CN103222323A - 用于mu-mimo的调度方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种用于多用户多输入多输出MU-MIMO的调度方法,包括:将候选用户在第1至第n待分配资源上进行最优配对,分别得到第1至第n待分配资源的最优用户配对,n为正整数;组合所述最优用户配对,得到由所述最优用户配对所组成的所有用户配对组,且在组合所述最优用户配对时保证得到的每一用户配对组中同一用户仅存在于一最优用户配对中;将所述第1至第n待分配资源分配给包含最优用户配对的数量最多的用户配对组中的最优用户配对。本发明实施例还公开了一种调度装置。采用本发明,可以降低调度过程中的计算复杂度,提高频谱利用率。
Description
用于 MU-MIMO的调度方法及装置 技术领域
本发明涉及移动通信领域, 尤其涉及一种用于 MU-MIMO ( Multi-User Multiple Input Multiple Output, 多用户多输入多输出 ) 的调度方法及装置。 背景技术
随着无线通信技术的不断发展, 工业界和学术界不断地从时域、 频域、 空 域或码域等维度去提高整网的频谱利用率, 挖掘潜在的增益。 其中, MIMO技 术是一种在不增加发射端发射功率的前提下, 有效提高频谱利用率的方法。 但 是, 由于发射端和接收端的天线间距制约着 MIMO资源矩阵自身相关性和空域 频谱效率的提升, 另外用户终端本身的尺寸和成本等因素也制约着 MIMO技术 的应用。 然而, 在 MIMO的基础上发展的 MU-MIMO则可以很好地解决上述制 约, 在空域维度上进一步提升整网的频谱利用率。
MU-MIMO是指两个或两个以上的用户占用相同的资源的技术, 其实现原 理是: 基站的调度器选择用户终端进行配对, 向配对的用户分配相同的资源, 并在保证链路鲁棒性的前提下提高通信系统整体的吞吐量和频谱利用率。 目前 调度器的常用的调度方法包括以下三种:
现有技术一, 遍历所有的用户配对和资源配对。
假设有 K个候选用户, M个资源, 那么若 K个候选用户中 2个用户组成一 个用户配对, 则共有 Κ(Κ-1)/2种可选的用户配对; 若 Μ个资源需连续分配, 则 共有 1+Μ(Μ+1)/2种可选的资源分配,这其中包括不分配资源的情况。显然要从 Κ(Κ-1)/2种可选的用户配对和 1+Μ(Μ+1)/2种可选的资源分配中遍历出最优的 调度方式, 将导致调度器的计算复杂度非常之高, 一般仅是理论上可行, 而实 际中无法应用。
现有技术二, 先资源分配后用户配对。
现有技术二的主要思想是先将待分配资源分配给一些用户, 从而将用户划 分为已分配资源的用户和未分配资源的用户; 然后在用户配对时, 首先从已分 配资源的用户集中选择第一用户, 然后从未分配资源的用户集中选择第二用户, 由第一用户与第二用户进行配对, 在选择第二用户时, 主要考虑第二用户的
SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio , 信号干扰噪声比)是否符合要求, 第 二用户与第一用户的匹配值等因素。 现有技术二的调度方法一般很难实现配对 用户的最佳资源分配。
现有技术三, 先用户配对后资源分配。
殳有 K个候选用户, 若 2个用户组成一个用户配对, 则共有 Κ(Κ-1)/2种 可能的配对;按照一定的准则从 Κ(Κ-1)/2种可能配对中筛选出一部分用户配对, 准则包括: 调度优先级、 信道正交性、 SINR、 路损、 业务量等; 然后对筛选出 来的一部分用户配对, 进行资源分配, 在资源分配时可以考虑吞吐量、 公平性 等因素。 由于现有技术三中需要进行 Κ(Κ-1)/2用户配对, 并且随着用户数量的 增长, 用户配对的数量将显著增长, 从而将导致现有技术三的计算复杂度显著 增力口。 发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于, 提供一种用于 MU-MIMO的调度 方法和装置, 可以降低调度过程中的计算复杂度, 提高频谱利用率。
为了解决上述技术问题, 本发明实施例提供了一种用于多用户多输入多输 出 MU-MIMO的调度方法, 包括:
将候选用户在第 1至第 η待分配资源上进行最优配对,分别得到第 1至第 η 待分配资源的最优用户配对, η为正整数;
组合所述最优用户配对, 得到由所述最优用户配对所组成的所有用户配对 组, 且在组合所述最优用户配对时保证得到的每一用户配对组中同一用户仅存 在于一最优用户配对中;
