[发明专利]一种基于3D-MIMO码本设计的多用户调度传输方法

摘要

本发明公开了一种基于3D‑MIMO码本设计的多用户调度传输方法，包括：基站天线采用均匀平板阵列，并采用面向3D‑MIMO的直积码本，所述直积码本中水平码本选用DFT码本，垂直码本通过空间分割获取；根据直积码本中各个码字对应的基本波束方向图进行码本分组，用户根据码本分组情况和信道估计结果，计算有限反馈量，并通过反馈信道反馈给基站；基站根据用户的有限反馈量完成用户配对和调度，进行多用户传输。本发明相对于二维码本和传统的三维DFT直积码本以及他们对应的多用户传输方法，提高了系统频谱利用率和吞吐量性能。

主权项

一种基于3D‑MIMO码本设计的多用户调度传输方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)基站天线采用均匀平板阵列，并采用面向3D‑MIMO的直积码本，所述直积码本中水平码本选用DFT码本，垂直码本通过空间分割获取；所述基站采用垂直方向和水平方向的阵元数分别为N_tv和N_th的均匀平板阵列结构，设垂直码本包括N_v个垂直码字，N_v个垂直码字将小区划分为N_v个等距离的环形，每一个垂直码字的波束均指向一个环形中心位置；则对于第m个垂直码字，第m个环形中心相对于基站天线的下倾角为：${\mathrm{\θ}}_m=\arctan \left(\frac{S_m}{H_{BS}-H_{MS}}\right)$其中：S_m为第m个环形中心距离基站的水平距离，H_MS为移动站天线的高度，H_BS为基站天线的高度；则基站天线阵元间相位差设第一个天线阵元的相位为参考相位0，则第m个垂直码字表示为：$c_m^{\left(v\right)}=\frac{1}{\sqrt{N_{tv}}}\[\begin{array}{cccc}1& e^{j\frac{2\mathrm{\π}d{\mathrm{cos\θ}}_m}{\mathrm{\λ}}}& \mathrm{...}& e^{j\frac{2\mathrm{\π}(N_{tv}-1)d{\mathrm{cos\θ}}_m}{\mathrm{\λ}}}\end{array}\],m=0,1,...,N_v-1;$其中：d为基站天线垂直阵元间隔，λ为波长；水平子码本采用DFT码本，则水平DFT码字表示为：$c_n^{\left(h\right)}=\frac{1}{\sqrt{N_{th}}}\[\begin{array}{cccc}1& e^{j\frac{2\mathrm{\π}n}{N_h}}& \mathrm{...}& e^{j\frac{2\mathrm{\π}(N_{th}-1)n}{N_h}}\end{array}\],n=0,1,...,N_h-1;$其中：N_h表示水平码字的个数；则面向3D‑MIMO的直积码本为共有N_v×N_h个码字；(2)根据直积码本中各个码字对应的基本波束方向图进行码本分组，用户根据码本分组情况和信道估计结果，计算有限反馈量，并通过反馈信道反馈给基站；(3)基站根据用户的有限反馈量完成用户配对和调度，进行多用户传输。