WO2012000290A1

WO2012000290A1 - Mimo系统中的资源调度方法和装置

Info

Publication number: WO2012000290A1
Application number: PCT/CN2010/079803
Authority: WO
Inventors: 朱登魁; 宁迪浩; 梁婷; 李子荣; 刘锟
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-01-05
Also published as: CN102316597A; CN102316597B

Abstract

本发明公开了一种MIMO系统中的资源调度方法和装置。其中，该方法包括：确定第一用户在指定资源块上使用多用户MU-MIMO模式传输数据，确定另外一个或者多个用户与第一用户配对；在当前调度时刻，将第一用户和确定的一个或者多个用户作为一组配对用户调度到指定资源块上。根据本发明，解决了MU-MIMO模式下，资源利用率不高的问题，提高了系统的容量。

Description

MIMO系统中的资源调度方法和装置技术领域本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种 MIMO系统中的资源调度方法和装置。背景技术

MIMO ( Multiple Input Multiple Output, 多输入多输出）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；可以利用多径来减轻多径衰落，并能有效地消除共道千扰，提高信道的可靠性，降低误码率，是新一代移动通信系统釆用的关键技术。目前在已经成熟或者接近成熟的 3G ( the third generation mobile communications, 第三代移动通信） /B3G ( Beyond 3G, 超 3G ) 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釆用，这种方法被称为 SU-MIMO ( Single User-MIMO, 单用户 MIMO ), 因为其本质依然是 BS ( Base Station, 基站）与 MS ( Mobile Subscriber , 移动用户）之间点对点的传输数据。在新一代的无线通信协议标准中（例如： 3GPP的 LTE-A, IEEE802.16m ) 均支持多用户 MIMO ( MU-MIMO )这一功能，参见图 1所示的多用户 MIMO 系统的结构示意图，其中，一个天线对应多个用户，即天线通过信道

Η_κ向多个用户发送数据。由基站到用户终端的信道被称为下行信道。与下行 SU-MIMO相比较，下行 MU-MIMO 4巴一个 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。发明人发现，在实际通信系统的一个基站下面，往往是一部分用户使用

MU-MIMO模式传输数据，一部分用户使用 SU-MIMO模式传输数据，且两模式之间还需要根据信道和业务状况等进行自适应切换，而在 MU-MIMO模式状态下，相关技术仅根据用户的优先级进行资源调度，这种调度方式的无线资源利用率不高。发明内容本发明的主要目的在于提供一种 MIMO系统中的资源调度方法和装置，以至少解决上述的问题。根据本发明的一个方面，提供了一种多输入多输出 MIMO系统中的资源调度方法，包括：确定第一用户在指定资源块上使用多用户 MU-MIMO模式传输数据，确定另外一个或多个用户与第一用户配对；在当前调度时刻，将第一用户和确定的另外一个或者多个用户作为一组配对用户调度到所述指定资源块上。根据本发明的另一方面，提供了一种输入多输出 MIMO系统中的资源调度装置，包括：模式确定模块，用于确定第一用户在指定资源块上使用多用户 MU-MIMO模式传输数据；配对模块，用于确定另外一个或者多个用户与第一用户配对；调度模块，用于在当前调度时刻，将第一用户和另外一个或者多个用户作为一组配对用户调度到指定资源块上。通过本发明，釆用确定用户使用的传输模式，并在用户使用 MU-MIMO 模式时，为用户选择配对用户，在对配对用户进行资源调度，解决了无线资源利用率不高的问题，进而达到了提高了资源调度的合理性效果，并提高了系统容量。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是根据相关技术的多用户 MIMO系统的结构示意图；图 2是才艮据本发明实施例 1的 MIMO系统中的资源调度方法流程图；图 3是根据本发明实施例 2的 MIMO系统中的资源调度方法流程图；图 4是才艮据本发明实施例 3的 MIMO系统中的资源调度方法流程图；以及图 5是根据本发明实施例 8的 MIMO 系统中的资源调度装置的结构框图。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。

