CN102291834B - 多输入多输出的资源调度方法和基站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多输入多输出的资源调度方法和基站，本发明的方法包括：基站从多个用户设备中确定适合多用户MU调度模式的用户设备；所述基站从所述适合MU调度模式的用户设备中，确定相互之间信道特征最接近正交的用户设备；所述基站与所述信道特征最接近正交的用户设备之间，使用待调度的资源块传输数据。在通过选择出适合MU用户模式传输的用户设备后，基站使用一个资源块与信道特征最接近正交的用户设备之间传输数据。从而实现资源块的合理调度。资源块可以各种无线参数，如带宽、符号、频点、时隙、子带、子载波、PRU等，提高了资源利用率。

Description

多输入多输出的资源调度方法和基站

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及多输入多输出的资源调度方法和基站。

背景技术

多输入、多输出(MIMO，multiple input multiple output)技术是无线移动通信领域中智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率；可以利用多径接收来减轻多径衰落；并能有效地消除共道干扰，提高信道的可靠性，降低误码率，是新一代移动通信系统必须采用的关键技术。

目前在已经成熟或者接近成熟的3G/B3G无线通信系统中，基站侧和终端侧通过配置多组发射/接收天线并结合MIMO信号处理的方案被广泛的采用，这种方法被称为单用户MIMO(SU-MIMO)，因为其本质依然是基站(BS)与终端(MS)之间点对点的传输数据。

在最近的无线通信协议标准中，例如：3GPP的LTE-A，IEEE802.16m的协议标准中，均支持多用户MIMO(MU-MIMO)这一功能。由基站到用户终端的信道被称为下行信道。与下行单用户MIMO相比较，下行MU-MIMO把一个BS与一个MS之间点对点的信道扩展为一个BS与多个MS之间的点对多点的信道，通过由空间上分散的用户引起的基站侧天线阵列中空间特征的差异，基站可以在相同的频率信道中同时与多个用户通信。

MU-MIMO系统在设计时要考虑的因素明显要多于SU-MIMO。基站在决定某几个用户采用MU-MIMO传输时需要考虑到他们的信道空间特征的差异，即是否正交或者接近正交，他们各自的信道质量参数SINR的高低，以及这个用户本身的调度优先级等等。因而对于MU-MIMO系统来说，调度算法的设计十分重要。

特别是在B3G/4G系统中，还广泛采用正交频分多路复用(OFDM，OrthogonalFrequency Division Multiplexing)和正交频分多址接入(OFDMA，Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access)技术。

在OFDMA系统中，通过为每个用户提供部分可用子载波的方法来实现多用户接入。这样，从频率上看不同的用户是在不同的频率上传输数据的。对于基于OFDM或OFDMA的无线通信系统，其无线资源映射主要依据该无线通信系统的帧结构，帧结构描述无线资源在时域上的控制结构，帧结构将无线资源在时域上划分为不同等级的单位，如超帧(Superframe)、帧(Frame)、子帧(Subframe)和符号(Symbol)。在时频二维结构中，定义了包含在频率上连续的X个子载波和在时域上连续的Y个符号的资源块称为物理资源单元(PRU，physical resource unit)，以及包含连续N个PRU的资源块为一个子带(Subband)。

因而对于一个采用了OFDM+MIMO的通信系统而言，在调度过程中，需要在某一个时刻把某种逻辑资源单位分配给某个用户来传输信息，逻辑资源是物理资源单位在频率上的某种映射，即上述的子载波、符号、子带等映射到频率上，由于MIMO系统是将一个资源分配给多个用户使用。因此，在将同一个物理资源分配给多个用户时，不同的调度方法实现的调度过程不同，资源的利用率也各不相同。然而发明人发现，目前的资源调度方案的资源利用率不高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多输入多输出的资源调度方法和基站，以至少解决上述资源调度方案不能将同一物理资源合理的分配给多个用户、资源利用率较低的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种多输入多输出的资源调度方法，包括：基站从多个用户设备中确定适合多用户MU调度模式的用户设备；基站从适合MU调度模式的用户设备中，确定相互之间信道特征最接近正交的用户设备；基站与信道特征最接近正交的用户设备之间，使用待调度的资源块传输数据。

