骤23调度到的用户组/用户中选择具有最大调度度量的用户或用户组作为最终调度结果。

上述的方法，其中，所述工作模式包括发送分集模式，空分复用模式和空分复用多址接入模式。

上述的方法，其中，所述步骤23和24中的调度算法包括最大化信噪比调度算法、比例公平调度算法和轮询调度算法。

上述的方法，其中，当存在工作于空分复用多址接入模式的多个用户时，所述步骤23中对于工作于空分复用多址接入模式的多个用户的调度处理具体包括：

步骤411，将PMI和PVI均相同的用户分为一组；

步骤412，调度算法根据用户反馈信息对每个分组分别进行独立调度处理，选择至少一个用户；

步骤413，调度算法在每个矩阵内部对步骤412中被调度到的用户分别进行独立调度处理，在每个矩阵内选择至少一组用户，其中用户的PVI对应于矩阵中的不同向量；

步骤414，调度算法在多个矩阵之间对步骤413调度到的用户组进行多用户调度处理，选择至少一组用户作为工作于空分复用多址接入模式的用户群组的调度结果。

上述的方法，其中，

所述步骤412中对每个分组采用不同调度算法进行独立调度处理；和/或

所述步骤413中对同一矩阵内部的用户组采用不同调度算法进行调度处理；和/或

所述步骤414中对不同矩阵对应的用户组采用不同调度算法进行调度处理；和/或

所述步骤23中对不同的用户群组采用不同调度算法进行调度处理。

为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种基于码书的预编码系统的调度装置，用于对工作于不同工作模式下的多个用户进行调度，包括：

用户反馈信息接收模块，用于接收用户终端发送的根据码书获取的用户反馈信息；

用户群组划分模块，用于将工作于同一工作模式的用户划分到同一用户群组；

第一调度处理模块，用于由调度算法根据用户反馈信息对多个用户群组分别进行独立调度处理，从每个用户群组选择至少一个用户/用户组；

第二调度处理模块，用于由调度算法从第一调度处理模块调度到的用户组/用户中选择具有最大调度度量的用户或用户组作为最终调度结果。

上述的装置，其中，所述工作模式包括发送分集模式，空分复用模式和空分复用多址接入模式。

上述的装置，其中，，所述第一调度处理模块和第二调度处理模块使用的调度算法包括最大化信噪比调度算法、比例公平调度算法和轮询调度算法。

上述的装置，其中，当存在工作于空分复用多址接入模式的多个用户时，所述第一调度处理模块中对工作于空分复用多址接入模式的多个用户进行调度处理的单元具体：

用户分组子单元，用于将PMI和PVI均相同的用户分为一组；

分组调度子单元，用于利用调度算法对每个分组分别进行独立调度处理，并选择至少一个用户；

矩阵内部调度子单元，用于利用调度算法在每个矩阵内部对被调度到的用户分别进行独立调度处理，并在每个矩阵内选择至少一组用户，其中用户的PVI对应于矩阵中的不同向量；

矩阵间调度子单元，用于利用调度算法在多个矩阵之间对被调度到的用户组进行多用户调度处理，并选择至少一组用户作为工作于空分复用多址接入模式的用户群组的调度结果。

为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种基于码书的预编码系统的调度方法，用于对工作于空分复用多址接入模式的多个用户进行调度，包括：

步骤411，将PMI和PVI均相同的用户分为一组；

步骤412，调度算法根据用户反馈信息对每个分组分别进行独立调度处理，选择至少一个用户；

步骤413，调度算法在每个矩阵内部对步骤412中被调度到的用户分别进行独立调度处理，在每个矩阵内选择至少一组用户，其中用户的PVI对应于矩阵中的不同向量；

步骤414，调度算法在多个矩阵之间对步骤413调度到的用户组进行多用户调度处理，选择一组具有最大调度度量的用户作为工作于空分复用多址接入模式的用户群组的调度结果。

上述的方法，其中，所述调度算法包括最大化信噪比调度算法、比例公平调度算法和轮询调度算法。

上述的方法，其中，

所述步骤412中对每个分组采用不同调度算法进行独立调度处理；和/或

所述步骤413中对同一矩阵内部的用户组采用不同调度算法进行调度处理。

上述的方法，其中，根据系统要达到的性能选择所述步骤412、413和414中使用的调度算法。

上述的方法，其中，所述步骤412、413和414中均使用比例公平算法。

为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种基于码书的预编码系统的调度装置，用于对工作于空分复用多址接入模式的多个用户进行调度，包括：

