CN103369688A - 一种用于mu-mimo用户配对的资源分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)用户配对的资源分配方法，包括如下步骤：A、将待调度用户按用户优先级进行排序；B、按照用户优先级由高到低的顺序依次为用户进行配对，将配对用户中优先级较高的用户定义为配对主用户，优先级较低的用户定义为配对辅用户；C、判断待调度的配对主用户的配对辅用户是否存在，若是，则根据配对辅用户的配对匹配程度由高到低依次放入可用配对用户队列；D、为配对主用户进行资源分配，并将分配得到的资源定义为可用配对资源；E、将可用配对资源依次分段分配给可用配对用户队列中的各个配对辅用户。

Description

一种用于MU-MIMO用户配对的资源分配方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及多输入多输出技术，特别涉及一种用于MU-MIMO用户配对的资源分配方法。

背景技术

与传统的单输入单输出(SISO，Single input Single output)系统相比，多输入多输出(MIMO，Multiple-input Multiple-output)系统能实现更高的数据传输速率和分集增益。在LTE标准中，采用了下行4x4天线，上行2x4的天线配置。为了进一步提高频谱效率，在LTE-Advanced中，将天线配置提升为下行8x8，上行4x4，这样，峰值速率有望达到的目标是下行1Gbits/s。

为了提高小区吞吐量和系统容量，LTE-A中采纳了多用户MIMO(MU-MIMO)传输模式技术。在MU-MIMO下行链路中，基站将占用相同的时频资源的多个数据流发送给不同用户，通过空分多址(SDMA，SpaceDivision Multiple Access)实现对多个用户的服务。

理想的MIMO多天线系统要求相邻天线之间的间距要远大于电波波长，并且多个收发天线之间的传输信道是不相关的，而由于质量、体积和功耗等的限制，移动终端很难实现多个天线的安置。于是提出了一种新的空域分集技术——协作分集，其基本原理是：每个移动终端都有一个或多个其他移动终端作为合作伙伴(Partner)，移动终端除了要传输自己的信息之外，还要负责传输其合作伙伴的信息。这样，相当于相互协作的移动终端共享了彼此的天线，构造了一个“虚拟”的MIMO。所述相互协作的移动终端数目通常为2个，因此又被称作“用户配对”。在虚拟MIMO系统中，每个终端在传输信息的过程中既利用了自己又利用了其它终端的空间信道，从而获取了一定的空间分集增益，实现了单天线移动终端的空域分集。在平衰落环境下，虚拟MIMO可以扩大系统容量，提高网络服务质量，改善系统性能。利用多用户分集增益和多路数据流复用增益，MU-MIMO能获得比单用户MIMO(SU-MIMO)更高的数据吞吐量。

现有技术中，直接将实现用户配对的两个用户终端复用在同一块时频资源上，则会出现两个用户所需资源不一致的情况，不能完全最大化利用带宽资源。

发明内容

本发明提供了一种用于MU-MIMO用户配对的资源分配方法，能够解决用户配对后的资源需求不一致的问题，提高带宽资源利用率。

本发明实施例提供的一种用于MU-MIMO用户配对的资源分配方法，包括如下步骤：

A、将待调度用户按用户优先级进行排序；

B、按照用户优先级由高到低的顺序依次为用户进行配对，将配对用户中优先级较高的用户定义为配对主用户，优先级较低的用户定义为配对辅用户；

C、判断待调度的配对主用户的配对辅用户是否存在，若是，则根据配对辅用户的配对匹配程度由高到低依次放入可用配对用户队列；

D、为配对主用户进行资源分配，并将分配得到的资源定义为可用配对资源；

E、将可用配对资源依次分段分配给可用配对用户队列中的各个配对辅用户。

较佳地，可用配对资源记作RB_avail，步骤E包括：

E1、计算第j个配对辅用户所需资源数RB_j；

E2、将min(RB_avail，RB_j)的资源分配给所述第j个配对辅用户；

E3、更新可用配对资源RB_avail＝max(0，RB_avail-RB_j)；

E4、将第j个配对辅用户从优先级队列中删除；

E5、判断是否无可用配对资源或者无可用配对用户，若是，选择优先级队列中的下一个配对主用户，返回步骤C，否则，令j＝j+1，返回步骤E1。

较佳地，该方法应用于LTE-Advanced系统。

该方法复杂度低，易于实现，可实现系统吞吐量的提高以及带宽资源的有效利用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于MU-MIMO用户配对的资源分配方法流程示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于MU-MIMO用户配对的资源分配方法，该方法的设计思想为：