根据本发明的另一个方面，还提供一种多输入多输出的资源调度基站，包括：MU模式确定单元、信道比较单元、传输单元，MU模式确定单元，用于从多个用户设备中确定适合多用户MU调度模式的用户设备；信道比较单元，用于从适合MU调度模式的用户设备中，确定相互之间信道特征最接近正交的用户设备；传输单元，用于与信道特征最接近正交的用户设备之间，使用待调度的资源块传输数据。

在通过选择出适合MU用户模式传输的用户设备后，基站使用一个资源块与信道特征最接近正交的用户设备之间传输数据。从而实现资源块的合理调度。资源块可以各种无线参数，如带宽、符号、频点、时隙、子带、子载波、PRU等，确定信道特征最接近正交的用户设备的过程中，还具有多种用户设备的选择方式，提高了资源利用率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是MU-MIMO功能的OFDM系统架构示意图；

图2是实施例一的流程图；

图3是实施例二的流程图；

图4是实施例三的流程图；

图5是实施例四的流程图；

图6是实施例五的流程图；

图7是实施例六的结构图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参加图1所示出的结构图，对于一个MU-MIMO的OFDM系统来说，K个用户数据，即用户数据1至用户数据K经过MU-MIMO处理后，经过基站与各个用户数据之间进行数据交互。

在进行数据过程中，基站需要确定出与各个用户设备的之间建立的信道质量，从而选择不同的传输模式，并合理的调度资源块向各个用户设备传递数据。下面结合图2所示的实施例一的流程图详细说明，参见图2，包括：

S11：基站从多个用户设备中确定适合多用户MU调度模式的用户设备。

在多个用户设备需要经过基站与网络进行数据交互时，基站首先需要确定哪些用户适合MU调度模式，哪些适合SU调度模式。

S12：所述基站从所述适合MU调度模式的用户设备中，确定相互之间信道特征最接近正交的用户设备；

对于MU调度模式的用户设备，选择出信道特征最接近的正交的用户设备。

S13：所述基站与所述信道特征最接近正交的用户设备之间，使用待调度的资源块传输数据。

在通过选择出适合MU用户模式传输的用户设备后，基站使用一个资源块与信道特征最接近正交的用户设备之间传输数据。从而实现资源块的合理调度。资源块可以各种无线参数，如带宽、符号、频点、时隙、子带、子载波、PRU等，在确定信道特征最接近正交的用户设备的过程中，可有多种用户设备的选择方式，下面通过各个实施例详细说明。参见图3所示的实施例二的流程图，包括：

S21：根据用户反馈CQI参数确定MU调度用户集合，SU调度用户集合。

根据用户反馈的CQI信息或其它类似的代表信道质量的信息，如丢包率、误码率、信道的负载等，对所有用户的进行调度集合的划分，确定多用户MU调度用户集Q、单用户SU调度用户集P。

在确定各个用户设备的调度模式时，可采用以下方式：

例如，当基站BS的一个扇区共有N个待调度用户U₁、U₂...U_N，每个用户都反馈全部的K个子带的子带信息：包括：信道质量信息CQI₁、CQI₂...CQI_K，预编码码本索引PMI₁、PMI₂...PMI_K，BS在调度前取得M个用户的历史调度信息λ₁、λ₂...λ_N和待调度的资源块调度信息。

首先，计算N个用户的宽带CQI信息：其中为用户U_i的K个Subband子带CQI的平均值。

比较与设定门限值CQI_threshold的大小，当大于门限值时，确定该用户适合MU调度模式；当小于门限值时，确定该用户适合SU调度模式，从而确定出SU调度用户集P和MU调度用户集Q中的用户，即P＝{U_s1，U_s2...U_sr}，Q＝{U_m1，U_m2...U_mt}。

S22：调度资源块循环，找到下一个被调度的资源块。

S23：根据用户反馈CQI和历史调度信息，在当前调度资源块上对SU调度集合和MU调度集合中的用户进行优先级排序，令两个集合中优先级最高的用户分别为各自集合的主用户。