用户分组模块，用于将PMI和PVI均相同的用户分为一组；

分组调度模块，用于利用调度算法对每个分组分别进行独立调度处理，并选择至少一个用户；

矩阵内部调度模块，用于利用调度算法在每个矩阵内部对被调度到的用户分别进行独立调度处理，并在每个矩阵内选择至少一组用户，其中用户的PVI对应于矩阵中的不同向量；

矩阵间调度模块，用于利用调度算法在多个矩阵之间对被调度到的用户组进行多用户调度处理，并选择一组具有最大调度度量的用户作为工作于空分复用多址接入模式的用户群组的调度结果。

上述的装置，其中，所述调度算法包括最大化信噪比调度算法、比例公平调度算法和轮询调度算法。

上述的装置，其中，所述调度算法均为比例公平调度算法。

上述的装置，其中，所述分组调度模块对每个分组采用不同调度算法进行独立调度处理；和/或

所述矩阵内部调度模块对同一矩阵内部的用户组采用不同调度算法进行调度处理。

本发明具有以下有益效果：

利用本发明的装置和方法，在分别对不同模式下的用户进行独立调度处理后，对各模式下的用户进行最终的调度处理，解决了工作在多个模式下的用户的调度处理问题；而各个工作模式下的调度可通过选择不同的调度算法来实现对系统性能的综合考虑。

对于工作在空分复用多址接入模式的多个用户，本发明将用户分组后，分别进行组内调度、矩阵内调度和矩阵间调度，而各个阶段的调度可通过选择不同的调度算法来实现对系统性能的综合考虑。

同时，在组内调度、矩阵内调度和矩阵间调度均使用PF算法时，实现了对工作在空分复用多址接入模式的多个用户的PF调度处理。

附图说明

图1为基于码书(Codebook)的预编码系统的发送端结构示意图。

图2为本发明基于码书的预编码系统的调度方法的流程示意图；

图3为本发明的基于码书的预编码系统的调度装置的结构示意图；

图4为空分复用多址接入模式下的用户的调度处理流程示意图。

图5为空分复用多址接入模式的本发明的装置的结构示意图。

具体实施方式

在本发明涉及的下行MU-MIMO系统中，基站至少要有两根发送天线，终端至少有一根接收天线。

本发明的基于码书的预编码系统的调度方法及调度装置中，按照用户的工作模式进行分组后，利用调度算法针对不同工作模式的用户组分别进行第一调度处理后，利用调度算法对在第一调度处理中被调度到的用户/用户组进行第二调度处理，选择调度度量最大的用户作为最终调度结果。

本发明的基于码书的预编码系统的调度方法如图2所示，包括：

步骤21，接收用户终端发送的根据码书获取的用户反馈信息；

步骤22，将工作于同一工作模式的用户划分到同一用户群组；

步骤23，由调度算法根据用户反馈信息对各用户群组分别进行独立调度处理，各用户群组中被调度到的用户组/用户组成第一调度结果；

步骤24，由调度算法根据用户终端的反馈信息对第一调度结果中的用户组/用户进行第二调度处理，将第一调度结果中对应于本步骤所使用的调度算法的调度度量最大的用户/用户组作为最终的调度结果。

上述的步骤23和24中提到的调度算法可以相同，也可以不同，而调度算法包括最大化信噪比算法，比例公平算法，轮询算法等多用户调度算法，当然还可以是其他的本申请中没有提到的多用户调度算法。

本发明的基于码书的预编码系统的调度装置如图3所示，包括：

用户反馈信息接收模块，用于接收用户终端发送的根据码书获取的用户反馈信息；

用户群组划分模块，将工作于同一工作模式的用户划分到同一用户群组；

第一调度处理模块，用于由调度算法根据用户反馈信息对各用户群组分别进行第一调度处理，各用户群组中被调度到的用户组/用户组成第一调度结果；

第二调度处理模块，用于由调度算法根据用户终端的反馈信息对第一调度结果中的用户组/用户进行第二调度处理，将第一调度结果中对应于第二调度算法的调度度量最大的用户/用户组作为最终的调度结果。

在MIMO系统中，大致分为三种工作模式：发送分集模式，空分复用模式和空分复用多址接入模式，下面分别对步骤23中对这3种工作模式的处理过程进行详细描述。

对于TD模式和SDMA模式，步骤21中提到的用户反馈信息为：

PMI，用户选择的系数向量所在的矩阵索引；

PVI，用户选择的系数向量在PMI中的索引；

CQI，相应的信道质量。

对于空分复用模式，步骤21中提到的用户反馈信息为：

PMI，用户选择的矩阵索引；

CQI，矩阵中所有的预编码系数向量所对应的信道质量。

如图4所示，对于空分复用多址接入模式，本发明提供的基于码书的预编码系统的调度方法包括：

步骤411，接收用户终端发送的根据码书获取的用户反馈信息后，将PMI和PVI均相同的用户分为一组；

步骤412，利用调度算法在每个分组(系数向量)内部进行多用户调度，选择一个或多个相对于该调度算法具有最高调度度量的用户；

由于属于同一组的不同用户具有相同的PMI和相同的PVI，根据调度算法对同一组内部的用户按照与调度算法相对应的调度度量进行排序或者调度。这里的调度指根据相应的调度度量，从多个用户中选择一个或者若干个调度度量值最大的用户。这些被选择的用户(即被调度到的用户)是下面步骤413中能够参与调度的用户，而未被调度到的用户则不参与步骤413中的多用户调度。

