一种基于mumimo的用户配对方法、装置及基站

文档序号:141551 发布日期:2021-10-22 浏览:46次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于mumimo的用户配对方法、装置及基站 (User pairing method, device and base station based on MUMIMO ) 是由 张淼 王玉财 于 2020-04-14 设计创作,主要内容包括:本发明实施例公开了一种基于MUMIMO的用户配对方法、装置及基站,该方法包括:接收媒体介入控制MAC层发送的配对用户候选集,所述配对用户候选集中包括多个候选用户;根据本地存储的MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数;其中,所述MUMIMO相关系数记录用于保存已计算过相关系数的各个用户、以及各个用户之间的相关系数;根据所述相关系数计算各个所述候选用户之间的第一配对关系,并将所述第一配对关系反馈给所述MAC层,以使所述MAC层根据所述第一配对关系进行对应的调度资源分配。因此,本发明实施例减少了PL对相关系数计算的重复操作,提升了用户配对成功率和系统吞吐量。(The embodiment of the invention discloses a user pairing method, a device and a base station based on MUMIMO, wherein the method comprises the following steps: receiving a pairing user candidate set sent by a Media Access Control (MAC) layer, wherein the pairing user candidate set comprises a plurality of candidate users; determining a correlation coefficient between each candidate user according to the locally stored MUMIMO correlation coefficient record and SRS information; the MUMIMO correlation coefficient record is used for storing each user with the calculated correlation coefficient and the correlation coefficient among the users; and calculating a first pairing relation among the candidate users according to the correlation coefficient, and feeding back the first pairing relation to the MAC layer so that the MAC layer performs corresponding scheduling resource allocation according to the first pairing relation. Therefore, the embodiment of the invention reduces the repeated operation of PL on the calculation of the correlation coefficient, and improves the success rate of user pairing and the system throughput.)

一种基于MUMIMO的用户配对方法、装置及基站

技术领域

本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种基于MUMIMO的用户配对方法、装置及基站。

背景技术

MUMIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output,多用户多输入多输出)是指在无线通信系统里,一个基站同时服务于多个移动终端,基站之间充分利用天线的空域资源与多个用户同时进行通信。

在现有LTE(Long Term Evolution,长期演进)系统中,单TTI(TransmissionTime-Interval,传输时间间隔)为1ms,基站侧的PL(Physical Layer,物理层)在1ms内获取到配对用户候选集并计算两两相关系数,通过贪婪计算找出每一资源块上最大化总频谱效率的配对关系,并将配对关系反馈给MAC(Media Access Control,媒体介入控制)层,MAC在一个TTI调度UE(User Equipment,用户终端)时,根据UE是否在频域资源上存在配对关系、与哪些用户存在配对关系选择可用的频域资源,并根据用户CQI(Channel QualityIndicator,信道质量指示)/SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio,信号与干扰加噪声比)及配对情况确定用户的频谱效率。若没有配对关系直接按照SUMIMO(Single-User Multiple-Input Multiple-Output,单用户多输入多输出)模式分配资源,如果单次生成配对集合中配对用户过少,则配对成功率和系统吞吐量都会较低。

但是,在5G NR(New Radio,新空口)中,单TTI时间缩短至500us,而总带宽拓宽到100M,单用户单次调度数据量可达1.7G以上,如果继续保持提前1ms获取配对用户候选集,则在1ms内已选出的用户有更高的概率已经调度完成,当前调度用户与配对用户候选集之间更容易出现差异。导致下1ms被调度用户没有在配对用户候选集里而没有配对关系。而如果仍旧保持提前一个TTI向PL提供配对关系表,PL的处理时长受限,而MAC单TTI调度用户数提高,同样会降低待调度用户出现在配对关系表中的概率。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于MUMIMO的用户配对方法、装置及基站,以降低5G NR中PL处理时长,提高系统吞吐量。

第一方面,本发明实施例提供一种基于MUMIMO的用户配对方法,包括:

接收媒体介入控制MAC层发送的配对用户候选集,所述配对用户候选集中包括多个候选用户;

根据本地存储的多用户多输入多输出MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数;其中,所述MUMIMO相关系数记录用于保存已计算过相关系数的各个用户、以及各个用户之间的相关系数;