对于当前选定的被调度的资源块，计算SU调度集P中的所有用户优先级，找出优先级最高者令为P集合的主用户且优先级为计算MU调度集Q中所有用户的优先级，找出优先级最高者令为Q集合的主用户且优先级为

对于计算用户的优先级，有许多可以使用的算法，例如：使用比例公平算法(proportional fair)，即采用以下公式：

$p_k\left(t\right)=\frac{r_k\left(t\right)}{{\mathrm{\λ}}_k\left(t\right)}$

式中，p_k(t)表示用户k当前的优先级，r_k(t)表示用户当前的信道质量，λ_k(t)＝F(λ_k(t-1))，是每次调度后更新的用户k的历史调度容量的加权平均，即将t-1次之前的所有的调度容量做加权平均。t为调度序号。

S24：判断MU集合主用户优先级是否大于SU集合主用户优先级。如果大于，则执行S25；如果小于，则执行S26。

比较与的优先级，若则为当前调度用户，执行步骤S25；否则为当前调度用户，执行步骤S26，使用资源块调度SU模式集合中的用户。

S26：使用资源块SU模式集合中优先级最高的用户的数据。

S25：根据用户反馈的PMI，在MU调度用户集合中寻求主用户的合适配对用户。

在MU调度模式下，需要获得MU调度模式下各个用户设备的信道特征参数：

可通过用户反馈的PMI查找到相应的信道特征参数，如信道子空间右奇异向量F；另外，还可以通过接收用户采用互易性反馈的方式，所发送的上行测量导频信号Sounding符号。基站通过测量接收的Sounding符号，获得信道矩阵H的系数，通过对信道矩阵H进行奇异值分解(SVD，Singular vector decomposition)分解，获得非零奇异值对应的右奇异向量，获得信道特征数据。

还可以通过所述信道矩阵H获得自协方差矩阵H^HH，进行特征值分解，获得非零特征值对应的特征向量，作为所述信道特征数据。

通过信道特征参数确定与主用户合适的配对用户，根据用户反馈PMI信息或者其它代表信道空间特征的信息，如通过PMI进行索引的查找，通过对信道矩阵计算等方式。计算MU调度集Q中除主用户外每个用户与主用户的信道空间特征信息： 求最大值(也可能是最小值，根据f(·)的算法而定)，这里的表示用户m_k的信道空间特征信息，如右奇异向量F。

对于f(·)通常可以通过定义的一种子空间(向量)距离来计算，可以采用以下的方式：

例如：弦距离

$d_{\mathrm{chord}}(F_1,F_2)\stackrel{\mathrm{def}}{=}{\left[\right[M-{\left|\right|F_1^H{F}_2\left|\right|}_F^2\left]\right]}^{1/2}=\frac{1}{\sqrt{2}}{\left|\right|F_1{F}_1^H-F_2{F}_2^H\left|\right|}_F,$

其中，F₁和F₂为输入的信道空间特征向量，||·||_F表示F范数，F^H表示矩阵F的共轭对称矩阵，M为设定的常数，d_chord表示弦距离；

或，投影二范数距离

$d_{\mathrm{proj}}(F_1,F_2)\stackrel{\mathrm{def}}{=}{\left[\right[1-{\mathrm{\λ}}_{\min }^2\left(F_1^H{F}_2\right)\left]\right]}^{1/2}={\left|\right|F_1{F}_1^H-F_2{F}_2^H\left|\right|}_F,$

其中，F₁和F₂为输入的信道空间特征向量，||·||_F表示F范数，F^H表示矩阵F的共轭对称矩阵，λ_min(A)表示矩阵A的非零最小奇异值，d_proj表示投影二范数距离，

或费罗贝纽斯Frobenius-Study距离等，其中，det(A)表示矩阵A的行列式。

优选的：使用基于PMI反馈的弦距离作为判决用户信道是否正交或者接近正交的依据，弦距离越大，则认为两个用户信道子空间越接近正交，越有利于配对。弦距离的定义式为：

$C_{\mathrm{1,2}}=\frac{1}{\sqrt{2}}{\left|\right|F_1{F}_1^H-F_2{F}_2^H\left|\right|}_F$

