[发明专利]一种MU-MIMO系统真实环境低复杂度用户选择方法

摘要

本发明涉及一种MU‑MIMO系统真实环境低复杂度用户选择方法，基于真实的无线传输环境(富散射和非富散射均存在)进行分析，得到了在非富散射环境中用户选择的动态容量上限，并具体分析了用户等效信道矩阵维度及秩随着用户选择迭代的增加所发生的变化，并将该变化应用到用户选择基准中；另外，本发明将用户等效信道矩阵与其共轭矩阵相乘得到的矩阵的非零特征值之积，即低复杂度表征量作为用户选择基准，使其能在一定程度上表征用户的可用速率，该乘积值可通过上一次的迭代值递归得到，降低了算法的计算复杂度，同时在精细化区分业务QoS的基础上，提高了系统的有效吞吐量。

主权项

1.一种MU‑MIMO系统真实环境低复杂度用户选择方法，针对具有MU‑MINO系统的基站，进行用户选择；其特征在于，包括如下步骤：步骤001.初始化已选用户集合S为空集，以及初始化备选用户集合K包括基站MU‑MINO系统下行链路中的实时用户和非实时用户，并且随机产生分别对应备选用户集合K中各个用户的信道矩阵，同时，初始化待选集合Q为空集，以及初始化用户序号参数m＝1，然后进入步骤002；步骤002.分别针对备选用户集合K中的各个用户，计算用户的信道矩阵与其共轭矩阵的乘积矩阵的行列式，并获得该行列式所对应的行列式值，进而获得备选用户集合K中各个用户的行列式值，接着将备选用户集合K中，最大行列式值所对应的用户移入已选用户集合S中，并计算该用户的零空间，同时在备选用户集合K中删除该用户，然后进入步骤003；步骤003.判断已选用户集合S中是否存在一个用户，已选用户集合S中除其以外其他所有用户的联合信道矩阵的秩大于基站的天线数，是则用户选择结束；否则进入步骤004；步骤004.将备选用户集合K中的第m个用户复制移入已选用户集合S后，对已选用户集合S中的各个用户进行块对角化处理，并计算该新加入已选用户集合S的用户的预编码矩阵，再根据该用户的预编码矩阵，结合该用户的信道矩阵计算该用户的等效信道矩阵；接着根据该用户的等效信道矩阵与其共轭矩阵的乘积矩阵行列式，获得该用户的速率低复杂度表征量；然后进入步骤005；步骤005.继续在将备选用户集合K中的第m个用户复制移入已选用户集合S的基础上，继续计算已选用户集合S中除该用户以外，其他各个用户的等效信道矩阵，并根据该各个用户的等效信道矩阵，以及该各个用户的过渡矩阵，计算该各个用户分别所对应速率变化量的低复杂度表征量，接着根据该各个用户分别所对应速率变化量的低复杂度表征量，更新已选用户集合S中实时用户的速率低复杂度表征量，然后进入步骤006；步骤006.继续在将备选用户集合K中的第m个用户复制移入已选用户集合S的基础上，判断是否已选用户集合S中所有实时用户的速率低复杂度表征量都大于其预设速率低复杂度表征量下限，是则将备选用户集合K中的第m个用户复制至待选集合Q中，并进入步骤007；否则放弃将备选用户集合K中第m个用户复制移入已选用户集合S的，并进入步骤007；步骤007.判断是否完成针对备选用户集合K中所有用户的遍历，是则进入步骤008；否则针对m所对应的值加1，并将该结果赋予m，然后返回步骤004；步骤008.从待选集合Q中选取一个使用户选取基准最大的用户移入已选用户集合S中，同时在备选用户集合K中删除该用户，并清空待选集合Q，然后进入步骤009；步骤009.根据已选用户集合S中新加入用户的信道矩阵，以及已选用户集合S中原有各个用户的预编码矩阵，计算已选用户集合S中原有各个用户的过渡矩阵，再根据已选用户集合S中原有各个用户的过渡矩阵，更新已选用户集合S中相应各个用户的预编码矩阵，然后返回步骤003。