A、将待调度用户按用户优先级进行排序；

B、按照用户优先级由高到低的顺序依次为用户进行配对，将配对用户中优先级较高的用户定义为配对主用户，优先级较低的用户定义为配对辅用户；

C、判断待调度的配对主用户的配对辅用户是否存在，若是，则根据配对辅用户的配对匹配程度由高到低依次放入可用配对用户队列；

D、为配对主用户进行资源分配，并将分配得到的资源定义为可用配对资源；

E、将可用配对资源依次分段分配给可用配对用户队列中的各个配对辅用户。

为使本发明技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本发明方案进行详细阐述。

图1所示为本发明实施例提供的一种用于MU-MIMO用户配对的资源分配方法流程，包括如下步骤：

步骤101：对本小区的所有在线用户进行优先级排队；所述优先级可以是任一种用户优先级，只要能实现对小区用户进行排序即可；

步骤102：令i＝0，即选择优先级队列的中的第一个用户(优先级最高的用户)作为当前用户；

步骤103：判断当前用户(即用户i)是否有配对用户，有的话执行步骤104，否则转入步骤111；

步骤104：为用户i进行资源分配，该用户i为配对主用户，分配得到的资源同时也是可用配对资源RB_avail；

步骤105：令j＝0，即选择可用配对用户队列的队头用户——最优配对用户；

步骤106：为配对辅用户j分配资源并更新可用配对资源：

步骤107：将配对辅用户j从优先级队列中删除；

步骤108：j++，选择下一个可用配对用户；

步骤109：判断是否无可用配对资源或者无可用配对用户(即可用配对用户队列已经遍历)，是的话执行步骤111，否则转入步骤106；

步骤110：为用户i进行资源分配；

步骤111：i++，选择优先级队列中当前用户的下一个用户作为当前用户；

步骤112：判断优先级队列是否遍历结束或者无剩余的无线资源，若是，结束本流程，否则转入步骤103。

以下给出步骤106的一个实施范例。

计算配对辅用户j所需资源数RB_j；

将min(RB_avail，RB_j)的资源分配给配对辅用户j；

更新可用配对资源RB_avail＝max(0，RB_avail-RB_j)。

本发明技术方案尤其适用于LTE以及LTE-Advanced系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种用于多用户多输入多输出MU-MIMO用户配对的资源分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将待调度用户按用户优先级进行排序；

B、按照用户优先级由高到低的顺序依次为用户进行配对，将配对用户中优先级较高的用户定义为配对主用户，优先级较低的用户定义为配对辅用户；

C、判断待调度的配对主用户的配对辅用户是否存在，若是，则根据配对辅用户的配对匹配程度由高到低依次放入可用配对用户队列；

D、为配对主用户进行资源分配，并将分配得到的资源定义为可用配对资源；

E、将可用配对资源依次分段分配给可用配对用户队列中的各个配对辅用户。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，可用配对资源记作RB_avail，步骤E包括：

E1、计算第j个配对辅用户所需资源数RB_j；

E2、将min(RB_avail，RB_j)的资源分配给所述第j个配对辅用户；

E3、更新可用配对资源RB_avail＝max(0，RB_avail-RB_j)；

E4、将第j个配对辅用户从优先级队列中删除；

E5、判断是否无可用配对资源或者无可用配对用户，若是，选择优先级队列中的下一个配对主用户，返回步骤C，否则，令j＝j+1，返回步骤E1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法应用于LTE以及LTE-Advanced系统。

Images