其中，C_1，2表示用户U1和U2的弦距离，其中，F₁和F₂为输入的信道空间特征向量，且为列向量。||·||_F表示F范数，F^H表示矩阵F的共轭对称矩阵。

在步骤S25执行后，执行步骤S27。

S27：判断两个用户之间的信道特征信息是否满足MU调度模式的要求。

按照比较的最大值与设定门限值或者计算参考值f_threshold，若(大于或者小于门限值根据f(·)算法而定)，则说明此两个用户满足MU模式的要求，继续执行S28，否则执行S29，即调度SU模式中的优先级最高的主用户，即执行S26相同的步骤。如果资源块可以调度两个以上的用户，即有多个用户中的任意两个用户的信道特征的正交性均满足阈值要求，则可将资源块用于调度各个用户。

S28：采用MU模式调度选择出的两个用户。

在调度过程中，采用MU调度模式调度选择的两个用户。

S30：更新待调度的资源块信息，更新用户的调度信息。

在每执行一次调度后，都需要执行待调度的资源块信息，即统计剩余的可调度资源；并更新被调度用户的历史的调度信息。

S31：调度资源块循环。

将待调度的资源块排列，找出下一次待调度的资源块。

S32：输出调度结果，保存调度信息。

在本地调度结束后，将本次调度的信息给予更新和保存，便于后续调度资源块时使用。

上面的实施例详细描述了本发明的方法流程，对于本发明，在应用过程中，可能还具有各种情况，下面通过各个实施例详细说明。参见图4所示出的实施例三的流程图，包括：

S41：根据用户反馈CQI参数确定MU调度用户集合，SU调度用户集合。

根据用户反馈的CQI信息或其它类似的代表信道质量的信息，如丢包率、误码率、信道的负载等，对所有用户的进行调度集合的划分，确定多用户MU调度用户集Q、单用户SU调度用户集P。

在确定各个用户设备的调度模式时，可采用以下方式：

例如，当基站BS的一个扇区共有N个待调度用户U₁、U₂...U_N，每个用户都反馈全部的K个子带的子带信息：包括：信道质量信息CQI₁、CQI₂...CQI_K，预编码码本索引PMI₁、PMI₂...PMI_K，BS在调度前取得M个用户的历史调度信息λ₁、λ₂...λ_N和待调度的资源块调度信息。

首先，计算N个用户的宽带CQI信息：其中为用户U_i的K个Subband子带CQI的平均值。

比较与设定门限值CQI_threshold的大小，当大于门限值时，确定该用户适合MU调度模式；当小于门限值时，确定该用户适合SU调度模式，从而确定出SU调度用户集P和MU调度用户集Q中的用户，即P＝{U_s1，U_s2...U_sr}，Q＝{U_m1，U_m2...U_mt}。

S42：调度资源块循环，找到下一个被调度的资源块。

S43：根据用户反馈CQI和历史调度信息，在当前调度资源块上对SU调度集合和MU调度集合中的用户进行优先级排序，令两个集合中优先级最高的用户分别为各自集合的主用户。

对于当前选定的被调度的资源块，计算SU调度集P中的所有用户优先级，找出优先级最高者令为P集合的主用户且优先级为计算MU调度集Q中所有用户的优先级，找出优先级最高者令为Q集合的主用户且优先级为

对于计算用户的优先级，有许多可以使用的算法，例如：使用比例公平算法(proportional fair)，即采用以下公式：

$p_k\left(t\right)=\frac{r_k\left(t\right)}{{\mathrm{\λ}}_k\left(t\right)}$

式中，p_k(t)表示用户k当前的优先级，r_k(t)表示用户当前的信道质量，λ_k(t)＝F(λ_k(t-1))，是每次调度后更新的用户k的历史调度容量的加权平均，即将t-1次之前的所有的调度容量做加权平均。t为调度序号。