MIMO系统包括 BS (或者，中继站（ RS , Relay Station ),家庭基站 Femeto ) 和 MS , BS通过多个天线与 MS传输数据， BS可以根据 MS反馈的信道信息确定用户间的相关性，在使用 MU-MIMO模式的资源块的情况下，将相关性小的用户作为配对用户调度到同一个资源块上。 MS 与 BS 之间为无线连接，该无线连接遵循相关通信标准。本发明下述实施例均以该 MIMO系统为例进行说明。实施例 1 图 2示出了才艮据本发明实施例的一种 MIMO系统中的资源调度方法流程图，该方法以在基站上实现调度控制为例进行说明，包括以下步骤：步骤 S202, 基站确定第一用户在指定资源块上使用 MU-MIMO模式传输数据；其中，第一用户可以根据待调度用户中每个用户的调度优先级确定，用户的调度优先级大小可以和资源块有关，也可以和资源块无关；待调度用户是指在当前时刻有数据业务需要传输（即待传输业务量大于 0 ) 的用户。例如，调度优先级和资源块无关时，第一用户和指定资源块的确定可以釆用下述方式：根据待调度用户中每个用户的当前信道质量计算每个用户的调度优先级；选择调度优先级最大的用户作为第一用户；计算第一用户在每个待调度资源块上的信道质量；选择值最大的信道质量的资源块作为指定资源块。调度优先级和资源块有关时，第一用户和指定资源块的确定可以釆用下述方式：将待调度资源块中的一个资源块确定为指定资源块；计算待调度用户中每个用户在指定资源块上的调度优先级；选择调度优先级最大的用户作为第一用户。第一用户在指定资源块上是否使用 MU-MIMO 模式传输数据可以才艮据第一用户的信道质量确定，例如：如果第一用户的信道质量大于和等于第一门限，确定第一用户在指定资源块上使用 MU-MIMO模式传输数据；如果第一用户的信道质量小于第一门限（可以为系统预先设定的信道质量门限），确定第一用户在指定资源块上使用 SU-MIMO模式传输数据。信道质量用于衡量用户对应的无线信道的质量，可以用 C¾J ( Channel

Quality Indication , 信道质量指示 ) 或者是 MCV ( Modulation and Coding Scheme, 调制和编码方式）来表示。步骤 S204, 基站确定另外一个或者多个用户与第一用户配对；其中，本实施例将确定的一个或多个与第一用户配对的用户称为第二用户。本实施例与第一用户进行配对的第二用户可以为 1个，也可以为多个，第二用户的选取过程可以釆用下述方式：计算待调度用户中除第一用户之外的其他用户在指定资源块上的信道质量；选择信道质量大于和等于第一门限 (可以为系统预先设定的信道质量门限）的用户组成第一集合；将第一用户与第一集合中的每个用户进行信道相关性运算，选择信道相关性运算结果小于和等于第二门限的用户作为第二集合；或者，将第一用户与第一集合中的每个用户进行信道距离运算，选择信道距离运算结果大于和等于第二门限的用户作为第二集合；从第二集合中选择调度优先级最大的用户作为第二用户。或者，可以继续上述步骤，将第二集合中除去上述第二用户以外的用户作为第三集合；按照上述与第一门限的比较方法从第三集合中选择与第二用户配对的用户作为另一个第二用户。以此类推，直到集合为空或者配对用户数达到系统预先设定门限值，将会得到多个第二用户。第一用户与这多个二用户^ ¹组成配对用户。其中，信道相关性至少包括以下之一：信道状态信息相关性、信道质量信息相关性、业务类型相关性或待传输业务量相关性。步骤 S206, 基站在当前调度时刻，将第一用户和第二用户作为一组配对用户调度到指定资源块上。其中，上述步 4聚 S202和 S204可以周期性地执行，例如，系统设置一个配对周期，在每个配对周期到来的时刻，基站将进行步骤 S202和 S204中的配对动作。如果当前的调度时刻不是配对时刻，将会把第一用户和第二用户作为一个整体，与其他用户一起进行调度。相关技术在 MU-MIMO 模式状态下，仅根据用户的优先级进行资源调度；而本实施例在 MU-MIMO模式状态下，会先对用户进行配对，然后再对用户进行资源调度。本实施例在第一用户使用 MU-MIMO模式时，对第一用户进行配对，然后再对配对用户进行资源调度，在不影响信号质量的基础上，可以解决无线资源利用率不高的问题，增强了系统的性能。实施例 2 本实施例设系统中待调度用户为 G, 用集合 Ω : ·^,, ^,..·, ^^}表示，在每个调度时刻，如果系统可用资源块数大于 s m大于等于 0的整数）时，系统检测当前时刻是否为 MU-MIMO配对时刻，如果是，则进入用户配对和调度操作，否则进入非配对调度操作；在系统设定的 MU-MIMO配对时刻，参见图 3 , 按照如下方法进行用户配对调度操作：步骤 S302, 基站首先计算每个用户对应的优先级，设为^ ρ₂, · · ·, ρ_σ。步骤 S304, 从计算出的优先级中查找值最大的优先级，本实施例设查找出的为用户的优先级？最大。步骤 S306, 计算用户 1^在每个待调度资源块上的信道容量，选择值最大的信道容量的资源块作为指定资源块；其中，指定资源块为资源块 P, 本实施例计算得出用户在该资源块上的信道质量为步骤 S308, 判断是否大于 r_MC5 (即第一门限），如果是，执行步骤 S310; 否则执行步骤 S316; 本实施例在系统可用带宽之中，用户在位置（资源块） P上的信道质量最好，为 , 且大于系统预先设置的 MU-MIMO信道质量门限值 T_MCS, 所以用户 Ui将使用 MU-MIMO模式传输数据。步骤 S310,在待调度的用户集合中选择信道质量大于信道质量门限值的用户构成第一集合 Ω_ΡΜ 例如，将 Ω中除之外的满足条件：在位置 P的信道质量大于门限7^^ 的用户组成一组，本实施例個设为第一集合 ^Ω ={^²''''，^^1}。步骤 S312, 在 Ω_{Ρ Μ} 选择与配对的用户。步骤 S314, 将用户和与之配对的用户从待调度集合中删除，将资源块 P从可用资源中删除。步骤 S316 , 用户 Ui在位置 P上使用 SU-MIMO传输数据。步骤 S318, 将用户从待调度集合中删除，将资源块 P从可用资源中删除。步骤 S320, 判断待调度用户个数是否大于 0或者是否还有剩余资源，如果有，返回步 4聚 S304; 否则，执行步骤 S322, MU-MIMO配对调度结束。基站在 Ω_ρ 中寻找与 Ui配对使用 MU-MIMO的用户，且最终有 K个用户形成一个使用 MU-MMO的用户组，表示为 = Ε/₂,..·,Ε^}。如果 = 1 , 表示 Ω_{Ρ Μυ}中没有用户与成组使用 MU-MIMO ,则使用 SU-MIMO模式，否则 M中个用户使用 MU-MIMO模式。基站将 Ω中的用户集合 = { ， C/₂ , ···, }删除，即更新待调度用户集合为 Ω Ω _ , 此后，在调度周期触发时刻，基站根据调度准则为该用户或者用户组 Λί分配资源，同时基站在可用资源中将当前分配的资源删除。基站保存每个用户对应的 ΜΙΜΟ模式以及相应的用户组。基站在 Ω_ΡΜ 中搜索与配对的用户（即第二用户），比如：计算与