将所述第 1至第 η待分配资源分配给包含最优用户配对的数量最多的用户 配对组中的最优用户配对。
相应地, 本发明实施例还提供了一种用于 MU-MIMO的调度装置, 包括: 用户配对模块, 用于将候选用户在第 1至第 n待分配资源上进行最优配对, 分别得到第 1至第 n待分配资源的最优用户配对, n为正整数;
组合模块, 用于组合所述最优用户配对, 得到由所述最优用户配对所组成 的所有用户配对组, 且在组合所述最优用户配对时保证得到的每一用户配对组 中同一用户仅存在于一最优用户配对中;
资源分配模块, 用于将所述第 1至第 n待分配资源分配给包含最优用户配 对的数量最多的用户配对组中的最优用户配对。
实施本发明实施例, 具有如下有益效果:
本发明实施例通过将候选用户在第 1至第 n待分配资源上进行最优配对; 以及组合 n种最优用户配对, 并且在组合时保证得到的每一用户配对组中同一 用户仅存在于一最优用户配对; 以及将第 1至第 n待分配资源分配给包含最优 用户配对的数量最多的用户配对组中的最优用户配对, 从而实现了降低调度过 程中的计算复杂度, 提高频谱利用率的目的。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案, 下面将对实施 例或现有技术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 中的附图仅仅是本发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 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的附图。
图 1是本发明的用于 MU-MIMO的调度方法的实施例的流程示意图; 图 2是本发明的用于 MU-MIMO的调度方法的一实例的流程示意图; 结果示意图; 示意图;
图 5是本发明的用于 MU-MIMO的调度装置的实施例的结构示意图。 具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图, 对本发明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发明一部分实施例, 而不是 全部的实施例。 基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的 MU-MIMO的调度方法主要用于支持 MU-MIMO技术的系 统中, 例如: LTE(Long Term Evolution, 长期演进)系统、 LTE-A(LTE-Advanced, 高级长期演进)系统和 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System, 通用
移动通信系统), 并且本发明实施例的 MU-MIMO的调度方法的执行主体可以是 网络设备中的基站。 或者, 也可以理解为是基站中用于用户配对和资源分配的 调度器。 在下述描述中涉及的待分配资源可以是网络设备(例如: 基站) 所要 分配给用户的信道资源, 例如: 在 LTE系统或 LTE-A系统中, 该信道资源可以 为 RB(Resource Block, 资源块), 也被称为 "RB块", RB块是由时频资源所组 成的信道; 在 UMTS系统中, 该信道资源可以为码道。
请参考图 1, 是本发明的用于 MU-MIMO的调度方法的实施例的流程示意 图。 图 1的方法流程包括:
步骤 S11, 将候选用户在第 1至第 n待分配资源上进行最优配对, 分别得到 第 1至第 n待分配资源的最优用户配对, n为正整数。
其中,候选用户可以有多个, 第 1至第 n待分配资源可以是连续的 RB或码 道。 将候选用户在第 1至第 n待分配资源上进行最优配对, 包括:
对于第 X待分配资源, x=l, ..·, n, 依次将候选用户中在所述第 x待分配 资源上对系统的吞吐量贡献最小的候选用户去除, 直至剩余 N个候选用户, 该 N个候选用户的配对即为第 X待分配资源的最优用户配对, 其中 N为设置的最 优用户配对允许的用户数, 一般 N = 2。
具体地, 下面介绍将候选用户在待分配资源 (以 RB为例 )上进行最优配对 的实现方式:
假设,在第 m个 RB上,令^ = {1,2, ·.., k}表示候选的用户; ..., ] 中 表示在第 m个 RB上用户 k到基站的信道响应, 优选地, 若第 m个 RB有多个子载 波有信道响应, 为了降低计算的复杂度, 可以通过抽取或平均等方法将 RB上的 多个子载波的信道响应抽像为一个子载波上的信道响应; Pm为所有 k个用户在第 m个 RB上基站端的接收功率; σ„2为第 m个 RB上的干扰噪声功率; 第 m个 RB上, 允许 NM个用户进行配对; 且共有 N^个(步骤 S11中的 n) RB需要进行步骤 S11的操作; [ f表示矩阵 A的转置共轭, μ]-1表示矩阵 A的逆矩阵; 0表示空集。 在上述基础 上, 可以采用如下伪码实现候选用户在待分配 RB上的最优配对。
1、 Initialization: M=0;
2、 for m=0 to Nrb-\
3、 Jm = {1 , 2, k}, Η =\} ,... ,
4、 Gm=(Ik + ^Fm[H-]HH Fmrx;
5、 for i=l to - Nu
6、 - arg max{t ag{Gm} } ; m的对角线元素的最大的一个
1 3、 Gm = Bu -bl2b22b2l ; 〃更新 Gm
14、 end
15、 M= {M, jj ; 〃Jm中只剩有 ^个用户, 将该 Na个用户配对, 这里 Na =2 步骤 S12,组合最优用户配对,得到由所述最优用户配对所组成的所有用户 配对组。
具体地, 在组合最优用户配对时, 遵循如下原则: 保证得到的每一用户配 对组中同一用户仅存在于一最优用户配对中, 也就是说在得到的每一用户组中 不存在同一用户同时和两个或两个以上的用户配对。 下面举例对步骤 S12进行 说明:
殳在步骤 S11中得到了在 RB1的最优用户配对为用户 1和用户 3的配对, 简称 "用户 13配对"; 在 RB2的最优用户配对为用户 2和用户 3的配对, 简称 "用户 23配对"; 在 RB3的最优用户配对为用户 1和用户 4的配对, 简称 "用 户 14配对", 那么按照步骤 S12的方式组合出的用户配对组包括: {用户 13配 对}、 {用户 23配对 }、 {用户 14配对 }和{用户 23配对, 用户 14配对 }。 由于用 户 13配对和用户 23配对组合时, 将导致用户 3同时存在于两最优用户配对中, 因此不存在 {用户 13配对, 用户 23配对 }。 不存在 {用户 13配对, 用户 14配对 } 和{用户 13配对, 用户 23配对, 用户 14配对 }的理由类似, 在此不贅述。
步骤 S13 ,将第 1至第 n待分配资源分配给包含最优用户配对的数量最多的 用户配对组中的最优用户配对。
其中, 若步骤 S12 中得到的所有用户配对组中包含最优用户配对的数量最 多的用户配对组有多个, 那么可以随机地选择一个用户配对组作为步骤 S13 中 的用户配对组; 或者选择权值最大的用户配对组作为步骤 S13中的用户配对组,
用户配对组的权值是指用户配对组中各最优用户配对的权值的和, 例如: 用户
23配对的权值加上用户 14配对的权值即为用户配对组 {用户 23配对, 用户 14 配对 }的权值。此处的权值可以是吞吐量或 PF ( Proportional Fair, 比例公平 )值。
进一步, 当包含最优用户配对的数量最多的用户配对组包括: 第 1 至第 y 最优用户配对, y为正整数时; 步骤 S13可以具体包括:
A、 对于第 z最优用户配对, z=l , ..· , y, 计算第 z最优用户配对分别在第 1至第 n待分配资源上的权值,得到对应第 1至第 n待分配资源的第 1至第 n权 值。
假设 z=l , n=3 , 第 1最优用户配对为用户 1和用户 3的配对, 待分配资源 为 RB时, 那么分别计算第 1用户配对在 RB1、 RB2和 RB3上的权值, 得到与 RB1对应的第 1权值, 与 RB2对应的第 2权值, 与 RB3对应的第 3权值, 此处 的权值可以是吞吐量或 PF; 以第 1权值的计算为例, 计算用户 1在 RB1上的吞 吐量或 PF值, 用户 2在 RB1上的吞吐量或 PF值, 那么第 1权值等于用户 1和 用户 2在 RB1上的吞吐量或 PF值之和。
B、将第 1至第 n权值中值最大的权值对应的待分配资源分配给第 z最优用 户配对。
假设 A中第 1权值、 第 2权值和第 3权值存在如下大小关系: 第 1权值〉 第 3权值〉第 2权值, 那么将第 1权值对应的 RB1分配给第 1最优用户配对, 即用户 1和用户 3的配对。
