[发明专利]多用户多输入输出无线局域网用户调度方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线局域网用户调度机制，特别涉及多用户多输入输出无线局域网用户调度方法及系统。

背景技术

随着移动互联网的快速发展，无线网络中的流量需求呈现指数增长。然而，传统的无线局域网仅支持单发传输，所支持的数据率较低，无法满足高速增长的流量需求。为了解决这个问题，支持多输入多输出(MIMO)技术的无线局域网受到了广泛的关注。支持MIMO技术的无线局域网(WLAN)与传统局域网相比，其支持的数据率要远远高于后者。随着MIMO技术日趋成熟，其应用也越来越广泛，在可以预见的将来，支持MIMO的无线局域网将取代传统单发无线局域网，成为构建无线局域网的主流。

在支持MIMO的无线局域网中，无线接入点(AP)拥有两个或者两个以上的天线。通过使用空分多址接入技术，多个单天线用户可以并发地向该AP发送数据包，AP端的多个天线收到这些无线局域网的用户发送信号相互叠加而产生的混合信号。每个天线上的混合信号代表一个多元一次线性方程，这些多元一次方程构成一个多元一次方程组。从直观上讲，要通过该方程组解码出多个用户发送的信号，方程的个数必须大于或等于用户发送信号的数量。因此，只要AP上部署的天线的数量大于并发传输的用户数量，AP即可以运用干扰消除技术连续地解码出多个用户发送的信号，从而成倍的提升网络的吞吐量。但是，用户之间的传输信道之间存在着或强或弱的信道的相关性，这种相关性会使得并发传输中的用户传输信道出现信噪比(SNR)衰减。相关性越强，信噪比的衰减越大，甚至导致解码失败。总之，由于信道相关性带来的SNR衰减会影响用户数据率，从而影响整个无线局域网的性能，所以在进行用户并发传输调度时，需要使用合理的机制进行并发传输的调度。

并发传输调度面临两个问题，一是有效的提高网络的吞吐量，二是在提高吞吐量的同时保证网络的公平性。这是因为，由于各个用户信道质量的差异性，调度机制在保证高质量用户高吞吐量的同时，会损害低质量用户的吞吐量，即损害整个网络的公平性。而保证网络公平性意味着低质量用户将占据无线信道，降低整个无线局域网的吞吐量。所以一个有效的调度机制应该在这两者之间找到一个平衡。

现有的传输调度机制，沿用传统无线局域网的网络随机接入。通过随机的方式，选择多个无线局域网用户，以此来完成并发传输。然而，随机选择方式并不能有效的利用无线局域网的传输资源。这是因为，由于无线局域网中多个用户的信道呈现多样性，随机选择可能会使得并发传输中相关性高的用户承受很高的SNR衰减，从而极大的降低无线局域网的吞吐量。并且由于这种衰减的存在，会造成无线局域网吞吐量分布的不平衡，导致无线局域网的不公平性。所以，随机选择的用户调度方式，在多用户MIMO WLAN环境下是不可取的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种多用户多输入输出无线局域网用户调度机制方法及系统，能够让无线局域网中的用户高效的参与该无线局域网的并发传输。通过这种方式，本发明能够大大的提高该无线局域网的吞吐量，同时增强该无线局域网的公平性。

本发明公开了一种多用户多输入输出无线局域网用户调度机制方法，包括如下步骤：

信息获取步骤1，无线接入点获取无线局域网用户的信道信息；

调度运算步骤2，根据该信道信息，无线接入点先进行参数初始化，然后调用调度算法计算出调度结果，该调度结果包含所有无线局域网用户在各个时间片的并发传输用户的分配方案；

并发传输步骤3，根据该调度结果，该无线接入点通知该无线局域网用户按照该调度结果进行并发传输。

所述多用户多输入输出无线局域网用户调度机制方法，该信息获取步骤1，还包括以下步骤：

请求信息步骤11，该无线接入点进行调用该调度算法前，由该无线接入点向所有无线局域网用户广播无线信道信息意向包，请求该所有无线局域网用户反馈其当前的信道信息；

信息反馈步骤12，该无线局域网用户收到该无线信道信息意向包后，反馈该信道信息，按照该无线信道信息意向包中指定的顺序向该无线接入点发送训练包；

信息估量步骤13，该无线接入点收到该无线局域网用户发回的该训练包，利用信道估计方法，获取当前所有无线局域网用户的信道信息。

所述多用户多输入输出无线局域网用户调度机制方法，该参数初始化步骤21，还包括：

步骤211，利用该信道信息计算每个无线局域网用户与该无线接入点之间的单发信噪比；