Ω_ΡΜ 里面除外的每个用户之间的信道相关性，其值分别为 ^ 2,.··/·^ , 同时每个用户的优先级分别 ρ_Ί,"'ρ_Κλ, 然后基站计算与每个用户配对对应的等效优先级系数： (其中

"、为实数），然

明与 U_k配对使用 MU-MIMO发送数据。然后将 Ω_ΡΜ . ,Ε^}更新为

^PMU ={U₂,- U_l!_„U_k+l,-,U_Kl} , 将待调度用户集合更新为 n = {u₂,-,u_k_„ u_k+l ,-,u_Kl, u_KM ,-,u_K2}, 进行下一个用户的配对操作；对于再次的 MU-MIMO配对，重复上述过程即可。重复该 MU-MIMO配对和调度步骤直至待调度的资源块 W≤ 0或者 Ω为空集。基站预先设置 MU-MIMO用户的配对周期为 T, 即每隔时间 T系统将完成一次 MU-MIMO用户配对操作，在配对过程之前先确定用户使用的传输模式，进而完成 MU-MIMO和 SU-MIMO的自适应切换。本实施例在配对时刻到来时，居用户的调度优先级确定用户使用的传输模式，在传输模式为 MU-MIMO时，为该用户选择配对用户，以在资源调度过程中提高资源利用率。实施例 3 本实施例设系统中待调度用户为 G, 用集合 Ω:·^,,^,..·,^^}表示，在每个调度时刻，如果系统可用资源块数大于 S S为大于等于 0的整数）时，系统检测当前时刻是否为 MU-MIMO配对时刻，如果是，则进入用户配对和调度操作，否则进入非配对调度操作; 在系统设定的 MU-MIMO配对时刻，参见图 4 , 按照如下方法进行用户配对调度操作：步骤 S402, 基站首先计算当前资源块 P上每个用户对应的优先级，设为 Ρ，Ρ2, ·, Ρ (；。步骤 S404, 从计算出的优先级中查找值最大的优先级，本实施例设查找出的为用户的优先级？最大。步骤 S406, 计算用户 1^在资源块 P上的信道质量，本实施例计算得出用户在该资源块上的信道质量为判断是否大于 T_MCS 即第一门限），如果是，执行步骤 S408; 否则执行步骤 S414; 本实施例在系统可用带宽之中，用户在位置（资源块） P上的信道质量最好，为 , 且大于系统预先设置的 MU-MIMO信道质量门限值 T_MCS, 所以用户 Ui将使用 MU-MIMO模式传输数据。步骤 S408-步骤 S420与步骤 S310-步骤 S322相同，这里不再详述。对于某个可用资源块 P, 基站计算 Ω中所有用户在可用资源块 P上的优先级，设为^ ρ₂, · · ·, ρ_σ , 设用户的优先级最高，对应的信道质量设为如果小于或等于系统预先设置的 MU-MIMO信道质量门限值7^^, 则 Ui使用 SU-MIMO方式传输数据，此方式下不需要对用户进行配对；如果大于 T_MCS, 则使用 MU-MIMO方式传输数据。本实施例在配对时刻到来时，根据用户的调度优先级确定用户使用的传输模式，在传输模式为 MU-MIMO时，为该用户选择配对用户，以在资源调度过程中提高资源利用率。实施例 4 系统对配对用户的资源调度完成后，可以对发生模式切换的用户调整信道质量（CQI ), 本实施例以某用户上次使用的传输模式为 SU-MIMO, 本次使用的传输模式为 MU-MIMO为例进行说明。则系统将利用以下参数至少之一调整该用户对应的信道质量：