按照 A和 B的方法可以将第 1至第 n待分配资源中的部分待分配资源分配 给包含最优用户配对的数量最多的用户配对组中的最优用户配对。
C、 根据权值向所述第 1至第 y最优用户配对分配待分配资源后, 将余下的 未分配的待分配资源继续分配给第 1至第 y最优用户配对, 且在分配时保证分 配后第 1至第 n待分配资源连续分配。
其中, 分配时保证分配后第 1至第 n待分配资源连续分配是指: 第 2至第 ( n - 1 )待分配资源中任一待分配资源需要与至少一个相邻的待分配资源分配 的最优用户配对相同。 举例来说, 假设 RB1分配给用户 24配对, RB3分配给 用户 13配对, 那么 RB2只能分配给用户 24配对或用户 13配对, 而不能够分配 给其它的用户配对, 至于 RB2是分配给用户 24配对还是用户 13配对, 可以根 据一定的准则确定, 例如: 分别计算用户 24配对和用户 13配对在 RB2上的权
值(吞吐量或 PF值), 将 RB2分配给权值大的用户配对。
具体地, 以 RB为例, 经过 A、 B之后, 剩余的 RB主要分为两类, 第一类 是最低频 RB或最高频 RB或与最低频 RB依次连续的若干 RB或与最高频 RB 依次连续的若干 RB; 第二类是位于已分配给最优用户配对的 RB 之间的若干 RB。 对于第一类 RB, 可以将其分配给相邻最近的用户配对, 对于第二类 RB, 可以分配给能够使得系统的权值最大的且相邻的用户配对。 以连续的 RB1 至 RB6为例对上述过程进行说明: 在 RB1至 RB6中 RB1为最低频的 RB, RB6为 最高频 RB, 假设经上述 A、 B操作之后, RB3分配给了用户 14配对, RB5分 配给了用户 25配对,则余下的 RB1、 RB2、 RB4和 RB6中,第一类 RB为: RB1 , RB2和 RB6, 第二类 RB为: RB4, 则将 RB1和 RB2分配给用户 14配对, 将 RB6分配给用户 25配对, 将 RB4分配给用户 14配对或用户 25配对, 具体是 将 RB4分配给用户 14配对还是用户配对 25配对, 可以采用如下方式确定: 计 算将 RB4分配给用户 14配对后的系统吞吐量,将 RB4分配给用户 25配对后的 系统吞吐量, 比较两个系统吞吐量的大小, 将 RB4分配给使得系统吞吐量的值 最大的用户配对。
为了便于本领域技术人员理解和实现本发明实施例, 下面再举一具体实施 例对本发明的用于 MU-MIMO的调度方法进行说明。 在下述实施例中, 主要以 LTE系统进行说明, 并且假设在 LTE系统中, 候选用户有 8个, 分别是用户 1 至用户 8, 待分配的资源分别是 RB1至 RB6, 同时设置一用户配对允许 2个用 户。 那么如图 2所示, 该调度过程包括:
步骤 S21 , 用户预配对。
其中, 采用步骤 S11中的伪码, 将用户 1至用户 8分别在 RB1至 RB6中进 行配对, 得到 RB1至 RB6上的最优用户配对。 如图所示, RB1上的最优用户配 对是用户 2和用户 5的配对, 简称 "P(25)',; RB2上的最优用户配对是用户 3 和用户 4的配对, 简称 "P(34)',; RB3上的最优用户配对是用户 3和用户 5的配 对,简称" p(35)" ; RB4上的最优用户配对是用户 4和用户 6的配对,简称" P(46)',; RB5上的最优用户配对是用户 3和用户 6的配对, 简称 "P(36)',; RB6上的最优 用户配对是用户 2和用户 8的配对, 简称 "Ρ(28)"。
步骤 S22, 组合最优用户配对。
具体地, 组合步骤 S21中的最优用户配对,得到如下用户配对组: { Ρ(25)}、
{ P(34)}、 { P(35)}、 { P(46)}、 { P(36)}、 { P(28)}、 { P(25), P(34)}、 { P(25), P(46)}、 { P(25), P(36)}、 { P(34), P(46)}、 { P(34), P(28)}、 { P(35, P(46)}、 { P(35), P(28)}、 ( P(46), P(28)}、 { P(36), P(28)}和 { P(35) , P(46), P(28)}。
显然在上述用户配对组中, 用户配对组 { P(35) , P(46), P(28)}因包含 3个 最优用户配对, 因此是包含最优用户配对的数量最多的用户配对组。
步骤 23 , 将 RB1至 RB6分配给 { Ρ(35) , P(46), P(28)}中的 P(35)、 P(46) 和 P(28)。
