[发明专利]大规模MIMO双环中继系统的用户调度方法

摘要

一种大规模MIMO双环中继系统用户调度方法，其步骤包括：1、估计信道状态信息矩阵；2、基站利用代价调度因子选择用户节点；3、生成基站与中继节点，中继节点与用户间的预编码向量；4、基站向所有中继节点广播信号；5、中继节点将接收的信号广播给所有用户节点；6、用户节点接收所有中继节点发送的信号。本发明利用代价调度因子选择用户，可处理来自多源节点的干扰信号，克服了不能适用于大规模MIMO双环中继系统的不足，同时生成基站与每个中继节点间的特征波束成形预编码向量和计算最大和速度的对应相位值，降低了干扰信号强度，克服了和速度低的不足。

主权项

1.一种大规模多输入多输出MIMO双环中继系统用户调度方法，其特征在于，基站利用代价调度因子选择用户，分解每个中继节点的统计信息组合矩阵，生成基站与每个中继节点间的特征波束成形预编码向量，计算大规模多输入多输出MIMO双环中继系统的系统最大总和速度对应的相位值，产生每个中继节点和与之对应用户间的预编码向量；该方法的具体步骤包括如下：/n(1)估计基站和中继节点间的信道状态信息矩阵：/n(1a)基站将产生的一个全1导频向量发送给中继节点；/n(1b)利用最小均方误差信道估计公式，中继节点利用接收到的信号向量，估计基站与中继节点间链路的信道状态信息矩阵；/n(1c)中继节点将基站和中继节点间链路的信道状态信息矩阵反馈给基站；/n(2)估计中继节点和用户间的信道状态信息矩阵：/n(2a)中继节点将产生的一个全1导频向量发送给用户；/n(2b)利用最小均方误差信道估计公式，用户利用接收到的信号向量估计中继节点和用户间链路的即时信道状态信息矩阵；/n(2c)用户将中继节点和用户间链路的即时信道状态信息矩阵反馈给基站；/n(3)基站利用代价调度因子选择用户：/n(3a)基站从大规模多输入多输出MIMO双环中继系统的所有用户中，随机为每个中继节点选择一个用户，组成用户集合；/n(3b)利用信号干扰公式，计算每个中继节点的干扰；/n(3c)利用代价调度因子公式，基站计算所选用户之外其它每个用户的代价调度因子；/n(3d)基站利用所选用户之外每个用户的代价调度因子，调度代价调度因子最大的用户，用该代价调度因子最大的用户更新用户集合中的每个用户；/n(4)基站生成与每个中继节点间的预编码向量：/n(4a)利用特征值分解公式，分解基站与每个中继节点间的统计信道状态信息矩阵，生成每个中继节点的统计信道状态信息矩阵的特征矩阵；/n(4b)从所有特征矩阵的中继节点中任选一个中继节点，将除所选中继节点之外的其它中继节点的统计信道状态信息矩阵的特征矩阵组合成统计信息组合矩阵；/n(4c)利用奇异值分解公式，分解所选中继节点的统计信息组合矩阵后获得0特征值对应的右奇异矩阵；/n(4d)将0奇异值对应的右奇异矩阵的最后一列，作为基站与所选中继节点间的特征波束成形预编码向量；/n(4e)判断所有中继节点是否选完，若是，则执行步骤(5)，否则，执行步骤(4b)；/n(5)基站产生中继节点与用户间的预编码向量：/n(5a)基站为每个中继节点随机产生与中继节点天线数相等的相位；/n(5b)利用等增益传输预编码向量公式，将所产生的每个中继节点的相位组合成该中继节点和与之对应用户的预编码向量；/n(5c)利用信干噪比公式，计算每个中继节点的信干噪比；/n(5d)利用和速度公式，计算大规模多输入多输出MIMO双环中继系统总和速度；/n(5e)利用和速度遍历公式，计算大规模多输入多输出MIMO双环中继系统最大系统总和速度对应的相位值，用该相位值更新每个中继节点的所有相位值；/n(6)基站向所有中继节点广播信号；/n(7)中继节点将接收的信号广播给所有用户；/n(8)用户接收所有中继节点发送的信号。/n