根据所述相关系数计算各个所述候选用户之间的第一配对关系,并将所述第一配对关系反馈给所述MAC层,以使所述MAC层根据所述第一配对关系进行对应的调度资源分配。

可选地,所述根据本地存储的MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数,包括:

在所述MUMIMO相关系数记录中,查询第一候选用户和第二候选用户之间的相关系数;其中,所述第一候选用户和所述第二候选用户用于表征各个所述候选用户中的任意两个用户;

若查询到所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数,则从所述第一相关系数记录中获取所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数;

若没有查询到所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数,则根据所述SRS信息计算所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数,并将所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数保存至所述MUMIMO相关系数记录中。

可选地,还包括:

当在配对关系计算期间接收到上报用户发送的SRS信号时,清除所述MUMIMO相关系数记录中与所述上报用户相关的相关系数;其中,所述配对关系计算期间的起始点是接收到MAC层发送的配对用户候选集,所述配对关系计算期间的结束点是将所述第一配对关系反馈给所述MAC层;

在所述配对关系计算期间之后的空闲期间,根据所述SRS信号计算所述上报用户与一个或多个指定用户之间的相关系数;

将所述上报用户与各个所述指定用户之间的相关系数保存在所述MUMIMO相关系数记录中。

可选地,所述空闲期间包括一个SRS周期内中每个所述配对关系计算期间之外的期间。

可选地,所述根据所述SRS信号计算所述上报用户与一个或多个指定用户之间的相关系数,包括:

确定第一数量个用于与所述上报用户进行相关系数计算的所述指定用户;

针对任一所述指定用户,在所述MUMIMO相关系数记录中,查询所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数;

若查询到所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数,则不再重新计算所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数;

若没有查询到所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数,则根据所述SRS信号计算所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数。

可选地,所述第一数量是与基站侧处理器的能力相对应的。

可选地,所述指定用户包括设定时间内进行过相关系数计算的用户、和/或在线用户。

第二方面,本发明实施例提供一种基于MUMIMO的用户配对装置,包括:

接收模块,用于接收媒体介入控制MAC层发送的配对用户候选集,所述配对用户候选集中包括多个候选用户;

确定模块,用于根据本地存储的多用户多输入多输出MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数;其中,所述MUMIMO相关系数记录用于保存已计算过相关系数的各个用户、以及各个用户之间的相关系数;

配对模块,用于根据所述相关系数计算各个所述候选用户之间的第一配对关系,并将所述第一配对关系反馈给所述MAC层,以使所述MAC层根据所述第一配对关系进行对应的调度资源分配。

第三方面,本发明实施例提供一种基站,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述第一方面基于MUMIMO的用户配对方法的步骤。

第四方面,本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述基于MUMIMO的用户配对方法的步骤。

本发明实施例提供的基于MUMIMO的用户配对方法、装置及基站,PL在接收MAC层发送的配对用户候选集后,可以根据本地存储的MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数,以及根据所述相关系数计算各个所述候选用户之间的第一配对关系,并将所述第一配对关系反馈给所述MAC层,以使所述MAC层根据所述第一配对关系进行对应的调度资源分配,从而减少了PL对相关系数计算的重复操作,降低了配对关系计算的有限时间内计算复杂度,提高了固定时间内的配对关系计算处理能力,保证了MAC层在调度前能获得覆盖更多用户的配对关系表,进而提升了用户配对成功率和系统吞吐量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中配对关系计算时序的示意图;

图2为本发明实施例中基于MUMIMO的用户配对方法的流程图;

图3为本发明实施例中配对关系计算时序的示意图;

图4为本发明实施例中基于MUMIMO的用户配对方法的优化处理流程图;

图5为本发明实施例提供的一种基于MUMIMO的用户配对装置的结构示意图;