具体地, 步骤 S23的分配过程分二步实现:
步骤 S231 : 计算 P(35)在 RB1至 RB6上的权值, P(46) 在 RBI至 RB6上的 权值, P(28)在 RBI至 RB6上的权值。 通过计算发现在 P(35)在 RB1上的权值 最大, P(46)在 RB4上的权值最大, P(28)在 RB6上的权值最大。 因此将 RB1分 配给 P(35), 将 RB4分配给 P(46), 将 RB6分配给 P(28)。
步骤 S232: 分配剩余的 RB, 即 RB2、 RB3和 RB5。
一些实施方式中, 只考虑在分配 RB2、 RB3和 RB5时, 实现 RB的连续分 配的问题。 此时分配的方式有多种, 例如: 将 RB2分配给 P(35), RB3分配给 P(46),将 RB5分配给 P(28); 或者将 RB2分配给 P(46), RB3分配给 P(46), RB5 分配给 P(46), 等等, 在此不——列举。
一些实施方式中, 不仅考虑 RB的连续分配问题, 还要考虑分配 RB2、 RB3 和 RB6后, 使得系统的权值最大, 即使得系统的吞吐量最大或者系统的 PF最 大, 或者其它评价系统的性能的参数的值最大, 也就是始终向着使系统性能最 优的方向分配。 具体地, 由于 RB2要么分配给 P(35), 要么分配给 P(46), 在这 两个用户对中比对发现, RB2 分配给 P(35)使得系统的权值最大, 因此将 RB2 分配给 P(35), 其它的类推, 在此不贅述。
通过上述方式, 本发明实施例实现了用户配对和资源配对的联合调度, 为 了突显本发明实施例的有益效果, 在表一所示的仿真条件下, 将本发明实施例 与现有技术一至三进行了仿真, 得到如图 3和如图 4的仿真结果, 图 3是未考 虑公平性条件下的仿真, 图 4是考虑了公平性条件下的仿真。
载频: 2. 0GHz 采样频率: 1. 92MHz
TTI : 1ms 每帧的 OFDM符号: 14
FFT s i ze: 128 子载波间隔: 15KHz 系统带宽: 1. 4MHz RB配置: 12子载波 X 70FDM符号
Nrb 12 k: 8
Nu 2 接收机 频域 MMSE 天线配置 用户端: 1 发 基站端: 4 收 信道模型 信道类型: ITU Ped-B 用户移动速度: 3km/h
表一中: TTI是 "Transmission Time Interval" 的简称, 中文为 "传输时间间 隔"; FFT是 "Fast Fourier Transform"的简称, 中文为 "快速傅里叶变换"; OFDM 是 "Orthogonal Frequency Division Multiplexing" 的简称, 中文为 "正交频分复 用"; 是待分配的 RB数, k是候选用户数, 是一用户配对允许的用户数; MMSE是 "Minimum Mean Square Error" , 中文为 "最小均方误差 "。
在图 3和图 4中, RR表示 Rounding Robin,即轮询调度; Subpt. SUpARa Alg. 是本发明实施例; Opt. FRaAUp Alg.是现有技术三; Opt. FUpARa Alg.是现有技 术二; Joint Opt. Alg.是现有技术一。 图 3和图 4中横坐标为 SNR ( signal to noise ratio,信号噪声比),纵坐标分别是 throughput (吞吐量 )和 Fairness (公平系数)。 如图 3或图 4所示, 综合各方面, 应用本发明实施例的调度方法的系统, 在吞 吐量和公平系数均有较好的表现, 并且本发明实施例的调度方法易于实现, 计 算复杂度低。
下面对用于执行上述方法的装置进行说明, 该装置可以是基站, 或者, 也 可以理解为是基站中用于用户配对和资源分配的调度器。
请参考图 5, 是本发明的用于 MU-MIMO的调度装置的结构示意图。 图 5 的调度装置 5包括:
用户配对模块 51 , 用于将候选用户在第 1至第 n待分配资源上进行最优配 对, 分别得到第 1至第 n待分配资源的最优用户配对, n为正整数。
其中,候选用户可以有多个, 第 1至第 n待分配资源可以是连续的 RB或码 道。 将候选用户在第 1至第 n待分配资源上进行最优配对, 包括:
对于第 X待分配资源, x= l, ..·, n, 依次将候选用户中在所述第 x待分配 资源上的吞吐量最小的候选用户去除, 直至剩余 N个候选用户, 该 N个候选用 户的配对即为第 X待分配资源的最优用户配对, 其中 N为设置的最优用户配对 允许的用户数, 一般 N = 2。
具体地, 下面介绍将候选用户在待分配资源 (以 RB为例 )上进行最优配对 的实现方式:
假设,在第 m个 RB上,令^ = {1, 2, ·.., k}表示候选的用户; H。m ..., ] 中 表示在第 m个 RB上用户 k到基站的信道响应, 优选地, 若第 m个 RB有多个子载 波有信道响应, 为了降低计算的复杂度, 可以通过抽取或平均等方法将 RB上的 多个子载波的信道响应抽像为一个子载波上的信道响应; Pm为所有 k个用户在第 m个 RB上基站端的接收功率; 为第 m个 RB上的干扰噪声功率; 第 m个 RB上, 允许 个用户进行配对; 且共有 个(步骤 S11中的 n) RB需要进行步骤 S11的操作; [ f表示矩阵 A的转置共轭, μ]-1表示矩阵 A的逆矩阵; 0表示空集。 在上述基础 上, 可以采用如下伪码实现候选用户在待分配 RB上的最优配对。
1、 Initialization: M=0;
2、 for m=0 to Nrb-\
3、 Jm = {1 , 2, k}, Η =\} ,}ζ,...χ ,
4、
5、
6、 gt -argmax{t ag{Gm}}; 〃 &表示矩阵 Gm的对角线元素的最大的一个
8、 jm=jm-^jm)t) ; 〃从集合 Jm 删除& 所在列对应的用户 t
9、 Bn=(Gm)Tt ; 〃从 <7"中删除&所在行与列, 得到矩阵
10、 b ; 〃从 &所在列中删除& , 得到列向量 612
11、 b2l =(Gm)-; 〃从 &所在行中删除&, 得到行向量 621
12、 b22 =(Gm)tt; II b22= gt
13、 Gm =Bn-b b22b2l; 〃更新 Gm
14、 end
15、 M={M, JJ; 〃Jm中只剩有 个用户, 将该 个用户配对, 这里 Na=2
16、 end
组合模块 52, 用于组合最优用户配对, 得到由所述最优用户配对所组成的 所有用户配对组。
具体地, 组合模块 52在组合最优用户配对时, 遵循如下原则: 保证得到的 每一用户配对组中同一用户仅存在于一最优用户配对中, 也就是说在得到的每 一用户组中不存在同一用户同时和两个或两个以上的用户配对。 下面举例对步 骤 S 12进行说明:
假设在 RB1的最优用户配对为用户 1和用户 3的配对,简称"用户 13配对"; 在 RB2的最优用户配对为用户 2和用户 3的配对,简称 "用户 23配对";在 RB3 的最优用户配对为用户 1和用户 4的配对, 简称 "用户 14配对", 那么按照组 合出的用户配对组包括: {用户 13配对 }、 {用户 23配对 }、 {用户 14配对 }和{用 户 23配对, 用户 14配对 }。 由于用户 13配对和用户 23配对组合时, 将导致用 户 3同时存在于两最优用户配对中, 因此不存在 {用户 13配对, 用户 23配对 }。 不存在 {用户 13配对, 用户 14配对 }和{用户 13配对, 用户 23配对, 用户 14 配对 }的理由类似, 在此不贅述。
资源分配模块 53, 用于将第 1至第 n待分配资源分配给包含最优用户配对 的数量最多的用户配对组中的最优用户配对。
其中, 若组合模块 52得到的所有用户配对组中包含最优用户配对的数量最 多的用户配对组有多个, 那么可以随机地选择一个用户配对组作为资源分配模 块 53所操作的用户配对组; 或者选择权值最大的用户配对组作为资源分配模块 53所操作的用户配对组, 用户配对组的权值是指用户配对组中各最优用户配对 的权值的和, 例如: 用户 23配对的权值加上用户 14配对的权值即为用户配对 组{用户 23 配对, 用户 14 配对 }的权值。 此处的权值可以是吞吐量或 PF ( Proportional Fair, t匕 1*列公平 )值。
进一步, 当包含最优用户配对的数量最多的用户配对组包括: 第 1 至第 y 最优用户配对, y为正整数时; 资源分配模块 53可以具体:
用于对于第 z最优用户配对, z=l , ..· , y, 计算第 z最优用户配对分别在第 1至第 n待分配资源上的权值,得到对应第 1至第 n待分配资源的第 1至第 n权 值。