步骤413，利用调度算法在每个矩阵内部对步骤412中被调度到的用户进行多用户调度，在每个矩阵内选择一组或者多组相对于调度算法具有最高调度度量的用户；其中被选择到的用户组中的用户的PVI对应于矩阵中的不同向量。

每个矩阵是Nt*Ns，即包括Ns个Nt*1的向量，其中Nt为发送天线数量，Ns为同时传输的数据流的数量；

其中每个向量都按照步骤412进行多用户调度，只有步骤412被调度上的用户才参加步骤413的调度。步骤413调度的目标是在每个矩阵内选择至少一组用户，被选择的一组或者多组用户中，每组都包括Ns个用户，分别对应于该矩阵内部Ns个不同向量。在步骤413中被调度到的一组或多组用户将参加步骤414的多用户调度，未被调度到的用户则不参加步骤414中的多用户调度。

步骤414，利用调度算法在多个矩阵之间对步骤413调度到的用户组进行多用户调度，选择其中一组相对于该调度算法具有最高调度度量的用户，并将调度到的一组用户作为空分复用多址接入模式的用户的最终调度结果。

在步骤413调度之后，每个矩阵都调度到一组或者若干组用户，每组包括Ns个用户，分别对应于该矩阵内部Ns个不同的向量；在步骤414中，对步骤413调度到的多组用户进行多用户调度，按照不同调度算法对应的不同的调度准则，最终调度到一组用户，该组用户包括Ns个用户。

在步骤414的调度中，步骤413调度结果中的每组用户仍然保持一组，不能将属于不同组的用户组合进行调度。这是因为调度的最终目标是从码书中选择一个矩阵作为预编码的系数，同一矩阵的不同向量对应于不同用户的数据流，因此终端在反馈CQI时，已将同一矩阵不同向量对应的干扰计算在内；如果与其他矩阵的用户组合，则反馈的CQI不准确，因为干扰已经改变了。

在本方法中，由于在步骤412、413、414中的多用户调度是相对独立的，即只有在步骤412的调度结束后，才能根据调度结果执行步骤413和步骤414；在步骤413结束后，才能根据调度结果执行步骤414。

但是各个步骤之间又是相互联系的，因为在先执行的调度步骤中，被调度到的用户才能参加下面步骤的调度。基于这种调度流程，在不同的调度步骤中可以使用不同的调度算法，从而获得不同的性能，这是本方法的关键之处。另外，在不同的调度步骤中，被调度到的用户的数量是独立的。

对于空分复用多址接入模式，本发明的基于码书的预编码系统的调度装置如图5所示，包括：

用户分组模块，用于接收用户终端发送的根据码书获取的用户反馈信息后，将PMI和PVI均相同的用户分为一组；

分组调度模块，用于利用第一调度算法在每个分组(系数向量)内部进行多用户调度，选择至少一个相对于该第一调度算法具有最高调度度量的用户；

矩阵内部调度模块，用于利用第二调度算法在每个矩阵内部对分组调度模块中被调度到的用户进行多用户调度，在每个矩阵内选择一组或者多组相对于第二调度算法具有最高调度度量的用户；其中被选择到的用户组中的用户的PVI对应于矩阵中的不同向量。

矩阵间调度模块，用于利用第三调度算法在矩阵间对矩阵内部调度模块调度到的用户组进行多用户调度，选择其中一组相对于第三调度算法具有最高调度度量的用户组作为空分复用多址接入模式的多用户调度结果。

而对于发送分集模式和空分复用模式下的用户，直接利用调度算法进行调度，选择对应于调度算法具有最大调度度量的一个或多个用户即可。

下面对本发明的方法利用不同的实施例分别进行说明。

在说明之前，先对本发明的具体实施例中的系统参数进行说明。

在本发明的具体实施例中，基站有2根下行发送天线，终端有2根下行接收天线，MU-MIMO的Rank＝2，即在相同时频资源上有2条数据流，同时，假设12个终端(用户1～用户12)工作在SDMA模式，3个用户(用户13～用户15)工作在TD模式，3个用户(用户16～用户18)工作在SDM模式，1个资源块(单载波系统的一个时间单位，或OFDM系统中一个频域的子带及时域的一个调度周期，其中频域子带的宽度没有限制)，预编码的码书为：

$\{\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\end{array}\right],\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ j& -j\end{array}\right]\}$

