[发明专利]一种有限反馈下非正交多址接入系统下行链路的用户选择方法

摘要

一种有限反馈下非正交多址接入系统下行链路的用户选择方法，基站端部署M个天线，小区内分布K个单天线用户，接收端所有用户通过发射端广播的导频信号获取其信道状态信息，并将其信道矢量量化为信道方向信息CDI和信道质量信息CQI，然后通过有限速率信道反馈给基站。基站根据用户反馈的CDI与CQI，从K个候选用户中调度2M个用户进行下行链路的传输，其中该2M个用户，每两个组成一个用户簇，共组成M个用户簇，在本系统中我们采用M个波束成形矢量来传输M个用户簇且每个簇分配等功率P，其中每个波束矢量支持一个用户簇，每个簇内有两个非正交用户，每个用户通过功率分配算法进行簇内的功率分配。本发明使系统的总体吞吐量较传统的正交传输有显著的优势。

主权项

1.一种有限反馈下非正交多址接入系统下行链路的用户选择方法，其特征在于，包括以下步骤：1)小区内K个单天线用户通过基站广播的导频信号获取其自身的信道状态信息CSI，并通过有限反馈信道将其量化之后的信道方向信息CDI以及信道质量信息CQI反馈给基站，所述基站部署M个天线，M＞1，K≥2M；具体包括以下步骤：基站端和用户端共同维护着一个量化码本F，其中量化码本F由L个子码本组成，即F＝[F₁,F₂,...F_L]，每个子码本由M个相互正交的1×M维单位标准矢量组成，即F_l＝[f_1,l,f_2,l,...f_M,l]，1≤l≤L，l为整数；因此量化码本F大小为N＝LM；小区内K个用户的信道方向信息由F码本中的矢量进行量化，即对于第i个用户的信道方向信息CDI进行量化，量化时采用的量化矢量信息为用户信道信息为1×M维的矢量，由以下准则获得：定义信道方向矢量与其量化矢量之间的夹角为θ_i，即对于K个候选用户中第i个用户，其信道质量信息CQI表达式为：2)基站根据接收到的反馈信息，从所述K个单天线用户中选出2M个用户进行传输，其中基站首先根据候选用户所反馈的信道方向信息CDI以及信道质量信息CQI调度M个用户以及与之对应的M个随机波束成形矢量RBF，因此该M个用户称为RBF用户，然后再为M个RBF用户各自匹配一个用户，这样，2M用户组成M个用户簇，每个波束矢量对应相应的用户簇进行传输；具体包括以下步骤：设K个候选用户的下标集为M个RBF用户下标集为M个匹配用户下标集为首先基站依据用户据反馈的信道方向信息CDI以及信道质量信息CQI，选择最优的RBF用户集以及对应的波束成形矢量w_k，1＜k＜M如下：对于第l，1≤l≤L个码本中的第k，1≤k≤M个矢量vk，在以最大化系统吞吐量为目标情况下，给出vk所对应的CQI最大的用户因此最优的传输波束组l*为：即第k个簇对应的波束矢量为且所对应的用户为即为所选择第k个簇内的RBF用户，其中然后再依据每个波束矢量给出第k个簇内匹配用户为其中，3)基站为M个用户簇分配相同的功率P，每个用户簇内RBF用户和匹配用户根据功率分配算法完成功率分配，具体包括以下步骤：为保证用户的服务质量，RBF用户的最低速率要求为R_bf，匹配用户的最低速率为R_um；设第k个簇内，表示RBF用户的估计速率，表示匹配用户的估计速率，α_k为RBF用户的功率分配系数，1‑α_k为匹配用户的功率分配系数，g(h_k1)和g(h_k2)分别为该簇内RBF用户与匹配用户的信道质量信息，则第k个簇内的功率分配优化目标设置为：当g(hk1)≥g(hk2)时，故解得上述优化目标为：当g(hk1)＜g(hk2)时，故解得上述优化目标为：若上述优化目标αk无解，则基站使用传统正交接入方式传输，即分为两个时隙来传输2M个用户。