1 ) MCS (t - 1)对应的信噪比值 SINR(t -1);

2) 该用户在 SU-MIMO时对应的信道复用速率/ "^-1)；

3 ) 该用户当前对应 MU-MIMO用户组包含的用户数量 M , 即该用户配对成组之后，组内包含的用户数；

4) 该用户当前对应 MU-MIMO 用户组中每个用户对应的预编码矩阵 w_i,l≤i≤M; 其中，该用户在 SU-MIMO是对应的信道复用速率 ^ -1)是指在相同资源块上传输的不同的数据流的数目。优选地，系统通过该用户对应的用户反馈给系统的预编码矩阵索引

(PMI) 或者是上行的 Sounding (探测符号）符号来获取用户对应的预编码矩阵 >^,1≤ί·≤Μ。本实施例以釆用第一种方式，即 MCS (t-\)对应的信噪比值 SINR{t -V)为例进行说明：设当前时刻 t ,系统完成 MU-MIMO的配对和调度，对于用户 ί, , 在当前配对时刻之前的 MIMO模式为 SU-MIMO , 反馈的信道质量（ CQI ) 为 AfC^^-l^ 信道质量的具体调整方式如下：设 ^在 SU-MIMO模式时对应的信道复用速率为/^ -1) , 在当前时刻经过配对之后，与其他 "-l个用户形成一个具有 "个用户的 MU-MIMO用户

查表得到对应的信噪比值 SJNR, (i-l)dB, 然后基站对该值进行调整以获得当前时刻的信噪比，其调整的方法为： SIN^ (t) = f(r(t-l), SIN^ (ί-ΐ), ,σ^:

例如： —c,其中 c为可设常数,

比^口 1, 2等。或者:

S/NR₁(i) = 10* -C, 其

中， σ²表示用户对应的噪声和千 4尤功率，线性值 Wj表示 MU-MIMO用户组 S 中用户 j' l对应的码字向量。在得到当前时刻的信噪比值 SINR, ( )之后，基站再查表得到用户在当前时刻对应的信道质量 MCS (t). 本实施例通过调整资源调度后模式发生切换的用户的信道质量，可以为下一次的用户配对操作提供可靠数据，有利于资源的合理分配。实施例 5 系统对配对用户的资源调度完成后，可以对发生模式切换的用户调整信道质量（ CQI ), 本实施例以某用户上次使用的传输模式为 MU-MIMO, 本次使用的传输模式为 SU-MIMO为例进行说明。则系统可以利用以下参数至少之一调整该用户对应的信道质量： AfCVW AfCV(f-l); 1 ) MCS (t - 1)对应的信噪比值 SINR(t -1); 2) 该用户在 SU-MIMO时对应的信道复用速率/ "^-1)；

3 ) 该用户当前对应 MU-MIMO用户组包含的用户数量 M； 4) 该用户当前对应 MU-MIMO 用户组中每个用户对应的预编码矩阵 w_;,l≤i < ; 其中，该用户在 SU-MIMO是对应的信道复用速率 ^ -1)是指在相同资源块上传输的不同的数据流的数目。优选地，系统通过该用户对应的用户反馈给系统的预编码矩阵索引

( PMI ) 或者是上行的 Sounding 符号来获取用户对应的预编码矩阵

>^,1≤ί≤M。本实施例以釆用第一种方式，即 MCS (t-\)对应的信噪比值 SINR{t -V)为例进行说明：设当前时刻 t ,系统完成 MU-MIMO的配对和调度，对于用户 ί, , 在当前配对时刻之前的 MIMO模式为 MU-MIMO, 它与其他 "_l个用户形成一个具有 Λί个用户的 MU-MIMO用户组^^ ，^，… ^，且反馈的信道质量（CQI) 为