该码书包括两个矩阵，每个矩阵包括两个列向量，其中每个列向量对应于一个空间上的数据流。MU-MIMO调度的目的就是从码书中选择一个矩阵，该矩阵支持两个不同用户的数据流，并且使被调度到的两个用户满足一定的调度准则。

在实施例中，我们仅使用MaxC/I和PF调度算法。其中PF调度算法中不同用户被调度到的数据速率的平均值及用户反馈信息如下表所示。

工作在SDMA模式的用户被调度到的数据速率的平均值表

UE	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
													Ave	6.8	3.8	0.2	8.3	5.0	7.1	3.0	1.9	1.3	6.8	3.0	1.9

工作在SDMA模式的用户反馈信息表

工作在TD模式的用户被调度到的数据速率的平均值表

UE	13	14	15
				Ave	6.8	3.8	0.2

工作在TD模式的用户反馈信息表

工作在SDM模式的用户被调度到的数据速率的平均值表

UE	16	17	18
				Ave	6.8	3.8	0.2

工作在SDM模式的用户反馈信息表

<第一实施例>

在本发明的第一实施例中，全部用户工作在SDMA模式(即小区中只有用户1～用户12)，并且在步骤412、413、414中都使用PF调度算法。

本发明的第一实施例的方法具体包括如下步骤：

步骤A1，将PMI和PVI均相同的用户分为一组，分组的结果如工作在SDMA模式的用户反馈信息表所示，即用户1、2、3处于同一组，对应于第一个矩阵的第一个向量；用户4、5、6处于同一组，对应于第一个矩阵的第二个向量；用户7、8、9处于同一组，对应于第二个矩阵的第一个向量；用户10、11、12处于同一组，对应于第二个矩阵的第二个向量。

步骤A2，在每组内利用PF算法进行多用户调度，在此假设在每个向量上调度2个用户，则根据PF的调度准则，在每个向量上调度PF调度度量(即CQI/Ave)最大的两个用户，通过计算可知，在第一个矩阵中第一个向量对应的分组中，用户2、3被调度到，而PF调度度量(CQI/Ave)最低的用户1未被调度到；在第一个矩阵中第二个向量对应的分组中，用户5、6被调度到，用户4未被调度到；在第二个矩阵中第一个向量对应的分组中，用户7、8被调度到，用户9未被调度到；在第二个矩阵中第二个向量对应的分组中，用户11、12被调度到，用户10未被调度到。因此，只有被调度到的8个用户参加下一步的调度，未被调度到的4个用户不参加下面的调度；

步骤A3，在每个矩阵内部利用PF算法进行调度。这里假设在每个矩阵内部调度2组用户(每组包括2个用户)，根据PF调度准则，选择每个矩阵内部PF调度度量之和最大的2组用户。

下表为具体实施例1中在步骤A3中参与调度的用户及其反馈信息。

在每个矩阵内部，有4组用户组，如下表所示。

按照PF调度算法，根据PF调度度量之和可知，在第一个矩阵中，用户组(3，5)和(3，6)被调度到；在第二个矩阵中，用户组(7，12)和(8，12)被调度到。其他的用户分组未被调度到，不参加下一步的调度。

步骤A4，在矩阵之间利用PF算法进行调度，选择PF算法度量之和最大的用户组。从上述可知，最终用户组(3，5)(Sum(CQI/Ave)为13.3)被调度到。

在信令和数据传输步骤中，用户3和用户5的数据流同时发送，并且分别使用第二个矩阵中的两个向量作为预编码的加权系数。

<第二实施例>

在本发明的第二实施例中，全部用户工作在SDMA模式(即只有用户1～用户12)，并且在步骤412、413、414中分别使用PF、MaxC/I、PF调度算法。

本发明的第二实施例的方法具体包括如下步骤：

步骤B1，将PMI和PVI均相同的用户分为一组，分组的结果如工作在SDMA模式的用户反馈信息表所示，即用户1、2、3处于同一组，对应于第一个矩阵的第一个向量；用户4、5、6处于同一组，对应于第一个矩阵的第二个向量；用户7、8、9处于同一组，对应于第二个矩阵的第一个向量；用户10、11、12处于同一组，对应于第二个矩阵的第二个向量。

步骤B2，在每组内利用PF算法进行多用户调度，在此假设在每个向量上调度2个用户，则根据PF的调度准则，在每个向量上调度PF调度度量(即CQI/Ave)最大的两个用户，通过计算可知，在第一个矩阵中第一个向量对应的分组中，用户2、3被调度到，而PF调度度量(CQI/Ave)最低的用户1未被调度到；在第一个矩阵中第二个向量对应的分组中，用户5、6被调度到，用户4未被调度到；在第二个矩阵中第一个向量对应的分组中，用户7、8被调度到，用户9未被调度到；在第二个矩阵中第二个向量对应的分组中，用户11、12被调度到，用户10未被调度到。因此，只有被调度到的8个用户参加下一步的调度，未被调度到的4个用户不参加下面的调度；