S44：判断MU集合主用户优先级大于等于SU集合主用户优先级。

比较与的优先级，比较出令为当前调度用户。

S45：判断两个用户之间的信道特征信息满足MU调度模式的要求。

使用基于PMI反馈的弦距离作为判决用户信道是否正交或者接近正交的依据，弦距离越大，则认为两个用户信道子空间越接近正交，越有利于配对。弦距离的定义式为：

$C_{\mathrm{1,2}}=\frac{1}{\sqrt{2}}{\left|\right|F_1{F}_1^H+F_2{F}_2^H\left|\right|}_F^2$

其中，C_1，2表示用户U1和U2的弦距离，F₁和F₂分别为用户U1和U2反馈的预编码索引(PMI)所对应的预编码向量，且为列向量。

按照比较的最大值与设定门限值或者计算参考值f_threshold，若(大于或者小于门限值根据f(·)算法而定)，则说明此两个用户满足MU模式的要求。

S46：采用MU模式调度选择出的两个用户。

在调度过程中，采用MU调度模式调度选择的两个用户。

S47：更新待调度的资源块信息，更新用户的调度信息。

在每执行一次调度后，都需要执行待调度的资源块信息，即统计剩余的可调度资源；并更新被调度用户的历史的调度信息。

S48：调度资源块循环。

将待调度的资源块排列，找出下一次待调度的资源块。

S49：输出调度结果，保存调度信息。

在本地调度结束后，将本次调度的信息给予更新和保存，便于后续调度资源块时使用。

上面的实施例三说明了经过优先级判别后，采用MU模式调度用户的过程，在此过程中，如果出现了MU调度模式中的用户的优先级低于SU调度模式中的用户，或MU调度模式中的用户无法达到要求，则使用待调度的资源块用于SU模式中优先级最高的用户。

下面通过实施例四说明，参见图5的流程图，包括：

S51：根据用户反馈CQI参数确定MU调度用户集合，SU调度用户集合。

根据用户反馈的CQI信息或其它类似的代表信道质量的信息，如丢包率、误码率、信道的负载等，对所有用户的进行调度集合的划分，确定多用户MU调度用户集Q、单用户SU调度用户集P。

在确定各个用户设备的调度模式时，可采用以下方式：

例如，当基站BS的一个扇区共有N个待调度用户U₁、U₂...U_N，每个用户都反馈全部的K个子带的子带信息：包括：信道质量信息CQI₁、CQI₂...CQI_K，预编码码本索引PMI₁、PMI₂...PMI_K，BS在调度前取得M个用户的历史调度信息λ₁、λ₂...λ_N和待调度的资源块调度信息。

首先，计算N个用户的宽带CQI信息：其中为用户U_i的K个Subband子带CQI的平均值。比较与设定门限值CQI_threshold的大小，当大于门限值时，确定该用户适合MU调度模式；当小于门限值时，确定该用户适合SU调度模式，从而确定出SU调度用户集P和MU调度用户集Q中的用户，即P＝{U_s1，U_s2...U_sr}，Q＝{U_m1，U_m2...U_mt}。

S52：调度资源块循环，找到下一个被调度的资源块。

S53：根据用户反馈CQI和历史调度信息，在当前调度资源块上对SU调度集合和MU调度集合中的用户进行优先级排序，令两个集合中优先级最高的用户分别为各自集合的主用户。

对于当前选定的被调度的资源块，计算SU调度集P中的所有用户优先级，找出优先级最高者令为P集合的主用户且优先级为计算MU调度集Q中所有用户的优先级，找出优先级最高者令为Q集合的主用户且优先级为

对于计算用户的优先级，有许多可以使用的算法，例如：使用比例公平算法(proportional fair)，即采用以下公式：

$p_k\left(t\right)=\frac{r_k\left(t\right)}{{\mathrm{\λ}}_k\left(t\right)}$

式中，p_k(t)表示用户k当前的优先级，r_k(t)表示用户当前的信道质量，λ_k(t)＝F(λ_k(t-1))，是每次调度后更新的用户k的历史调度容量的加权平均，即将t-1次之前的所有的调度容量做加权平均。t为调度序号。

