一种基于协作调度波束成形的用户选择方法

摘要

本发明公开了一种基于协作调度波束成形的用户选择方法，用户位于三个小区内，每个小区中部设有一个基站，用户选择方法包括如下步骤：步骤10）初始化：设定各小区的剩余用户序列，已选用户集和候选用户集，步骤20）选择各小区的第1个用户，步骤30）建立各小区的候选用户集：步骤40）更新各小区的候选用户集：步骤50）第2+p个用户的选择，p的初始值为0，p表示步骤60）返回步骤50）的次数；步骤60）如果|Sw|

主权项

1.一种基于协作调度波束成形的用户选择方法，用户位于三个小区内，每个小区中部设有一个基站，其特征在于，该用户选择方法包括如下步骤：步骤10）初始化：设定各小区的剩余用户序列U_w=[1_w,2_w,…,K_w]，已选用户集S_w=φ，候选用户集C_w=φ，其中，w表示小区的代号，三个小区的代号分别为b、和w为b、或者K_w为小区w中的第K个用户，φ表示集合为空；步骤20）选择各小区的第1个用户，包括步骤201）—步骤203）：步骤201）利用各小区中的基站测算所有用户的信道矩阵范数选择信道矩阵范数最大的3个用户序号，记为T_w，则|T_w|=3，其中，为小区w的基站到小区w中第k个用户的信道矩阵，符号|| ||表示求范数过程，|T_w|表示T_w中元素的个数，1≤k≤K；步骤202）测算三个基站到相邻小区用户干扰信道的平行度，以及和平行度表示选择小区b中的用户i₁，小区中的用户j₂，小区中的用户k₃时的和平行度；选择和平行度最大值对应的三个小区中对应的用户序号，$(\pi \left(\mathrm{1,1}\right),\pi \left(\mathrm{2,1}\right),\pi \left(\mathrm{3,1}\right))=(i_1,j_2,k_3)=\underset{i_1,j_2,k_3}{\arg }\max \left({\chi }_{i_1,j_2,k_3}\right),$其中，π(1,1)表示小区b中选择的第1个用户序号，π(2,1)表示小区中选择的第1个用户序号，π(3,1)表示小区中选择的第1个用户序号；π(1,1)、π(2,1)和π(3,1)的集合记为π(w,1)；步骤203）选择各小区的剩余用户：选择小区b中剩余用户：剩余用户集U_b←U_b-{π(1,1)}，已选用户集S_b←S_b∪{π(1,1)}；其中，g_(b,1)表示小区b中选择第1个用户的施密特正交化分量，g_(b,2)表示小区b的基站到小区中第一个用户的信道的施密特正交化分量，表示小区b的基站到小区b中第一个用户的信道；表示小区b的基站到小区中第一个用户的信道；g_(b,1)和g_(b,2)的集合为g_(b,i)；选择小区中剩余用户：剩余用户集已选用户集$S_{\bar{b}}\leftarrow S_{\bar{b}}\cup \left\{\pi \left(\mathrm{2,1}\right)\right\};$$g_{(\bar{b},1)}=h_{\pi (\bar{b},1)}^{\bar{b}},$$g_{(\bar{b},2)}=h_{\pi (b,1)}^{\bar{b}};$其中，表示小区中选择第1个用户的施密特正交化分量，表示小区的基站到小区b中第一个用户的信道的施密特正交化分量，表示小区的基站到小区中第一个用户的信道；表示小区的基站到小区b中第一个用户的信道；和的集合为$g_{(\stackrel{-}{b},i)};$选择小区中剩余用户：剩余用户集已选用户集$S_{\hat{b}}\leftarrow S_{\hat{b}}\cup \left\{\pi \left(\mathrm{3,1}\right)\right\};$$g_{(\hat{b},1)}=h_{\pi (\hat{b},1)}^{\hat{b}},$$g_{(\hat{b},2)}=h_{\pi (b,1)}^{\hat{b}};$其中，表示小区中选择第1个用户的施密特正交化分量，表示小区的基站到小区中第一个用户的信道的施密特正交化分量，表示小区的基站到小区中第一个用户的信道；表示小区的基站到小区中第一个用户的信道；和的集合为$g(\hat{b},i);$步骤30）建立各小区的候选用户集：建立小区b的候选用户集：协作小区中的基站帮助小区b中的基站选择候选用户集C_b：$C_b=\{k_b\in U_b|\frac{\left|h_{\pi (\bar{b},1)}^{\bar{b}}{h}_{k_b}^{\bar{b}*}\right|}{\left|\right|h_{\pi (\bar{b},1)}^{\bar{b}}\left|\right|\left|\right|h_{k_b}^{\bar{b}}\left|\right|}>\gamma \},$其中，k_b表示小区b中的第k个用户，U_b表示小区b的剩余用户序列，γ表示平行度门限；表示小区的基站到小区中第一个用户的信道；表示小区的基站到小区b中第k个用户的信道矩阵。表示的共轭转秩，符号|| ||表示求范数过程，符号| |表示求两个矢量的内积；建立小区的候选用户集：协作小区b中的基站帮助小区中的基站选择候选用户集$C_{\stackrel{-}{b}}:$$C_{\bar{b}}=\{k_{\bar{b}}\in U_{\bar{b}}|\frac{\left|h_{\pi (\hat{b},1)}^{\hat{b}}{h}_{k_{\bar{b}}}^{\hat{b}*}\right|}{\left|\right|h_{\pi (\hat{b},1)}^{\hat{b}}\left|\right|\left|\right|h_{k_{\bar{b}}}^{\hat{b}}\left|\right|}>\gamma \}$其中，表示小区中的第k个用户，表示小区的剩余用户序列，γ表示平行度门限；表示小区的基站到小区中第一个用户的信道；表示小区的基站到小区中第k个用户的信道矩阵；表示的共轭转秩；建立小区的候选用户集：建立小区的候选用户集：协作小区b中的基站帮助小区中的基站选择候选用户集$C_{\hat{b}}=\{k_{\hat{b}}\in U_{\hat{b}}|\frac{|h_{\pi (b,1)}^b{h}_{k_{\hat{b}}}^{b*}|}{\left|\right|h_{\pi (b,1)}^b\left|\right|\left|\right|h_{k_{\hat{b}}}^b\left|\right|}>\gamma \},$其中，表示小区中的第k个用户，表示小区的剩余用户序列，γ表示平行度门限；表示小区b的基站到小区b中第一个用户的信道；表示小区b的基站到小区中第k个用户的信道矩阵；表示的共轭转秩；步骤40）根据已选用户，更新各小区的候选用户集C_w：其中，表示小区w中的基站到小区w中第k个用户的信道，g_(w,i)为g_(b,i)、或者表示g_(w,i)的共轭转秩，α为平行度门限值；k_w表示小区w中的第k个用户；步骤50）第2+p个用户的选择，p的初始值为0，p表示步骤60）返回步骤50）的次数；步骤501）对于k_w∈C_w，用施密特正交化处理，产生一个正交于由{g_(w,1),…,g_(w,i)}构成的子空间的矢量，g_(w,1)表示小区w中选择第1个用户的施密特正交化分量，g_(w,i)表示小区w中选择第i个用户的施密特正交化分量；步骤502）选择用户，π(w,j)表示小区w中选择的第j个用户序号，j=2+p；表示满足模最大值的k_w；k_w表示小区w中的第k个用户；步骤503）更新用户集：U_w←U_w-{π(w,j)}，S_w←S_w∪{π(w,j)}；将小区w中的第j个用户的施密特正交化分量g_(w,j)加入中；步骤60）如果|S_w|<N_t-1，返回步骤50），否则结束；其中，|S_w|表示最后一次更新后的已选用户集合中用户个数，N_t表示每个基站的发射天线个数。