步骤B3，在每个矩阵内部利用MaxC/I算法进行调度。这里假设在每个矩阵内部调度2组用户(每组包括2个用户)，根据根据MaxC/I调度准则，选择每个矩阵内部MaxC/I调度度量(即CQI)之和最大的2组用户。

在每个矩阵内部，各有4组用户组，为(2，5)、(2，6)、(3，5)、(3，6)、(7，11)、(7，12)、(8，11)、(8，12)，每组用户的CQI和分别为18.4、17.1、11.2、9.9、14.4、12.6、10.8和9.0，因此，在第一个矩阵中，用户组(2，5)和(2，6)被调度到，而在第一个矩阵中，用户组(7，11)和(7，12)分别被调度到。

步骤B4，在矩阵之间利用PF算法进行调度，选择PF算法度量之和最大的用户组。从上述可知，最终用户组(7，12)(Sum(CQI/Ave)为6)被调度到。

<第三实施例>

本发明的第三实施例中，全部用户工作在SDMA模式(即只有用户1～用户12)，并且在步骤412、413、414中分别使用PF、PF、MaxC/I调度算法。

本发明的第三实施例的方法具体包括如下步骤：

步骤C1，将PMI和PVI均相同的用户分为一组，分组的结果如工作在SDMA模式的用户反馈信息表所示，即用户1、2、3处于同一组，对应于第一个矩阵的第一个向量；用户4、5、6处于同一组，对应于第一个矩阵的第二个向量；用户7、8、9处于同一组，对应于第二个矩阵的第一个向量；用户10、11、12处于同一组，对应于第二个矩阵的第二个向量。

步骤C2，在每组内利用PF算法进行多用户调度，在此假设在每个向量上调度2个用户，则根据PF的调度准则，在每个向量上调度PF调度度量(即CQI/Ave)最大的两个用户，通过计算可知，在第一个矩阵中第一个向量对应的分组中，用户2、3被调度到，而PF调度度量(CQI/Ave)最低的用户1未被调度到；在第一个矩阵中第二个向量对应的分组中，用户5、6被调度到，用户4未被调度到；在第二个矩阵中第一个向量对应的分组中，用户7、8被调度到，用户9未被调度到；在第二个矩阵中第二个向量对应的分组中，用户11、12被调度到，用户10未被调度到。因此，只有被调度到的8个用户参加下一步的调度，未被调度到的4个用户不参加下面的调度；

步骤C3，在每个矩阵内部利用PF算法进行调度。这里假设在每个矩阵内部调度2组用户(每组包括2个用户)，根据PF调度准则，选择每个矩阵内部PF调度度量之和最大的2组用户。

下表为具体实施例1中在步骤C3中参与调度的用户及其反馈信息。

在每个矩阵内部，有4组用户组，如下表所示。

按照PF调度算法，根据PF调度度量之和可知，在第一个矩阵中，用户组(3，5)和(3，6)被调度到；在第二个矩阵中，用户组(7，12)和(8，12)被调度到。其他的用户分组未被调度到，不参加下一步的调度。

步骤C4，在矩阵之间利用Max C/I算法进行调度，选择Max C/I算法度量之和最大的用户组。从上述可知，最终用户组(7，12)(Sum(CQI)为14.4)被调度到。

<第四实施例>

在本发明的第四实施例中，全部用户工作在SDMA模式(即小区中只有用户1～用户12)。

本发明的第四实施例与第一实施例、第二实施例和第三实施例的不同之处在于，在对PMI和PVI均相同的用户分组后，对各分组进行独立调度处理时采用不同的调度算法进行处理。

本发明的第四实施例的方法包括如下步骤：

步骤D1，将PMI和PVI均相同的用户分为一组，分组的结果如工作在SDMA模式的用户反馈信息表所示，即用户1、2、3处于同一组，对应于第一个矩阵的第一个向量；用户4、5、6处于同一组，对应于第一个矩阵的第二个向量；用户7、8、9处于同一组，对应于第二个矩阵的第一个向量；用户10、11、12处于同一组，对应于第二个矩阵的第二个向量。

步骤D2，在每组内分别利用PF、MaxC/I、PF、MaxC/I调度算法进行多用户调度，包括：

步骤D21，对用户1、2、3利用PF算法进行多用户调度，由于用户1、2和3的CQI/Ave分别为0.9、2.5、11.5，因此用户2、3被调度到；

步骤D22，对用户4、5、6利用MaxC/I算法进行多用户调度，由于用户4、5和6的CQI分别为4.9、8.9、7.6，因此用户5、6被调度到；

步骤D23，对用户7、8、9利用PF算法进行多用户调度，由于用户7、8和9的CQI/Ave分别为2.7、2.4、0.2，因此用户7、8被调度到；

步骤D24，对用户10、11、12利用MaxC/I算法进行多用户调度，由于用户10、11、12的CQI分别为7.9、4.4、6.2，因此用户10、1 2被调度到；