图6为本发明实施例提供的一种基站的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

MUMIMO是指在无线通信系统里,一个基站同时服务于多个移动终端,基站之间充分利用天线的空域资源与多个用户同时进行通信。

本发明实施例公开一种5G系统中降低PL处理时长,提高系统吞吐量的MUMIMO配对算法优化方案。与传统的SUMIMO相比,MUMIMO下行链路中,基站可以通过空分多址在多个相同的时频资源上服务多个用户,达到提高小区总吞吐量及服务用户数的目的。考虑到不同用户之间存在一定的干扰,为保证能够在一次调度中最大化系统吞吐量,调度前需要对等待调度的用户通过贪婪计算获取当前时刻的最佳配对关系。但由于当前单小区支持在线终端数可达数千台,而用户两两之间的相关性计算处理复杂,考虑到硬件处理能力及单TTI的时长,只能对部分用户进行配对关系计算,MAC基于此计算结果进行调度资源分配。

在现有LTE系统中,单TTI为1ms,基站侧的PL在1ms内对获取到配对用户候选集并计算两两相关系数,通过贪婪计算找出每一资源块上最大化总频谱效率的配对关系,并将配对关系反馈给MAC层,MAC在一个TTI调度UE时,根据UE是否在频域资源上存在配对关系、与哪些用户存在配对关系选择可用的频域资源,并根据用户CQI/SINR及配对情况确定用户的频谱效率。若没有配对关系直接按照SUMIMO模式分配资源,如果单次生成配对集合中配对用户过少,则配对成功率和系统吞吐量都会较低。

但是,在5G NR系统中,单TTI时间缩短至500us,而总带宽拓宽到100M,单用户单次调度数据量可达1.7G以上,如果继续保持提前1ms获取配对用户候选集,则在1ms内已选出的用户有更高的概率已经调度完成,当前调度用户与配对用户候选集之间更容易出现差异。导致下1ms被调度用户没有在配对用户候选集里而没有配对关系。而如果仍旧保持提前一个TTI向PL提供配对关系表,PL的处理时长受限,而MAC单TTI调度用户数提高,同样会降低待调度用户出现在配对关系表中的概率。

本发明实施例针对上述情况进行优化,在5G NR系统中,仍旧维持提前1个TTI生成配对用户候选集的算法,通过优化PL计算相关系数的时间点,降低配对关系计算复杂度,提高单TTI内PL在有限时长里计算配对关系的总用户数,保证PL能够反馈覆盖更多用户的配对关系表给MAC层,提高配对成功率及系统吞吐量。

对于LTE系统,针对每个TTI,MAC层根据PL的处理能力,选择优先级较高的N个用户进入配对用户候选集,并发送给PL。PL在获取到配对用户候选集后获取每个资源块上每个用户的频谱效率,选择出该资源块上频谱效率最高的用户作为基线用户,即认为该用户固定可以在此资源上参与配对,而非基线用户需要计算与基线用户的相关系数判定是否能够在资源块上配对。判定方法如下:

在每个资源块下遍历候选用户的每一个用户流,用该用户流与当前资源块上的用户流两两计算相关性系数,其计算过程如公式(1)所示。

其中,其中为资源块u上已配对的用户流i的赋形因子,为候选集中用户流j在资源块u上的赋形因子,ρi,j为用户流i和用户流j相关性系数。

根据相关性系数,可以预估用户流j与资源块u上已配对的用户配对时的总频谱效率。其中用户流j的频谱效率如公式(2)所示。

其中,为MAC层进行CQI修正后该流的频谱效率,L为当前配对流数之和,K为修正因子,ΔηMU,LL为流间干扰。

如用户流j参与配对,当前资源块的总频谱效率如公式(3)所示。

其中,J为当前资源块上配对的总流数。在遍历所有用户流之后,选择用户加入后总频谱效率大于未加入时的频谱效率且总频谱效率最高的一个候选用户,加入配对关系,并记录当前总频谱效率。多次循环以上过程直到候选集中没有能够提升总频谱效率的未配对用户流或者已经达到单个资源块上配对门限为止。

以上算法每用户需要在每个资源块上两两计算相关系数、计算存在干扰下的频谱效率和总吞吐量,并通过比较选择最大吞吐量提升结果。以总带宽被分割为N个资源块,共M个候选用户为例,单TTI内则至少需要次相关系数计算,次频谱效率关系计算和比较,考虑到单次相关系数计算耗时为k1us,单次频谱效率计算均值为k2us,单TTI有3/5的时间可用于PL计算配对关系,则PL可处理的用户流数如公式(4)所示。

