專利名稱：一種多用戶多輸入多輸出的配對方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信領域中的多用戶多輸入多輸出(Mu-MIMO，Multiuser Multi-Input Multi-Output)白勺 Μ^^ 。
背景技術：
為了實現高速率數據傳輸和提高系統的吞吐量，在3G LTE標準中引入了可以充分 利用空間資源的MIMO技術。為了有效地解決負載過量問題，使更多的用戶能夠同時接入系統，LTE中提出 了一種上行多用戶同時同頻接入系統的方式，即虛擬多輸入多輸出(V-MIMO，Virtual Multi-Input Multi-Output)模式，通過空間多用戶傳輸增加資源分配的自由度，使得系統 可以獲得空間上的多用戶復用增益。V-MIMO 實際上是一種空分多址接入(SDMA，Space Division MultipleAccess)方 法。從實現角度考慮，V-MIMO允許多個單輸入多輸出(SIMO，Single-Input Multi-Output) 的用戶(用戶數<基站配備天線數)在同一個時頻資源塊上發送數據。從實現效果考慮， V-MIMO實際上是對多個用戶的數據進行了空間上的復用，并且在接收端引入了接收分集增益。此外，在LTE-A (LTE Advanced)中還支持雙輸入多輸出(ΤΙΜ0，Two-Input Multi-Output)用戶采用MU-MIMO的工作模式在相同的時頻資源塊上發送。為有效地發揮MU-MIMO的作用，需設計合適的配對方法和SU/MU-MIM0切換準則， 確定兩種工作模式間的切換門限，充分利用空間資源，以獲取更高的系統吞吐量。下面先從簡單的兩用戶(每用戶配置1天線)配對出發，給出現有的配對方法。假設基站使用2根天線，則兩個用戶和基站之間構成了一個2X2信道。利用 V-MIMO方案，基站端接收得到的信號y為
權利要求
一種多用戶多輸入多輸出的配對方法，應用于可使用多用戶虛擬多輸入多輸出(V MIMO)模式的通信系統，該配對方法包括基站進行V MIMO模式配對的過程中，按以下的配對判決方式判斷已分配資源的一第一用戶與一候選用戶是否可以配對先計算這兩個用戶在該第一用戶所占帶寬上的配對因子只在小于或小于等于設定的配對門限ξ門限時，才將該候選用戶作為可以與該第一用戶配對的初選用戶，其中等于該第一用戶所占帶寬包含的所有單載波的配對因子的平均值，每一單載波的配對因子ξ按下式計算 <mrow><mi>ξ</mi><mo>=</mo><mfrac> <msup><mrow> <mo>|</mo> <msub><mi>f</mi><mn>12</mn> </msub> <mo>|</mo></mrow><mn>2</mn> </msup> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>f</mi> <mn>11</mn></msub><mo>·</mo><msub> <mi>f</mi> <mn>22</mn></msub><mo>)</mo> </mrow></mfrac> </mrow>其中，f11、f22和f12根據式確定，Hc為該單載波上，這兩個用戶和基站之間構成的考慮了信道相關性的信道轉移矩陣。F2009101615445C0000011.tif,F2009101615445C0000012.tif,F2009101615445C0000013.tif,F2009101615445C0000015.tif
2.如權利要求1所述的配對方法，其特征在于，所述基站進行V-MIMO模式配對的過程 具體包括基站要使用V-MIMO模式時，先從已分配資源的用戶中選擇出一個或多個V-MIMO模式 的第一用戶；為所述第一用戶逐個配對，對每一第一用戶，使用所述配對判決方式，從未分配到資源 且未配對的候選用戶中尋找可以與該第一用戶配對的初選用戶，如找到，將其中的一個初 選用戶和該第一用戶作為V-MIMO模式的配對用戶，如沒有找到，配對失敗，不對該第一用 戶采用V-MIMO模式。
3.如權利要求2所述的配對方法，其特征在于使用所述配對判決方式，如找到可以與某個第一用戶配對的多個初選用戶，則將計算 出的ξ值最小的一個初選用戶與該第一用戶配對。