步骤D3，在每组内利用PF算法进行多用户调度，在此假设在每个向量上调度2个用户，下表为参与步骤D3调度的用户及其反馈信息表。

则在每个矩阵内部，有4组用户组，如下表所示：

根据PF的调度准则，在矩阵被调度到的用户组为(3，5)、(3，6)、(7，12)和(8，12)。

步骤D4，利用PF调度算法在矩阵间进行多用户调度，从上表可以看出，最终用户组(3，5)被调度到。

<第五实施例>

在本发明的第五实施例中，小区中只有用户1～用户15，用户1～用户12工作于SDMA模式，而用户13～用户15工作于TD模式。

对于SDMA模式下的用户的调度，在步骤412、413、414中都使用PF调度算法，并选择2组用户，对于TD模式下的用户的调度使用PF算法进行调度，并且选择2个用户。

本发明的第五实施例的方法包括如下步骤：

步骤E1，模式分组，将处于SDMA模式的用户1～用户12分为一组，处于TD模式的用户13～用户15分为一组；

步骤E2，对不同工作模式的用户群组分别进行独立调度，包括：

步骤E21，对用户1～用户12进行调度，由于在步骤412、413、414中分别使用PF、PF、PF调度算法，因此从第一实施例可看出，其区别仅在于步骤D21需要调度2组用户，因此，在步骤D21中调度到的用户组为(3，5)和(3，6)，其具体过程在第一实施例已经具体描述，在此不再赘述；

步骤E22，对用户13～用户15利用PF算法进行调度，并选择2个用户。

步骤E22中对于用户13、用户14和用户15对应的CQI/Ave分别为0.9、2.5和11.5，因此用户14和15被调度到。

步骤E3，利用使用Max C/I调度算法将步骤E2调度到的用户组(3，5)、(3，6)和用户14、用户1 5进行调度处理，用户组(3，5)、(3，6)和用户14、用户15的信息如下表所示。

从上表可以看出，最终用户组(3，5)被调度到。这两个用户工作在SDMA模式，相应的PMI＝1。

<第六实施例>

在本发明的第六实施例中，小区中只有用户13～用户18，用户13～用户15工作于TD模式，而用户16～用户18工作于SDM模式。

本发明的第六实施例的方法包括如下步骤：

步骤F1，模式分组，将处于TD模式的用户13～用户15分为一组，处于SDM模式的用户16～用户18分为一组；

步骤F2，对不同工作模式的用户群组分别进行独立调度，包括：

步骤F21，对用户13～用户15采用PF算法进行调度，并且选择2个用户，由于用户13、用户14和用户15对应的CQI/Ave分别为0.9、2.5和11.5，因此用户14和15被调度到；

步骤F22，对于工作在SDM模式的用户16～用户18采用MaxC/I调度算法进行多用户调度，并且通过调度选择一个用户。由于用户16、用户17和用户18对应的CQI之和分别为8.6、10.3和7.4，因此用户17被调度到。

步骤F3，采用PF算法对步骤F2调度到的用户14、用户15和用户17进行多用户调度，由于用户14、用户15和用户17的CQI/Ave分别为2.5、11.5、2.7，因此，工作于TD模式的用户15被调度到。

<第七实施例>

在本发明的第七实施例中，小区中只有用户1～用户12及用户16～用户18，用户1～用户12工作于SDMA模式，而用户16～用户18工作于SDM模式。

本发明的第七实施例的方法包括如下步骤：

步骤G1，模式分组，将处于SDMA模式的用户1～用户12分为一组，处于SDM模式的用户16～用户18分为一组；

步骤G2，对不同工作模式的用户群组分别进行独立调度，包括：

步骤G21，对工作在SDMA模式的用户进行调度，并且在步骤412、413、414中分别使用PF、PF和PF调度算法进行调度，且调度2组用户组，从具体实施例一中可以看出，最后用户组(3，5)和(3，6)被调度到，其Sum(CQI/Ave)分别为13.3和12.6。

步骤G22，对工作在SDM模式的用户使用MaxC/I算法进行调度，且通过调度选择一个用户，在此，由于用户17的CQI之和最大，为10.3，因此用户17被调度到。

步骤G3，采用MaxC/I算法对步骤G2调度到的用户组(3，5)、用户组(3，6)和用户17进行多用户调度，由于用户组(3，5)、用户组(3，6)和用户17的CQI分别为11.2、9.9、10.3，因此，工作于SDMA模式的用户组(3，5)被调度到。

