[发明专利]一种用户设备调度的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于通信领域，尤其涉及一种用户设备调度的方法及装置。

背景技术

双向通信是一种通信双方都能够发送和接收信号的通信手段，在一些实际通信场景中有着广泛的应用。比如，通信双方之间的实时文件交换、视频通话和监控系统等都需要可靠的双向通信。在某些环境下，由于双方地理位置间隔较远或者直传信道衰落严重，期望实现双向通信的用户设备（User Equpiment，UE）往往无法直接实现可靠通信，这时通常利用中继来协助完成双向通信。但是在实际通信系统中，中继通常以半双工模式工作，通信双方需要4个时隙来完成信息交互，频谱效率较低。近年来，物理层网络编码技术因其能够大幅度提高传统双向中继系统的频谱效率，受到了学术界和产业界的广泛关注。

利用物理层网络编码技术，双向中继系统中的通信双方只需要2个时隙即可完成信息交互。具体地，第1个时隙，通信双方利用相同的时频资源完成其上行传输，中继端将重叠的或相互干扰的信号直接映射为网络编码的符号；第2个时隙，中继利用一定的时频资源将该网络编码后的符号广播到该用户设备对，用户设备接收到网络编码的符号后，利用已有的信息消除干扰后，获得来自对方用户设备的有用信息。

虽然物理层网络编码技术可以大幅度提高双向中继系统的频谱效率，其潜力仍然有待开发。最有望直接推动双向中继迈向更高频谱利用率、更高传输可靠性的关键技术之一就是基于多天线传输的多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技术。MIMO技术利用多天线带来的空间自由度实现空间分集增益或者空间复用增益，可以在不提高带宽和发射功率的前提下极大地提高通信的频谱效率和传输质量。并且，多天线中继还可以同时支持多对用户设备交换信息，实现多用户设备双向中继通信。在多用户设备双向中继通信系统中，如何消除用户设备之间的干扰是国内外学者研究的焦点。一些研究成果从虚拟MIMO的观点出发，将所有的用户设备视为一个整体，与中继构成一个点对点的MIMO系统，从而利用线性接收机即可消除用户设备之间的干扰。最近，研究人员基于干扰对齐的思想，提出利用预编码对齐各个用户设备对的信号空间，在中继处利用线性接收机获得各个用户设备对信号的网络编码符号，即消除了用户设备对之间的干扰；之后用户设备利用自信息从网络编码符号中提取所需要的信息，即消除了用户设备对之内的干扰。与基于传统虚拟MIMO的方法相比，基于信号空间对齐的方法减少了中继处所需的天线数量，提高了空间自由度的利用率。

然而，由于中继配置的天线数量有限，当系统中需要服务的用户设备对数超出中继所能支持的数量时，需要进行用户设备调度。并且通过用户设备调度还可以获得多用户设备分集，提高系统的性能。

现有技术针对采用解码转发的多用户设备双向中继通信系统，提出一种基于接收信号星座点最小距离最大化的用户设备调度的算法。该算法只适用于用户设备和中继均配置单天线的场景，并且，每次传输只选取一对用户设备。

现有技术有对蜂窝小区双向中继场景，即一个基站和一组用户设备通过一个中继进行双向通信，提出一种基于信道相关的用户设备调度算法。该算法仅适用于蜂窝双向中继的场景，在多用户设备双向中继场景中无效。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用户设备调度的方法及装置，使得系统在需要服务的用户设备对数超出中继所能支持的数量时能够正常工作，并且适用于信号空间对齐传输方法的用户设备调度。

第一方面，一种用户设备调度的方法，所述方法包括：

初始化待调度的用户设备对集合，当前已调度的用户设备对数，已被调度的用户设备对集合，所述待调度的用户设备对集合初始化值为系统中所有用户设备对的编号的集合，所述当前已调度的用户设备对数初始化值为0，所述已被调度的用户设备对集合初始化值为空集；

根据信号空间对齐算法，计算每对用户设备的预编码矩阵，使得所述每对用户设备到中继的信道矩阵乘以所述每对用户设备的预编码矩阵所获得的等效信道相同；

选择所述等效信道的范数最大的为第一对用户设备对，选择与所述第一对用户设备对正交值最大的用户设备对作为第二对用户设备对，选择与所述第一对用户设备对和所述第二对用户设备对正交值最大的为第三对用户设备对，依此类推，选择下一对用户设备对时，所述下一对用户设备对与所述当前已调度的用户设备对正交值最大；

判断所述当前已调度的用户设备对数是否是中继配置的最大根天线数，若是，则用户设备调度结束。