4.如權利要求2所述的配對方法，其特征在于使用所述配對判決方式，如找到可以與某個第一用戶配對的多個初選用戶，再判斷所 述多個初選用戶中，是否存在每一單載波的配對因子ξ均小于或小于等于設定的ξ 再選用戶如不存在，將計算出的ξ值最小的一個初選用戶與該第一用戶配對；如存在一個再選用戶，則將該再選用戶與該第一用戶配對；如存在多個再選用戶，則計算出的ξ值最小的一個再選用戶與該第一用戶配對。
5.如權利要求2或3或4所述的配對方法，其特征在于從已分配資源的用戶中選擇出V-MIMO模式的第一用戶時，在以下若干類用戶中的一 類或多類中選取a)需要傳輸大量數據的非實時型業務用戶；b)配置單天線的用戶；c)配有2根天線但采用SU-SIMO數據傳輸模式的用戶。
6.如權利要求2或3或4所述的配對方法，其特征在于被選作V-MIMO模式的配對用戶的終端配備有2根天線的用戶終端時，需預先進行天線選擇，選出發送數據使用的那一根天線；或者，對2根天線分別進行配對因子V的計算， 將ξ ‘值小的那一根天線作為發送數據使用的那一根天線。
7.如權利要求1或2或3或4所述的配對方法，其特征在于，所述ξ門限取值為0.6 0. 8。
8.如權利要求2所述的配對方法，其特征在于基站完成配對后，還向配對成功的用戶終端發送切換模式的控制信息，所述控制信息 至少包括模式位，用于表示是否采用V-MIMO模式；天線選擇位，用于表示天線選擇是否由基站指定，以及由基站指定時，指示用戶終端進 行數據傳輸所使用的天線；空時編碼模式位，用于指示采用的空時編碼模式。
9.一種多用戶多輸入多輸出的配對裝置，其特征在于，包括第一用戶選擇模塊和多用 戶虛擬多輸入多輸出(V-MIMO)模式的配對模塊，所述第一用戶選擇模塊用于在使用V-MIM0)模式時，先從已分配資源的用戶中選擇出 一個或多個V-MIMO模式的第一用戶；所述配對模塊用于為所述第一用戶逐個配對，對每一第一用戶，使用設定的配對判決 方式，從未分配到資源且未配對的候選用戶中尋找可以與該第一用戶配對的初選用戶，如 找到，將其中的一個初選用戶和該第一用戶配對，如沒有找到，配對失敗，不對該第一用戶 采用V-MIMO模式；所述設定的配對判決方式為判斷一第一用戶與一候選用戶是否可以配對時，先計算 這兩個用戶在該第一用戶所占帶寬上的配對因子ξ，只在ξ小于或小于等于設定的配對門限 ξ門限時，才將該候選用戶作為可以與該第一用戶配對的初選用戶，其中專等于該第一用戶所占帶寬包含的所有單載波的配對因子的平均值，每一單載波的配 對因子ξ按下式計算
10.如權利要求9所述的配對裝置，其特征在于所述配對模塊使用所述配對判決方式，如找到可以與某個第一用戶配對的多個初選用 戶，按以下兩種方式中的一種配對第一種，將計算出的ξ值最小的一個初選用戶與該第一用戶配對； 第二種，再判斷所述多個初選用戶中，是否存在每一單載波的配對因子I均小于或小 于等于設定的ξ πκ的再選用戶如不存在，將計算出的ξ值最小的一個初選用戶與該第一 用戶配對；如存在一個再選用戶，則將該再選用戶與該第一用戶配對；如存在多個再選用 戶，則計算出的ξ值最小的一個再選用戶與該第一用戶配對。
全文摘要
一種多用戶多輸入多輸出的配對方法，應用于可使用多用戶虛擬多輸入多輸出(V-MIMO)模式的通信系統，該配對方法包括基站進行V-MIMO模式配對的過程中，按以下的配對判決方式判斷已分配資源的一第一用戶與一候選用戶是否可以配對先計算這兩個用戶在該第一用戶所占帶寬上的配對因子只在小于或小于等于設定的配對門限ξ門限時，才將該候選用戶作為可以與該第一用戶配對的初選用戶。相應地，還提供了一種多用戶多輸入多輸出的配對裝置，包括第一用戶選擇模塊和多用戶V-MIMO模式的配對模塊。本發明采用的配對算法中，聯合考慮了互相關值的實部和虛部的整體影響，并在一定程度上控制配對模式對系統吞吐量帶來的負面影響。
文檔編號H04W72/12GK101989874SQ20091016154
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月31日 優先權日2009年7月31日
發明者任敏, 彭愛華, 徐鑫昌, 李峰, 李曉輝, 牛軍濤, 田開波, 薛鑫, 趙楠, 魏民 申請人:中興通訊股份有限公司