假设 z=l , n=3 , 第 1最优用户配对为用户 1和用户 3的配对, 待分配资源 为 RB时, 那么分别计算第 1用户配对在 RB1、 RB2和 RB3上的权值, 得到与 RB1对应的第 1权值, 与 RB2对应的第 2权值, 与 RB3对应的第 3权值, 此处 的权值可以是吞吐量或 PF; 以第 1权值的计算为例, 计算用户 1在 RB1上的吞 吐量或 PF值, 用户 2在 RB1上的吞吐量或 PF值, 那么第 1权值等于用户 1和 用户 2在 RB1上的吞吐量或 PF值之和。
以及用于将第 1 至第 n权值中值最大的权值对应的待分配资源分配给第 z 最优用户配对。
假设 A中第 1权值、 第 2权值和第 3权值存在如下大小关系: 第 1权值〉 第 3权值〉第 2权值, 那么将第 1权值对应的 RB1分配给第 1最优用户配对, 即用户 1和用户 3的配对。
根据 A和 B的方式可以将第 1至第 n待分配资源中的部分待分配资源分配 给包含最优用户配对的数量最多的用户配对组中的最优用户配对。
以及用于按照权值向所述第 1至第 y最优用户配对分配待分配资源后, 将 余下的未分配的待分配资源继续分配给第 1至第 y最优用户配对, 且在分配时 保证分配后第 1至第 n待分配资源连续分配。
其中, 分配时保证分配后第 1至第 n待分配资源连续分配是指: 第 2至第 ( n - 1 )待分配资源中任一待分配资源需要与至少一个相邻的待分配资源分配 的最优用户配对相同。 举例来说, 假设 RB1分配给用户 24配对, RB3分配给 用户 13配对, 那么 RB2只能分配给用户 24配对或用户 13配对, 而不能够分配 给其它的用户配对, 至于 RB2是分配给用户 24配对还是用户 13配对, 可以根 据一定的准则确定, 例如: 分别计算用户 24配对和用户 13配对在 RB2上的权 值(吞吐量或 PF值), 将 RB2分配给权值大的用户配对。
具体地, 以 RB为例, 经过 A、 B之后, 剩余的 RB主要分为两类, 第一类 是最低频 RB或最高频 RB或与最低频 RB依次连续的若干 RB或与最高频 RB
依次连续的若干 RB; 第二类是位于已分配给最优用户配对的 RB 之间的若干 RB。 对于第一类 RB, 可以将其分配给相邻最近的用户配对, 对于第二类 RB, 可以分配给能够使得系统的权值最大的且相邻的用户配对。 以连续的 RB1 至 RB6为例对上述过程进行说明: 在 RB1至 RB6中 RB1为最低频的 RB, RB6为 最高频 RB, 假设经上述 A、 B操作之后, RB3分配给了用户 14配对, RB5分 配给了用户 25配对,则余下的 RB1、 RB2、 RB4和 RB6中,第一类 RB为: RB1 , RB2和 RB6, 第二类 RB为: RB4, 则将 RB1和 RB2分配给用户 14配对, 将 RB6分配给用户 25配对, 将 RB4分配给用户 14配对或用户 25配对, 具体是 将 RB4分配给用户 14配对还是用户配对 25配对, 可以采用如下方式确定: 计 算将 RB4分配给用户 14配对后的系统吞吐量,将 RB4分配给用户 25配对后的 系统吞吐量, 比较两个系统吞吐量的大小, 将 RB4分配给使得系统吞吐量的值 最大的用户配对。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程, 是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成, 所述的程序可存储于一计算 机可读取存储介质中, 该程序在执行时, 可包括如上述各方法的实施例的流程。 其中, 所述的存储介质可为磁碟、 光盘、 只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM )或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM )等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已, 当然不能以此来限定本发明之 权利范围, 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程, 并依本发明权利要求所作的等同变化, 仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (9)