<第八实施例>

在本发明的第八实施例中，小区中有用户1～用户18，其中用户1～用户12工作于SDMA模式，用户13～用户15工作于TD模式，而用户16～用户18工作于SDM模式。

本发明的第八实施例的方法包括如下步骤：

步骤H1，模式分组，将处于SDMA模式的用户1～用户12分为一组，处于TD模式的用户13～用户15分为一组，处于SDM模式的用户16～用户18分为一组；

步骤H2，对不同工作模式的用户群组分别进行独立调度，包括：

步骤H21，对工作在SDMA模式的用户进行调度，并且在步骤412、413、414中分别使用PF、PF和PF调度算法进行调度，且调度2组用户组，从具体实施例一中可以看出，最后用户组(3，5)和(3，6)被调度到，其Sum(CQI/Ave)分别为13.3和12.6。

步骤H22，对工作在TD模式的用户利用PF算法进行调度，并选择2个用户，由于用户13、用户14和用户15对应的CQI/Ave分别为0.9、2.5和11.5，因此用户14和15被调度到。

步骤H23，对工作在SDM模式的用户利用MaxC/I算法进行调度，并选择1个用户，由于用户16、用户17和用户18对应的CQI之和分别为8.6、10.3和7.4，因此用户17被调度到。

步骤H3，利用使用Max C/I调度算法将步骤H2调度到的用户组(3，5)、(3，6)、用户14、用户15和用户17进行调度处理，参与该步骤的调度的用户信息如下所示：

因此，Sum(CQI)为11.2的工作在SDMA模式的用户组(3，5)被调度到。

<第九实施例>

在本发明的第九实施例中，小区中有用户1～用户18，其中用户1～用户12工作于SDMA模式，用户13～用户15工作于TD模式，而用户16～用户18工作于SDM模式。

同时工作在SDMA模式的用户根据PMI和PVI分组后，对各分组进行独立调度处理时采用不同的调度算法进行处理。

本发明的第九实施例的方法包括如下步骤：

步骤I1，模式分组，将处于SDMA模式的用户1～用户12分为一组，处于TD模式的用户13～用户15分为一组，处于SDM模式的用户16～用户18分为一组；

步骤I2，对不同工作模式的用户群组分别进行独立调度，包括：

步骤I21，对工作在SDMA模式的用户进行调度，在此，其调度处理与第四实施例完全相同，最终用户组(3，5)被调度到。

步骤I22，对用户13～用户15利用PF算法进行调度，并选择2个用户，对于用户13、用户14和用户15对应的CQI/Ave分别为0.9、2.5和11.5，因此用户14和15被调度到。

步骤I23，对工作在SDM模式的用户使用MaxC/I算法进行调度，且通过调度选择一个用户，在此，由于用户17的CQI之和最大，为10.3，因此用户17被调度到。

步骤I3，将步骤I2中被调度到的用户组/用户使用MaxC/I调度算法进行多用户调度，由于用户组(3，5)的CQI之和为11.2，大于其它用户组/用户的CQI或CQI之和，因此用户组(3，5)被最终调度到。

从以上的实施例可以看出，采用不同的调度算法，可以得到不同的调度结果，因此，可以通过调度算法的选择，在系统的吞吐和公平性之间达到一个平衡。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种基于码书的预编码系统的调度方法，用于对工作于不同工作模式下的多个用户进行调度，包括：

步骤21，接收用户终端发送的根据码书获取的用户反馈信息；

步骤22，将工作于同一工作模式的用户划分到同一用户群组；

步骤23，调度算法根据用户反馈信息对多个用户群组分别进行独立调度处理，从每个用户群组选择至少一个用户/用户组；

步骤24，调度算法从步骤23调度到的用户组/用户中选择具有最大调度度量的用户或用户组作为最终调度结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作模式包括发送分集模式，空分复用模式和空分复用多址接入模式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤23和24中的调度算法包括最大化信噪比调度算法、比例公平调度算法和轮询调度算法。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，当存在工作于空分复用多址接入模式的多个用户时，所述步骤23中对于工作于空分复用多址接入模式的多个用户的调度处理具体包括：

步骤411，将PMI和PVI均相同的用户分为一组；

步骤412，调度算法根据用户反馈信息对每个分组分别进行独立调度处理，选择至少一个用户；

步骤413，调度算法在每个矩阵内部对步骤412中被调度到的用户分别进行独立调度处理，在每个矩阵内选择至少一组用户，其中用户的PVI对应于矩阵中的不同向量；

步骤414，调度算法在多个矩阵之间对步骤413调度到的用户组进行多用户调度处理，选择至少一组用户作为工作于空分复用多址接入模式的用户群组的调度结果。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述步骤412中对每个分组采用不同调度算法进行独立调度处理；和/或