S54：判断出MU集合主用户优先级小于SU集合主用户优先级。

比较与的优先级，比较出令为当前调度用户。

S55：调用SU模式中优先级最高的用户。

使用待调用的资源块调用SU模式中优先级最高的用户。

S56：更新待调度的资源块信息，更新用户的调度信息。

在每执行一次调度后，都需要执行待调度的资源块信息，即统计剩余的可调度资源；并更新被调度用户的历史的调度信息。

S57：调度资源块循环。

将待调度的资源块排列，找出下一次待调度的资源块。

S58：输出调度结果，保存调度信息。

在本地调度结束后，将本次调度的信息给予更新和保存，便于后续调度资源块时使用。

在本实施例中，可按照用户的优先级选择被调度的资源块，在下面的实施例五中，当MU调度模式的优先级高，但没有达到阈值要求时，还可使用待调度的资源块用于SU模式中优先级最高的用户。参见图6所示的示意图，包括以下步骤；

S61：根据用户反馈CQI参数确定MU调度用户集合，SU调度用户集合。

根据用户反馈的CQI信息或其它类似的代表信道质量的信息，如丢包率、误码率、信道的负载等，对所有用户的进行调度集合的划分，确定多用户MU调度用户集Q、单用户SU调度用户集P。

在确定各个用户设备的调度模式时，可采用以下方式：

例如，当基站BS的一个扇区共有N个待调度用户U₁、U₂...U_N，每个用户都反馈全部的K个子带的子带信息：包括：信道质量信息CQI₁、CQI₂...CQI_K，预编码码本索引PMI₁、PMI₂...PMI_K，BS在调度前取得M个用户的历史调度信息λ₁、λ₂...λ_N和待调度的资源块调度信息。

首先，计算N个用户的宽带CQI信息：其中为用户U_i的K个Subband子带CQI的平均值。

比较与设定门限值CQI_threshold的大小，当大于门限值时，确定该用户适合MU调度模式；当小于门限值时，确定该用户适合SU调度模式，从而确定出SU调度用户集P和MU调度用户集Q中的用户，即P＝{U_s1，U_s2...U_sr}，Q＝{U_m1，U_m2...U_mt}。

S62：调度资源块循环，找到下一个被调度的资源块。

S63：根据用户反馈CQI和历史调度信息，在当前调度资源块上对SU调度集合和MU调度集合中的用户进行优先级排序，令两个集合中优先级最高的用户分别为各自集合的主用户。

对于当前选定的被调度的资源块，计算SU调度集P中的所有用户优先级，找出优先级最高者令为P集合的主用户且优先级为计算MU调度集Q中所有用户的优先级，找出优先级最高者令为Q集合的主用户且优先级为

对于计算用户的优先级，有许多可以使用的算法，例如：使用比例公平算法(proportional fair)，即采用以下公式：

$p_k\left(t\right)=\frac{r_k\left(t\right)}{{\mathrm{\λ}}_k\left(t\right)}$

式中，P_k(t)表示用户k当前的优先级，r_k(t)表示用户当前的信道质量，λ_k(t)＝F(λ_k(t-1))，是每次调度后更新的用户k的历史调度容量的加权平均，即将t-1次之前的所有的调度容量做加权平均。t为调度序号。

S64：判断MU集合主用户优先级大于等于SU集合主用户优先级。

比较与的优先级，比较出令为当前调度用户。

S65：判断两个用户之间的信道特征信息不满足MU调度模式的要求。

使用基于PMI反馈的投影二范数距离作为判决用户信道是否正交或者接近正交的依据，弦距离越大，则认为两个用户信道子空间越接近正交，越有利于配对。投影二范数距离的定义式为：

$d_{\mathrm{proj}}(F_1,F_2)\stackrel{\mathrm{def}}{=}{\left[\right[1-{\mathrm{\λ}}_{\min }^2\left(F_1^H{F}_2\right)\left]\right]}^{1/2}={\left|\right|F_1{F}_1^H-F_2{F}_2^H\left|\right|}_F$