- 权 利 要 求1、 一种用于多用户多输入多输出 MU-MIMO的调度方法, 其特征在于, 包 括:将候选用户在第 1至第 n待分配资源上进行最优配对,分别得到第 1至第 n 待分配资源的最优用户配对, n为正整数;组合所述最优用户配对, 得到由所述最优用户配对所组成的所有用户配对 组, 且在组合所述最优用户配对时保证得到的每一用户配对组中同一用户仅存 在于一最优用户配对中;将所述第 1至第 n待分配资源分配给包含最优用户配对的数量最多的用户 配对组中的最优用户配对。
- 2、 如权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述将候选用户在第 1至第 n 待分配资源上进行最优配对, 分别得到第 1至第 n待分配资源的最优用户配对, 包括:对于第 X待分配资源, x = l , ..· , n, 依次将候选用户中在所述第 x待分配 资源上对系统的吞吐量贡献最小的候选用户去除, 直至剩余 N个候选用户, 所 述 N个候选用户的配对即为第 X待分配资源的最优用户配对, 所述 N为设置的 最优用户配对允许的用户数。
- 3、 如权利要求 1所述的方法, 其特征在于,所述待分配资源包括: 长期演进 LTE系统或高级长期演进 LTE-A系统中的 待分配资源块 RB, 或者, 通用移动通信系统 UMTS中的待分配码道。
- 4、 如权利要求 1-3中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述包含最优用户 配对的数量最多的用户配对组包括: 第 1至第 y最优用户配对, y为正整数; 所述将所述第 1至第 n待分配资源分配给包含最优用户配对的数量最多的 用户配对组中的最优用户配对, 包括:对于第 z最优用户配对, z=l , ..· , y, 计算所述第 z最优用户配对分别在所 述第 1至第 n待分配资源上的权值, 得到对应第 1至第 n待分配资源的第 1至 第 n权值;将第 1至第 n权值中值最大的权值对应的待分配资源分配给第 z最优用户 配对;根据权值向所述第 1至第 y最优用户配对分配待分配资源后, 将余下的未 分配的待分配资源继续分配给所述第 1至第 y最优用户配对, 且在分配时保证 分配后第 1至第 n待分配资源连续分配。
- 5、 如权利要求 4所述的方法, 其特征在于, 所述权值包括: 吞吐量或比例 公平 PF系数。
- 6、 一种用于 MU-MIMO的调度装置, 其特征在于, 包括:用户配对模块, 用于将候选用户在第 1至第 n待分配资源上进行最优配对, 分别得到第 1至第 n待分配资源的最优用户配对, n为正整数;组合模块, 用于组合所述最优用户配对, 得到由所述最优用户配对所组成 的所有用户配对组, 且在组合所述最优用户配对时保证得到的每一用户配对组 中同一用户仅存在于一最优用户配对中;资源分配模块, 用于将所述第 1至第 n待分配资源分配给包含最优用户配 对的数量最多的用户配对组中的最优用户配对。
- 7、 如权利要求 6所述的装置, 其特征在于,所述用户配对模块, 具体用于对于第 X待分配资源, x = l , ..· , n, 依次将 候选用户中在所述第 X待分配资源上对系统的吞吐量贡献最小的候选用户去除, 直至剩余 N个候选用户, 所述 N个候选用户的配对即为第 X待分配资源的最优 用户配对, 所述 N为设置的最优用户配对允许的用户数。
- 8、 如权利要求 6所述的装置, 其特征在于,所述待分配资源包括: 长期演进 LTE系统或高级长期演进 LTE-A系统中的 待分配资源块 RB, 或者, 通用移动通信系统 UMTS中的待分配码道。9、 如权利要求 6-8中任一项所述的装置, 其特征在于, 所述包含最优用户 配对的数量最多的用户配对组包括: 第 1至第 y最优用户配对, y为正整数; 所述资源分配模块, 具体用于对于第 z最优用户配对, z=l , .. · , y, 计算 所述第 z最优用户配对分别在所述第 1至第 n待分配资源上的权值, 得到对应 第 1至第 n待分配资源的第 1至第 n权值; 以及用于将第 1至第 n权值中值最大的权值对应的待分配资源分配给第 z最优 用户配对; 以及用于在根据权值向所述第 1至第 y最优用户配对分配待分配资源后, 将余 下的未分配的待分配资源继续分配给所述第 1至第 y最优用户配对, 且在分配 时保证分配后第 1至第 n待分配资源连续分配。
- 10、 如权利要求 9所述的装置, 其特征在于, 所述权值包括: 吞吐量或比 例公平 PF系数。
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