。具体调整方式如下：在当前时刻经过 MU-MIMO配对之后，该用户使用 SU-MIMO模式，且 ^在 SU-MIMO模式时对应的信道复用速率为/^ - 1) , 基站首先使用用户对应的 AfCV^-l)查表得到对应的信噪比值 WNR^_l)dB, 然后基站对该值进行调整以便获得当前时刻的信噪比，其调整的方法为： = / ( - 1), （ 1),]^,..·, ； )。例如：

SINR, (t) = SINR, (i-l) + 10*logl0 ― ~； + C: 其中， C为可设常数，比如 1, 2等₍ 或者： SINR,(t-l)

M 10 10

S/NR₁(i) = 10*logl0 ■10*logl0

r(t-\ SIM 、t-\ M +c

10 ¹⁰ + 1

、其中， σ²表示用户对应的噪声和千 4尤功率，线性值表示 MU-MIMO 用户组 S中用户 _,_ ≠1对应的码字向量。本实施例通过调整资源调度后模式发生切换的用户的信道质量，可以为下一次的用户配对操作提供可靠数据，有利于资源的合理分配。实施例 6 在上述实施例 4和实施例 5之后的下一个调度时刻，如果 ΜΙΜΟ系统中待调度用户中存在一组或多组配对用户时，可以将每组配对用户作为一个等效用户参与资源调度，此时，需要先获取每个等效用户的调度优先级；根据获取的等效用户的调度优先级进行资源调度。在本实施例中，设基站下面有 Μ个用户，且基站配置 MU-MIMO 配对周期为 1帧，在时刻 f到达 MU-MIMO配对时刻，此时基站下共有 10个待调度用户，他们组成的集合为 Ω^ ,Ε^, 设这 10个用户最近一次反馈的信道质量信息为 MCS^MCSf MCSw。基站首先使用比例公平算法计算 10个用户的调度优先级 A )， p₂(t), --,p_w{t) , 即釆用以下公式：

式中， ( 表示用户当前的优先级， ( 表示用户当前的信道质量,

^(t) = F _h{t-\)), 是每次调度后更新的用户 ^的历史调度容量的加权平均, 基站的 MU-MIMO配对调度过程如下: 设 t₃的优先级 p₃(t)为 10个用户的最大，所以基站首先调度用户 ί₃ , 设在当前系统中 t₃对应信道质量最好的资源块位置信息为 Ρ₃ , 比较 MCS₃大于 MU-MIMO信道质量门限值 T_MCS (例如为 4 ),说明该用户可以启用 MU-MIMO 模式，选择 t₃的配对用户，具体选择过程如下：设用户

U_w 在 Ρ₃ 上对应的 MCS 大于 4 , 且 t₃ , t, , t₄ , t₆ , t₇ , t₉ , t,。在 Ρ₃上最近一次的信道信息为 CH , CH,…， CH,。。基站计算 t₃与 t, , t₄ , t₆ , t₇ , t₉ , t,。中任意一个的信道相关系数: ' ,R , 其中 R₃₄, R₃₆,R₃₉小于预先设定门限值 r ,所以说明用户 t₄, t₆, t₉可能与 t₃配对使用 MU-MIMO,又由于在 t₄,t₆,t₉中 t₄优先级最高，所以最终 1₃和1₄在 P₃配对使用 MU-MIMO。将待调度集合更新为 0 = ·^,,^, C/₅ , 然后系统在剩下的资源块上重复上述配对和调度过程，设最终形成 3个 MU-MIMO用户对，它们分别是：

Μ={υ,υ₅], ^^^，^^和^^^，^，^， ^。剩余的用户 1₆和1₈则使用 SU-MIMO。在完成调度之后，基站可以按照实施例 4和 5 中的方法更新每个用户对应的历史吞吐量。在下一个调度时刻，设该时刻没有到达 MU-MIMO配对时刻，则此时设系统中待调度用户为 Ω^ ,^,^. ,Ε^,^,Ε^} , 此时系统将上一次

MU-MIMO 配对的用户看成等效用户，即此时系统中待调度的用户为： £ϊ = {Μ_λ,Μ₂,Μ₃,υ₆,υ„υ_η,υ_η} , 其中配对用户 Af,

Af₅ ^C^C^C^C^ 具体调度如下：系统首先计算 Ω中用户 , ₂ , M₃和 t₆ , t₈ , U_u和 t₁₂的调度优先级，假设 M₃的优先级最高，所以基站为 ={υ₂,υ_Ί,υ₉,υ_λ0\的用户分配资源，然后将待调度用户更新为 Ω^Λ^,Λ^,^,^,Ε^,Ε^} , 再次重复上述调度过程。最终调度的用户集合为 Μ,, ₃和1„,1₁₂。然后基站更新每个用户的历史吞吐量信息。以后每个调度时刻按是否为 MU-MIMO 配对调度时刻分别进行上述配对和调度方法之一进行配对调度。系统如果发现待调度的用户中存在着配对用户（即上述等效用户）时，将会为配对用户设置公用优先级，该公用优先级的设置可以根据系统需要釆用多种方式，例如：配对用户中共有 Κ个用户，则基站可以先获取配对用户中每个用户的单调度优先级，然后从下述方法中选择一种进行设置： 1 ) 从获取的单调度优先级查找出最大单调度优先级，将最大单调度优先级设置为配对用户的公用优先级。即