按照比较的最大值与设定门限值或者计算参考值f_threshold，则说明此两个用户不满足MU模式的要求。

S66：调用SU模式中优先级最高的用户。

使用待调用的资源块调用SU模式中优先级最高的用户。

S67：更新待调度的资源块信息，更新用户的调度信息。

在每执行一次调度后，都需要执行待调度的资源块信息，即统计剩余的可调度资源；并更新被调度用户的历史的调度信息。

S68：调度资源块循环。

将待调度的资源块排列，找出下一次待调度的资源块。

S69：输出调度结果，保存调度信息。

在本地调度结束后，将本次调度的信息给予更新和保存，便于后续调度资源块时使用。

在上述的各个实施例中，选择待调度的用户过程中，假定BS某扇区共有N个待调度用户U₁、U₂...U_N，第i个用户只反馈对于其最优的M个子带的子带信息：CQI_i，1、CQI_{i， 2}...CQI_i，M，PMI_i，1、PMI_i，2...PMI_i，M，BS在调度前取得N个用户的历史调度信息λ₁、λ₂...λ_N和资源块调度信息。

在调度某资源块时，如果基站发现其所属Subband上没有任何用户的反馈信息。此时只需从SU调度集合中随机选择一个用户调度在此资源块上，完成此次调度。

上面详细说明了本发明的各个实施例，对于本发明的方法，可以使用各种装置模块的形式集成在无线的收发机中，如基站控制器等设备中。下面给出本发明的一个优选的装置实施例六，参见图7所示的示意图，包括以下单元：MU模式确定单元71、信道比较单元72、传输单元73，

所述MU模式确定单元71，用于从多个用户设备中确定适合多用户MU调度模式的用户设备；

所述信道比较单元72，用于从所述适合MU调度模式的用户设备中，确定相互之间信道特征最接近正交的用户设备；

所述传输单元73，用于与所述信道特征最接近正交的用户设备之间，使用待调度的资源块传输数据。

优选地，还包括SU模式确定单元74，用于将未划入MU调度模式的用户设备作为SU调度模式的用户。

优选地，还包括优先级单元75，用于在所述MU模式确定单元71、SU模式确定单元72中的用户设备中各选择一个优先级最高的用户设备；比较所述选择的两个用户设备的优先级，当所述MU调度模式中选择出的用户设备的优先级不低于SU调度模式中选择出的用户设备的优先级时，触发所述信道比较单元72。

优选地，所述信道比较单元72包括：

特征数据运算子单元721，用于获得所述MU调度模式中各个用户设备的信道特征数据；

正交分析子单元722，用于使用所述各个用户设备的信道特征数据分别与所述优先级最高的用户设备的信道特征数据进行运算，获得相应的各个弦距离、投影二范数距离、或费罗贝纽斯距离；

排序子单元723，用于按照所述运算出的各个距离由大到小排序，选择数值最大的距离所对应的两个用户设备。

上面详细描述了本发明的一种基站内的各个单元的结构，对于本发明，不止这一种形式，还可以采用其它结构实现本发明的的方法，本发明实施例中的基站，可实现上述各个实施例中的方法流程，在此不一一赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多输入多输出的资源调度方法，其特征在于，包括：

基站从多个用户设备中确定适合多用户MU调度模式的用户设备；

所述基站从所述适合MU调度模式的用户设备中，确定相互之间信道特征最接近正交的用户设备；

所述基站与所述信道特征最接近正交的用户设备之间，使用待调度的资源块传输数据；

其中，所述从用户设备中选择适合多用户MU调度模式的用户设备的过程包括：

运算每个用户设备的各个子带的CQI的平均值，当所述平均值大于阈值时，将此用户设备作为适合所述MU调度模式的用户设备；

其中，所述确定相互之间信道特征最接近正交的用户设备之前，还包括：

所述基站在所述MU调度模式的用户设备中、和SU调度模式的用户设备中各选择一个优先级最高的用户设备；

比较所述选择的两个用户设备的优先级，当所述MU调度模式中选择出的用户设备的优先级不低于SU调度模式中选择出的用户设备的优先级时，执行后续的确定信道特征最接近正交的用户设备的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从用户设备中确定适合多用户MU调度模式的用户设备之后，还包括：