所述步骤413中对同一矩阵内部的用户组采用不同调度算法进行调度处理；和/或

所述步骤414中对不同矩阵对应的用户组采用不同调度算法进行调度处理；和/或

所述步骤23中对不同的用户群组采用不同调度算法进行调度处理。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述步骤412中对每个分组采用相同调度算法进行独立调度处理；和/或

所述步骤413中对同一矩阵内部的用户组采用相同调度算法进行调度处理；和/或

所述步骤414中对不同矩阵对应的用户组采用相同调度算法进行调度处理；和/或

所述步骤23中对不同的用户群组采用相同调度算法进行调度处理。

7.一种基于码书的预编码系统的调度装置，用于对工作于不同工作模式下的多个用户进行调度，包括：

用户反馈信息接收模块，用于接收用户终端发送的根据码书获取的用户反馈信息；

用户群组划分模块，用于将工作于同一工作模式的用户划分到同一用户群组；

第一调度处理模块，用于由调度算法根据用户反馈信息对多个用户群组分别进行独立调度处理，从每个用户群组选择至少一个用户/用户组；

第二调度处理模块，用于由调度算法从第一调度处理模块调度到的用户组/用户中选择具有最大调度度量的用户或用户组作为最终调度结果。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述工作模式包括发送分集模式，空分复用模式和空分复用多址接入模式。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一调度处理模块和第二调度处理模块使用的调度算法包括最大化信噪比调度算法、比例公平调度算法和轮询调度算法。

10.根据权利要求7、8或9所述的装置，其特征在于，当存在工作于空分复用多址接入模式的多个用户时，所述第一调度处理模块中对工作于空分复用多址接入模式的多个用户进行调度处理的单元具体包括：

用户分组子单元，用于将PMI和PVI均相同的用户分为一组；

分组调度子单元，用于利用调度算法对每个分组分别进行独立调度处理，并选择至少一个用户；

矩阵内部调度子单元，用于利用调度算法在每个矩阵内部对被调度到的用户分别进行独立调度处理，并在每个矩阵内选择至少一组用户，其中用户的PVI对应于矩阵中的不同向量；

矩阵间调度子单元，用于利用调度算法在多个矩阵之间对被调度到的用户组进行多用户调度处理，并选择至少一组用户作为工作于空分复用多址接入模式的用户群组的调度结果。

11.一种基于码书的预编码系统的调度方法，用于对工作于空分复用多址接入模式的多个用户进行调度，包括：

步骤411，将PMI和PVI均相同的用户分为一组；

步骤412，调度算法根据用户反馈信息对每个分组分别进行独立调度处理，选择至少一个用户；

步骤413，调度算法在每个矩阵内部对步骤412中被调度到的用户分别进行独立调度处理，在每个矩阵内选择至少一组用户，其中用户的PVI对应于矩阵中的不同向量；

步骤414，调度算法在多个矩阵之间对步骤413调度到的用户组进行多用户调度处理，选择一组具有最大调度度量的用户作为工作于空分复用多址接入模式的用户群组的调度结果。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述调度算法包括最大化信噪比调度算法、比例公平调度算法和轮询调度算法。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：

所述步骤412中对每个分组采用不同调度算法进行独立调度处理；和/或

所述步骤413中对同一矩阵内部的用户组采用不同调度算法进行调度处理。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：

所述步骤412中对每个分组采用相同调度算法进行独立调度处理；和/或

所述步骤413中对同一矩阵内部的用户组采用相同调度算法进行调度处理。

15.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，根据系统要达到的性能选择所述步骤412、413和414中使用的调度算法。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述步骤412、413和414中均使用比例公平算法。

17.一种基于码书的预编码系统的调度装置，用于对工作于空分复用多址接入模式的多个用户进行调度，包括：

用户分组模块，用于将PMI和PVI均相同的用户分为一组；

分组调度模块，用于利用调度算法对每个分组分别进行独立调度处理，并选择至少一个用户；

矩阵内部调度模块，用于利用调度算法在每个矩阵内部对被调度到的用户分别进行独立调度处理，并在每个矩阵内选择至少一组用户，其中用户的PVI对应于矩阵中的不同向量；

矩阵间调度模块，用于利用调度算法在多个矩阵之间对被调度到的用户组进行多用户调度处理，并选择一组具有最大调度度量的用户作为工作于空分复用多址接入模式的用户群组的调度结果。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述调度算法包括最大化信噪比调度算法、比例公平调度算法和轮询调度算法。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述调度算法均为比例公平调度算法。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：

所述分组调度模块对每个分组采用不同调度算法进行独立调度处理；和/或

所述矩阵内部调度模块对同一矩阵内部的用户组采用不同调度算法进行调度处理。

21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述分组调度模块对每个分组采用相同调度算法进行独立调度处理；和/或

所述矩阵内部调度模块对同一矩阵内部的用户组采用相同调度算法进行调度处理。

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