P_M(t) = P_mSt) = m_ax(_Pl(tlp₂(tl...,p_K(t))；其中, (t)表示用户 k 当前的单调度优先级；

2 ) 基站从获取的单调度优先级查找出最小单调度优先级；将最小单调度优先级设置为配对用户的公用优先级；即

3 ) 将获取的单调度优先级的平均值设置为配对用户的公用优先级；即

Pu^) = P = ( A W + P₂ ) +… + P > I κ；

4 ) 将获取的单调度优先级的加权平均值设置为配对用户的公用优先级；即

, β_τ ER ( = 1, 2...Κ) , _m = ；

_Pl(t) + p₂(t) + ... + p_K(t) 其中， A )可以釆用比例公平算法（ proportional fair )得到，即釆用以下公式： _ρ Ά, 式中， k为自然数, (t)表示第个用户当前的信道质量， x_k(t") = F(xH t 为当前调度时刻， FQ t-i))是上一次调度时刻后更新的第 k 个用户的历史调度容量的加权平均值；例如，

F(_At(t— i)) = (")。本实施例通过对配对用户进行调度，在不影响信号质量的基础上提高了资源利用率。实施例 7 在本实施例中，设基站下面有 M个用户，且基站配置 MU-MIMO 配对周期为 1帧，在时刻 f到达 MU-MIMO配对时刻，此时基站下共有 10个待调度用户，他们组成的集合为 Ω^ ,Ε^, 设这 10个用户最近一次反馈的信道质量信息为 MC^MC^, 。系统可用的资源块数为 5个。基站的 MU-MIMO配对调度过程如下：对于资源块 1, 基站首先使用比例公平算法计算集合 Ω中的用户在资源块 1上的调度优先级/; p₂{t), --,p_w{t) , 即釆用以下公式：

式中，表示用户/^当前的优先级，表示用户当前的信道质量，

^(t) = F _h{t-\)), 是每次调度后更新的用户 ^的历史调度容量的加权平均。设 t₃的优先级/; ₃( 为 10个用户的最大，所以基站在资源块 1上调度用户 t₃，且 t₃在资源块 1上 MCS等级大于 MU-MIMO信道质量门限值 Γ_Μα?(本实施例为 4), 说明该用户可以启用 MU-MIMO, 需要为 t₃选择配对用户，具体配对过程可以参考实施例 6中的方式，这里不再详述。设最终形成 3 个 MU-MIMO 用户对，它们分别是： , ={ϋ_λ,υ₅} ,

M₂ ={C/₃,C/₄}和 Μ₅二"^^, ^, ^,^/^。用户 1₆和1₈则使用 SU-MIMO。在完成调度之后，基站更新每个用户对应的历史吞吐量。在下一个调度时刻，设该时刻没有到达 MU-MIMO配对时刻，则此时设系统中待调度用户为 Ω^ ,^,^. ,Ε^,^,Ε^} , 此时系统将上一次

MU-MIMO 配对的用户看成等效用户，即此时系统中待调度的用户为： ζΙ = {Μ_λ,Μ₂,Μ^,υ₆,υ,υ_η,υ_λ2} ，其中 ={^ } ， M₂={U,U₄} ，

