一种多天线系统中基于满意度的多用户调度方法

摘要

本发明多天线系统中基于满意度的多用户调度方法，特征是认知层将用户业务质量特征和调度器的调度结果映射为用户业务满意度权系数，调度器根据用户业务满意度权系数和物理层汇报的用户信道信息进行调度，用户业务满意度权系数更新周期大于调度器工作周期；本发明联合考虑用户的业务质量需求及其信道质量，通过惩罚机制避免特定用户占用超出其需求的带宽，更有效的为用户分配令其满意的资源，使各种业务质量要求的用户获得满意的服务。与现有的调度方法相比，本文提出的方法在保证用户服务质量的同时，更好的利用系统资源。

主权项

1.一种多天线系统中基于满意度的多用户调度方法，基站包括物理层模块、媒体访问控制层模块、网络层模块，其中媒体访问控制层模块包含调度器及媒体访问控制层数据面模块；基站装配不少于两根发送天线；用户终端装配有接收天线，其接收机进行信道估计并将信道信息反馈回基站物理层；基站通过其物理层获得下行信道的信道状态信息；基站调度器利用从物理层获得的各用户的下行信道状态信息和用户的服务质量参数进行调度，将信道资源分配给各用户，所述服务质量参数通过网络层从应用层获得；基站的媒体访问控制层数据面模块根据调度的结果将数据送往基站的物理层模块发送；物理层模块采用随机波束成型技术将用户的发送数据与从一个酉阵中取出的列向量相乘再将其送往各天线发送给移动台；其特征在于：基站设有认知层模块，其通过网络层模块从应用层获得用户业务服务质量需求，包括业务的最大速率需求、最小速率需求和最大时延需求；并根据用户业务满意度权系数公式，通过业务最大速率需求、最小速率需求、最大时延需求以及从调度器获得的用户平均速率和平均时延计算出每个用户的业务满意度权系数，并存放在认知层模块的业务满意度权系数表中；调度器每时隙工作一次，每两个或两个以上时隙从认知层模块更新一次用户业务满意度权系数，所述更新满意度权系数即将认知层模块的用户业务满意度权系数表复制到调度器内的用户满意度权系数表中；调度器每个时隙从物理层更新一次用户信道状态信息，该用户信道状态信息可以是用户接收信噪比或用户信道容量或其他等效信道指示；不同业务的权重在系统初始化时设定；调度器每个时隙对所有用户分别计算其业务权重、业务满意度权系数和信道状态信息的乘积，并选择该乘积最大的用户作为获得调度的用户；调度器选择获得调度的用户后，重新计算该用户的业务满意度权系数并将其存入调度器内部的用户业务满意度权系数表中，同时调度器统计每个用户业务的平均速率和平均时延存存入调度器内的用户业务平均速率与平均时延表中；所述用户业务满意度权系数由以下公式计算：w_i，k(n)＝Fn(1+Δ-s_i，k)    (F1) $\mathrm{Fn}\left(a\right)=\left\{\begin{array}{cc}a& a\ge 0\\ 0& a<0\end{array}\right.---\left(F2\right)$式(F1)中w_i，k(n)是第n时隙业务i用户k的满意度权系数，Δ取0.01；式(F3)中是该业务用户获得的平均速率，r_i，k，tar是该业务用户的最大速率需求，r_i，k，min是该业务用户的最小速率需求，是该业务用户获得调度的平均时间间隔，d_i，k为该业务用户最大时延需求。