所述基站将未选择的用户设备作为单用户SU调度模式的用户设备。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述MU调度模式中选择出的用户设备的优先级低于SU调度模式中选择出的用户设备的优先级时；

所述基站与所述SU调度模式中的优先级最高的用户设备之间，使用待调度的资源块传输数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各选择一个优先级最高的用户设备的过程包括：

对所述每个调度模式中的各个用户设备分别通过比例公平公式运算每个用户设备的优先级，通过每个用户设备的优先级比较出优先级最高的用户设备；所述比例公平公式包括：

$p_k\left(t\right)=\frac{r_k\left(t\right)}{{\mathrm{\λ}}_k\left(t\right)}$

式中，p_k(t)表示用户k当前的优先级，r_k(t)表示用户当前的信道质量CQI；λ_k(t)是用户k的本次调度以前的历史调度容量的加权平均值；t为每次调度的序号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定相互之间信道特征最接近正交的用户设备的过程包括：

所述基站获得所述MU调度模式中各个用户设备的信道特征数据；

使用所述各个用户设备的信道特征数据分别与所述优先级最高的用户设备的信道特征数据进行运算，获得相应的各个弦距离、投影二范数距离、或费罗贝纽斯距离；

按照所述运算出的各个距离由大到小排序，选择数值最大的距离所对应的两个用户设备。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获得MU调度模式中各个用户设备的信道特征数据的过程至少包括以下之一：

所述基站获得所述每个用户设备反馈的编码码本索引PMI信息，所述基站使用每个PMI信息运算出相应的信道特征数据；

所述基站通过所述用户设备发送的上行测量导频信号，获得相应的信道响应系数矩阵H，通过对所述信道系数矩阵H进行奇异值分解，获得非零奇异值对应的右奇异向量，作为所述信道特征数据；

所述基站通过所述用户设备发送的上行测量导频信号，获得相应的信道矩阵H，通过所述信道矩阵H获得自协方差矩阵H^HH，进行特征值分解，获得非零特征值对应的特征向量，作为所述信道特征数据。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，选择数值最大的距离所对应的两个用户设备之后，还包括：

如果判断所述选择的两个用户设备的距离小于阈值，则所述基站与所述SU调度模式中的优先级最高的用户设备之间，使用待调度的资源块传输数据。

8.一种多输入多输出的资源调度基站，其特征在于，包括：MU模式确定单元、信道比较单元、传输单元，

所述MU模式确定单元，用于从多个用户设备中确定适合多用户MU调度模式的用户设备；

所述信道比较单元，用于从所述适合MU调度模式的用户设备中，确定相互之间信道特征最接近正交的用户设备；

所述传输单元，用于与所述信道特征最接近正交的用户设备之间，使用待调度的资源块传输数据；

其中，所述MU模式确定单元，还用于运算每个用户设备的各个子带的CQI的平均值，当所述平均值大于阈值时，将此用户设备作为适合所述MU调度模式的用户设备；

其中，所述基站还包括优先级单元，用于在所述MU模式确定单元、SU模式确定单元中的用户设备中各选择一个优先级最高的用户设备；比较所述选择的两个用户设备的优先级，当所述MU调度模式中选择出的用户设备的优先级不低于SU调度模式中选择出的用户设备的优先级时，触发所述信道比较单元。

9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，还包括SU模式确定单元，用于将未划入MU调度模式的用户设备作为SU调度模式的用户。

10.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述信道比较单元包括：

特征数据运算单元，用于获得所述MU调度模式中各个用户设备的信道特征数据；

正交分析单元，用于使用所述各个用户设备的信道特征数据分别与所述优先级最高的用户设备的信道特征数据进行运算，获得相应的各个弦距离、投影二范数距离、或费罗贝纽斯距离；

排序单元，用于按照所述运算出的各个距离由大到小排序，选择数值最大的距离所对应的两个用户设备。