Μ₅={υ₂,υ_Ί,υ₉,ϋ_λ0}. 对于资源块 1, 系统首先计算 Ω中用户 Μ,, ₂ , ₃和1₆, t₈ , 1„和1₁₂ 的调度优先级，假设 Μ₃的优先级最高，所以基站为^^^，^，^，^/^的用户分配资源，然后将待调度用户更新为 Ω^Λ^,Λ^,^,^,Ε^,Ε^}, 对于剩下的资源块，再次重复上述调度过程。最终调度的用户集合为 , ₃和1„,1₁₂。然后基站更新每个用户的历史吞吐量信息。以后每个调度时刻按是否为 MU-MIMO 配对调度时刻分别进行上述配对和调度方法之一进行配对调度。配对用户的优先级设置方式可以参考实施例 6中的方法，这里不再详述。本实施例通过对配对用户进行调度，在不影响信号质量的基础上提高了资源利用率。实施例 8 本实施例提供了一种 MIMO系统中的资源调度装置，该装置可以为基站或中继站等，参见图 5, 该装置包括：模式确定模块 52, 用于确定第一用户在指定资源块上使用多用户 MU-MIMO模式传输数据；配对模块 54 , 用于确定另外一个或多个用户与第一用户配对; 调度模块 56 , 用于在当前调度时刻，将第一用户和确定的另外一个或多个用户作为一组配对用户调度到指定资源块上。本发明实施例将确定的一个或多个与第一用户配对的用户称为第二用户。其中，模式确定模块 52可以包括：信息确定单元，用于根据待调度用户中每个用户的调度优先级确定第一用户，从待调度的资源块中确定指定资源块；判断单元，用于根据第一用户的信道质量确定第一用户在指定资源块上是否使用 MU-MIMO模式传输数据。如果用户的调度优先级和资源块无关时，上述信息确定单元包括：第一用户选择子单元，用于计算待调度用户中每个用户的调度优先级；选择调度优先级最大的用户作为第一用户；指定资源块选择子单元，计算第一用户在每个待调度资源块上的信道容量；选择值最大的信道容量的资源块作为指定资源块。如果用户的调度优先级和资源块有关时，上述信息确定单元包括：指定资源块确定子单元，用于将待调度资源块中的一个资源块确定为指定资源块；第一用户确定子单元，用于计算待调度用户中每个用户在指定资源块上的调度优先级，选择调度优先级最大的用户作为第一用户。优选地，配对模块 54包括：第一集合选择单元，用于计算待调度用户中除第一用户之外的其他用户在指定资源块上的信道质量，选择信道质量大于和等于第一门限的用户组成第一集合；第二集合选择单元，用于将第一用户与第一集合中的每个用户进行信道相关性运算，选择信道相关性运算结果小于和等于第二门限的用户作为第二集合，或者，将第一用户与第一集合中的每个用户进行信道距离运算，选择信道距离运算结果大于和等于第二门限的用户作为第二集合；第二用户选择单元，用于从第二集合中选择调度优先级最大的用户作为第二用户。系统可以预先设置配对周期，此时，该装置还包括：配对触发模块，用于根据 MIMO系统设置的配对周期在每个配对时刻触发模式确定模块 52和配对模块 54启动。本实施例在用户使用 MU-MIMO模式时，为用户选择配对用户，在对配对用户进行资源调度，提高了资源调度的合理性。同时，能够根据用户的实际信道情况，切换用户的传输模式；提高了资源的利用率。从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：以上实施例根据用户的实际信道情况确定用户使用的传输模式，在用户使用 MU-MIMO 模式时，为用户选择配对用户，在对配对用户进行资源调度，提高了资源调度的合理性，并提高了资源的利用率。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 ^"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

权利要求书一种多输入多输出 MIMO系统中的资源调度方法，其特征在于，包括：确定第一用户在指定资源块上使用多用户多输入多输出 MU-MIMO 模式传输数据，确定另外一个或多个用户与所述第一用户配对；

在当前调度时刻，将所述第一用户和所述另外一个或者多个用户作为一组配对用户调度到所述指定资源块上。才艮据权利要求 1所述的方法，其特征在于，确定第一用户在指定资源块上使用 MU-MIMO模式传输数据包括：

根据待调度用户中每个用户的调度优先级确定所述第一用户，从待调度的资源块中确定指定资源块；

根据所述第一用户的信道质量确定所述第一用户在所述指定资源块上是否使用 MU-MIMO模式传输数据。根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，根据待调度用户中每个用户的调度优先级确定所述第一用户，从待调度的资源块中确定指定资源块包括：

计算待调度用户中每个用户的调度优先级；选择调度优先级最大的用户作为第一用户；

计算所述第一用户在每个待调度资源块上的信道容量；

选择值最大的信道容量的资源块作为指定资源块。根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，根据待调度用户中每个用户的调度优先级确定当前所述第一用户，从待调度的资源块中确定指定资源块包括：

将待调度资源块中的一个资源块确定为指定资源块；

计算待调度用户中每个用户在所述指定资源块上的调度优先级；选择调度优先级最大的用户作为第一用户。根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，根据所述第一用户的信道质量确定所述第一用户在所述指定资源块上是否使用 MU-MIMO模式传输数据包括：

如果所述第一用户的信道质量大于第一门限，确定所述第一用户在所述指定资源块上使用 MU-MIMO模式传输数据；

如果所述第一用户的信道质量小于所述第一门限，确定所述第一用户在所述指定资源块上使用单用户多输入多输出 SU-MIMO模式传输数据。根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，确定另外一个用户与所述第一用户配对包括：

计算待调度用户中除所述第一用户之外的其他用户在所述指定资源块上的信道质量；

选择信道质量大于和等于第一门限的用户组成第一集合；将所述第一用户与所述第一集合中的每个用户进行信道相关性运算，选择信道相关性运算结果小于和等于第二门限的用户作为第二集合，或者，将所述第一用户与所述第一集合中的每个用户进行信道距离运算，选择信道距离运算结果大于和等于第二门限的用户作为第二集合；

