[发明专利]一种毫米波多天线系统中基于波束分组的终端调度方法

摘要

本发明涉及一种毫米波多天线系统中基于波束分组的终端调度方法。现有方法传输资源分配不公平，导致终端间强干扰，降低系统传输效率。本发明方法包括初始化阶段、排序调度阶段和排序阶段。初始化阶段首先计算终端的传播路径在波束空间的位置，然后将终端分组排序。排序调度阶段首先对于当前组计算其中每个终端的系统容量，然后调度具有最大加权容量的终端，保持或取消调度该终端。排序阶段首先计算每个组的所有终端的累计容量的和，然后据此排序，越小排序越靠前，如果还有传输资源，按照组的排序，返回排序调度阶段，如果没有传输资源，结束调度。本发明方法能够减轻终端间的干扰，提高系统容量，同时保证终端的公平性。

主权项

1.一种毫米波多天线系统中基于波束分组的终端调度方法，该方法基于包含一个基站和多个终端的通信系统；其特征在于包括如下步骤：步骤1、初始化阶段：计算终端的传播路径在波束空间的位置：基站设置了均匀矩形阵分布的NB根天线，其中水平方向天线数量为NBx，垂直方向天线数量为NBy，NB＝NBx×NBy，采用波束空间均匀切割方法将终端分组，根据每组的终端数量将组排序，终端数量越少的排序越靠前；具体方法是：1.1.依次计算第k个终端的传播路径在波束空间的二维坐标值，即横坐标值和纵坐标值k＝1,2,...,K，K为每个小区内的终端数量，为第k个终端的传播路径的俯仰角，θ_k为第k个终端的传播路径的水平角；计算第k个终端的传播路径在波束空间的二维坐标值与所有空间切割点坐标值的距离：波束空间的均匀分布的空间切割点的横坐标为u_m，u_m＝‑1+2m/N_Bx，m＝1,2,...,(N_Bx‑1)；波束空间的均匀分布的空间切割点的纵坐标为v_n，v_n＝‑1+2n/N_By，n＝1,2,...,(N_By‑1)；第k个终端的传播路径在波束空间的二维坐标值与坐标为(u_m,v_n)的空间切割点的距离为若第k个终端的传播路径在波束空间的二维坐标值与所有空间切割点坐标值的最近距离对应的空间切割点横坐标为um、纵坐标为vn，则第k个终端就分在第(mNBy+n)组；1.2.按照m＝1,2,...,(NBx‑1)和n＝1,2,...,(NBy‑1)的顺序依次计算第(mNBy+n)组的终端数量，记为Z(mNBy+n)；对于终端数量不为0的组，按照终端数量从少到多进行排序；步骤2、排序调度阶段：2.1.对于第j组，依次计算其中每个终端调度时的系统容量Ck，记为C1,C2,...,CZ(j)；Φj为第j组已经调度的终端集合，Pj,l是第j组第l个终端的接收信号功率，N0是噪声功率；如果是针对第一个传输资源，第j组的终端的加权系统容量仍为C1,C2,...,CZ(j)；如果是针对第一个以后的传输资源，第j组的终端的加权系统容量为系统容量和该终端的累计传输容量的比值C1/S1,C2/S2,...,CZ(j)/SZ(j)，S1,S2,...,SZ(j)为第j组的终端的累计传输容量；2.2.选择具有最大加权系统容量C_i/S_i值的终端作为调度终端，计算调度该终端之前所有调度终端的加权容量的和D_j以及调度该终端之后所有调度终端的加权容量的和如果保持调度该终端；如果取消调度该终端；步骤3、排序阶段：3.1.计算每个组的所有终端的累计容量的和E_j，j＝1,2,...,N_B，T是目前调度步骤2的执行总次数，C_t,j,k是第t次执行调度步骤2后的第j组第k个终端的容量；3.2.对于终端数量不为0的组，按照每组的容量的和Ej排序，容量的和Ej越小，该组的排序越靠前；3.3.如果还有传输资源，对于下一个传输资源，按照组的排序，回到步骤2；如果没有传输资源，结束调度。