对于当前系统而言,PL在单TTI内能够计算配对关系的用户越多,则在后续调度中配对成功率越高,小区吞吐量越大。而在提高PL单TTI内配对关系计算能力方面,当前算法主要存在以下两个方面缺陷:

首先,PL通过SRS(Sounding Reference Symbol,探测参考符号)计算赋形因子,并基于两用户的赋形因子计算相关系数。而SRS为周期上报,以40ms周期为例,意味着在40ms内两用户如果多次计算配对关系,则每次都是在使用相同的赋形因子计算相关系数,PL做了无意义的重复操作,浪费了处理能力。

其次,考虑到MAC层应尽可能在1个TTI内通知PL配对候选集并获得配对关系表,以减少待调度用户的待调度数据量化和调度优先级变化,单次配对关系计算时间有限,而PL在配对关系计算过程中穿插了大量的相关系数计算,导致单次计算配对关系覆盖的用户数较少,影响MAC调度的配对成功率及系统吞吐量。

如图1所示,在时隙0中,MAC层向PL发送配对用户候选集A/B,PL从收到配对用户候选集开始计算配对关系,并在P1时刻内向MAC层反馈配对关系,以后每个时隙(slot)均进行类似操作。而在时隙0中,PL收到SRS时,仅计算了收到SRS的用户的赋形因子,并未进行相关系数的计算,此时出现了一段时间空闲;而在P2时刻开始才对需要配对的用户进行相关性计算。

本发明实施例主要是考虑5G系统存在低时延、高吞吐量的特点,继续使用原有算法一方面用户单次调度待调度数据量会提高,候选集用户跟不上实际待调度数据量变化,会导致无效配对关系增加,浪费了PL的处理时长;另一方面单次调度用户数提升而有效配对关系不能提高,限制了系统吞吐量的提升。因而希望从以下两方面优化提高PL单TTI内计算的有效配对UE。

5G系统相对原有LTE系统存在以下两个特点:

(1)单次调度TTI降低,固定时间内处理用户数增加;

(2)5G带宽增大,单TTI调度总数据量提高,用户BO变化较快,

针对以上两点,本发明实施例为了保证单次计算的配对关系能够覆盖到更多用户,对配对关系计算算法做出如下优化:

PL在收到UE的SRS上报时,清除上报UE与所有用户的相关系数更新记录标识,计算上报用户与近期进行过相关系数计算的K个用户的两两相关系数。如近期进行过相关系数计算的用户数少于K,则除计算近期进行过配对关系计算的共M个用户相关系数之外,计算上报用户与当前(K-M)个在线用户的相关系数,并在计算结束后更新上报UE与重算过相关系数的K个用户的计算记录标识。其中K值可根据处理器处理能力设置不同的大小。

当PL收到MAC通知的配对候选集时,中断相关系数计算操作,以通知消息为触发点触发配对关系计算。在此期间进行两两相关系数计算时,查询两用户的相关系数更新标识,对于未更新的,进行相关系数计算并记录标识,对于已更新的,直接取用更新后的相关系数。

下面通过具体实施例进行说明。

图2为本发明实施例中基于MUMIMO的用户配对方法的流程图,该方法可以用于基站侧,比如:基站侧的PL;如图2所示,该方法可以包括如下步骤:

S210:接收MAC层发送的配对用户候选集,所述配对用户候选集中包括多个候选用户。

具体地,基站侧的PL可以接收MAC层发送的配对用户候选集,并将配对关系计算得到。

S220:根据本地存储的MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数;其中,所述MUMIMO相关系数记录用于保存已计算过相关系数的各个用户、以及各个用户之间的相关系数。

具体地,MUMIMO相关系数记录用于保存已计算过相关系数的各个用户、以及各个用户之间的相关系数。

比如:配对用户候选集包括候选用户A/B/C。MUMIMO相关系数记录中包括已计算过相关系数的用户A/B/C。此时,在确定候选用户A/B/C之间的相关系数时,可以根据MUMIMO相关系数记录中的用户A/B/C来确定,而不需要重新计算。

