[发明专利]大规模MIMO非正交多址系统多天线用户对调度方法

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了大规模MIMO非正交多址系统多天线用户对调度方法，基站获得用户信道状态状态矩阵，用户按信道状态矩阵范数大小进行大小排序，并分为两个用户组G和W；基站根据信道状态加权调度因子从用户组G中为每个用户组选出其第一个用户，根据用户的有效信道状态矩阵范数从用户组W中每个用户组选出其第二个用户；基站向选出的用户发送数据，进行数据传输。本发明适用于多天线用户系统，同时本发明适用于多用户配对及多用户对调度的模型，并通过空间资源和频谱资源分配，能保证系统获得较优的和速度性能，降低系统中用户数据传输的中断概率。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种大规模MIMO非正交多址系统多天线用户对调度方法。

背景技术

非正交多址NOMA(Non Orthogonal Multiple Access)作为大规模MIMO(Multi-input Multi-output)系统的关键技术之一，通过将单一频带分配给多个用户来进行数据传输，大幅提升系统频谱效率。基站根据和速度最大化或中断概率最小法则来将用户进行配对，决定哪些用户可以共享一个频段，同时需要保证用户对内用户的信道易于区分，便于不同用户在接收端接收译码，降低用户对内用户间的信号干扰。为了消除用户对间的强烈干扰，发送的原始信号需要在基站端进行预编码再进行传输，然后各个用户在接收到该信号后通过合并向量译码得到自己的数据。一种大规模MIMO非正交多址系统中的用户对调度方法，首先进行天线选择，将选择出的天线与用户对进行联合调度以选择出最终用户对来进行数据传输。本发明的不足之处是只针对单天线用户，无法适用于多天线用户，因此在多天线用户的系统场景中，存在较大局限性。一种中继协作网络中的次级用户对调度方法来提升系统中次级用户和首要用户数据传输可靠性，通过从多个待选用户在选出一个用户来与已知首要用户进行用户配对，同时提出在多种不同的信道状态信息模型下的用户对调度方案。本发明存在的不足之处是只适用于单用户配对以及单用户对调度模型中，对于更为复杂的多用户对调度问题，本发明不再适用。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的大规模MIMO非正交多址系统中的用户对调度方法存在只针对单天线用户，无法适用于多天线用户，有较大局限性；只适用于单用户配对以及单用户对调度模型中，对于更为复杂的多用户对调度问题，不适用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种大规模MIMO非正交多址系统多天线用户对调度方法。

本发明是这样实现的，一种大规模MIMO非正交多址系统多天线用户对调度方法，所述多天线用户对调度方法基站获得用户信道状态状态矩阵，用户按信道状态矩阵范数大小进行大小排序，并分为两个用户组G和W；基站根据信道状态加权调度因子从用户组G中为每个用户组选出其第一个用户，根据用户的有效信道状态矩阵范数从用户组W中每个用户组选出其第二个用户；基站向选出的用户发送数据，进行数据传输。

进一步，所述大规模MIMO非正交多址系统多天线用户对调度方法包括以下步骤：

步骤一，基站向用户发送用户已知的训练序列，用户根据接收到的训练序列估计信道状态信息矩阵，用户将信道状态信息反馈给基站；

步骤二，对用户进行排序；

步骤三，选择第一用户组中所有用户对的第一个用户；

步骤四，构造预编码向量；

步骤五，从第二用户组中选择所有用户对的第二个用户；

步骤六，构造接受合并向量；

步骤七，进行数据传输。

进一步，所述步骤二具体包括：

(1)基站对每一个用户信道状态矩阵取F范数H_F操作；