从所述第二集合中选择调度优先级最大的用户作为所述第二用户，所述第二用户为与所述第一用户配对的用户。根据权利要求 6所述的方法，其特征在于，确定另外多个用户与所述第一用户配对包括：

将所述第二集合中除去所述第二用户以外的用户作为第三集合；从所述第三集合中选择与所述第二用户配对的用户作为另一个第二用户；重复上述过程，直至配对用户数达到系统预先设定门限值或者所述第三集合为空集。才艮据权利要求 6或 7所述的方法，其特征在于，所述信道相关性至少包括以下之一：信道状态信息相关性、信道质量信息相关性、业务类型相关性或待传输业务量相关性。

. 根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述第一用户当前的信道质量是基于 SU-MIMO模式时，将所述第一用户和所述另外一个或者多个用户作为一组配对用户调度到所述指定资源块上之后还包括：利用以下参数至少之一调整所述第一用户对应的信道质量：

所述第一用户当前信道质量指示值；

所述第一用户当前信道质量指示值对应的信噪比值；

所述第一用户在 SU-MIMO时对应的信道复用速率；

所述第一用户对应 MU-MIMO用户组包含的用户数量；所述第一用户对应 MU-MIMO 用户组中每个用户对应的预编码矩阵。

10. 根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述第一用户当前的信道质量是基于 MU-MIMO 模式时，本次调度所述第一用户使用的是 SU-MIMO 模式，则完成本次调度之后，还包括：利用以下参数至少之一调整所述当前用户对应的信道质量：

所述第一用户当前信道质量指示值；

所述第一用户当前信道质量指示值对应的信噪比值；

所述第一用户在 SU-MIMO时对应的信道复用速率；

11. 根据权利要求 1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述确定另外一个或者多个用户与所述第一用户配对的步骤是才艮据所述 MIMO系统设置的配对周期在每个配对时刻进行的。

12. 才艮据权利要求 1-7任一项所述的方法，其特征在于，当系统处于非配对时刻，所述 MIMO系统中待调度用户中存在一组或多组配对用户，所述方法还包括：

^！夺每组配对用户作为一个等效用户；

获取所述等效用户的调度优先级；

根据获取的所述等效用户的调度优先级进行资源调度。

13. —种多输入多输出 MIMO系统中的资源调度装置，其特征在于，包括：模式确定模块，用于确定第一用户在指定资源块上使用多用户多输入多输出 MU-MIMO模式传输数据；

配对模块，用于确定另外一个或者多个用户与所述第一用户配对；调度模块，用于在当前调度时刻，将所述第一用户和所述另外一个或者多个用户作为一组配对用户调度到所述指定资源块上。

14. 根据权利要求 13所述的装置，其特征在于，所述模式确定模块包括：信息确定单元，用于居待调度用户中每个用户的调度优先级确定所述第一用户，从待调度的资源块中确定指定资源块；

判断单元，用于居所述第一用户的信道质量确定所述第一用户在所述指定资源块上是否使用 MU-MIMO模式传输数据。

15. 根据权利要求 14所述的装置，其特征在于，信息确定单元包括：第一用户选择子单元，用于计算待调度用户中每个用户的调度优先级；选择调度优先级最大的用户作为第一用户；

指定资源块选择子单元，计算所述第一用户在每个待调度资源块上的信道容量；选择值最大的信道容量的资源块作为指定资源块。

16. 根据权利要求 14所述的装置，其特征在于，所述信息确定单元包括：指定资源块确定子单元，用于将待调度资源块中的一个资源块确定为指定资源块；

第一用户确定子单元，用于计算待调度用户中每个用户在所述指定资源块上的调度优先级，选择调度优先级最大的用户作为第一用户。

17. 根据权利要求 13所述的装置，其特征在于，所述配对模块包括：

第一集合选择单元，用于计算待调度用户中除所述第一用户之外的其他用户在所述指定资源块上的信道质量，选择信道质量大于和等于第一门限的用户组成第一集合；

第二集合选择单元，用于将所述第一用户与所述第一集合中的每个用户进行信道相关性运算，选择信道相关性运算结果小于和等于第二门限的用户作为第二集合，或者，将所述第一用户与所述第一集合中的每个用户进行信道距离运算，选择信道距离运算结果大于和等于所述第二门限的用户作为第二集合；

第二用户选择单元，用于从所述第二集合中选择调度优先级最大的用户作为所述第二用户，所述第二用户为与所述第一用户配对的用户。根据权利要求 13-17任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：配对触发模块，用于根据所述 MIMO系统设置的配对周期在每个配对时刻触发所述模式确定模块和所述配对模块启动。