又比如:配对用户候选集包括候选用户A/B/C。MUMIMO相关系数记录中包括已计算过相关系数的用户A/B/F。此时,在确定候选用户A/B/C之间的相关系数时,可以根据MUMIMO相关系数记录中的用户A/B/F来确定候选用户A/B的相关系数,至于候选用户A/C与候选用户B/C的相关系数可以利用上述公式(1)计算得到。

S230:根据所述相关系数计算各个所述候选用户之间的第一配对关系,并将所述第一配对关系反馈给所述MAC层,以使所述MAC层根据所述第一配对关系进行对应的调度资源分配。

由上述实施例可见,PL在接收MAC层发送的配对用户候选集后,可以根据本地存储的MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数,以及根据所述相关系数计算各个所述候选用户之间的第一配对关系,并将所述第一配对关系反馈给所述MAC层,以使所述MAC层根据所述第一配对关系进行对应的调度资源分配,从而减少了PL对相关系数计算的重复操作,降低了配对关系计算的有限时间内计算复杂度,提高了固定时间内的配对关系计算处理能力,保证了MAC层在调度前能获得覆盖更多用户的配对关系表,进而提升了用户配对成功率和系统吞吐量。

进一步地,建立在上述方法的基础上,在执行S220中根据本地存储的MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数,可以包括:

(1-1)在所述MUMIMO相关系数记录中,查询第一候选用户和第二候选用户之间的相关系数;其中,所述第一候选用户和所述第二候选用户用于表征各个所述候选用户中的任意两个用户;若查询到,则执行(1-2),否则,则执行(1-3)。

具体地,MUMIMO相关系数记录用于保存已计算过相关系数的各个用户、以及各个用户之间的相关系数。为了避免重复计算相关系数,在确定各个候选用户之间的相关系数时,可以优先从MUMIMO相关系数记录中查询,若查询到,则直接获取,不再重新计算;若未查询到,则需要计算,并将计算结果保存至MUMIMO相关系数记录中,这样可以避免下次配对关系计算期间重复计算。

比如:配对用户候选集包括候选用户A/B/C。MUMIMO相关系数记录中包括已计算过相关系数的用户A/B/F。此时,在确定候选用户A/B/C之间的相关系数时,可以根据MUMIMO相关系数记录中的用户A/B/F来确定候选用户A/B的相关系数,至于候选用户A/C与候选用户B/C的相关系数可以利用上述公式(1)计算得到,并将计算结果保存至MUMIMO相关系数记录中,此时MUMIMO相关系数记录中包括已计算过相关系数的用户A/B/F/A/B/C。

(1-2)若查询到所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数,则从所述第一相关系数记录中获取所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数。

(1-3)若没有查询到所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数,则根据所述SRS信息计算所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数,并将所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数保存至所述MUMIMO相关系数记录中。

由上述实施例可见,在所述MUMIMO相关系数记录中,查询第一候选用户和第二候选用户之间的相关系数;若查询到,则直接获取该相关系数,否则,根据所述SRS信息计算该相关系数,并保存至所述MUMIMO相关系数记录中,这样便于后续执行配对关系计算时可以直接从MUMIMO相关系数记录中获取相关系数,从而提高了配对关系计算的效率。

进一步地,建立在上述方法的基础上,该方法还可以包括如下步骤:

(2-1)当在配对关系计算期间接收到上报用户发送的探测参考符号SRS信号时,清除所述MUMIMO相关系数记录中与所述上报用户相关的相关系数;其中,所述配对关系计算期间的起始点是接收到MAC层发送的配对用户候选集,所述配对关系计算期间的结束点是将所述第一配对关系反馈给所述MAC层;

(2-2)在所述配对关系计算期间之后的空闲期间,根据所述SRS信号计算所述上报用户与一个或多个指定用户之间的相关系数。

(2-3)将所述上报用户与各个所述指定用户之间的相关系数保存在所述MUMIMO相关系数记录中。

由上述实施例可见,PL接收到SRS信号后,会清除上报用户相关的相关系数,并在配对关系计算期间之后的空闲期间计算该上报用户与一个或多个指定用户之间的相关系数,以及保存至MUMIMO相关系数记录中,这样便于后续执行配对关系计算时可以直接从MUMIMO相关系数记录中获取相关系数,而不用重复计算用户相关系数,从而减少了PL对相关系数计算的重复操作,降低了配对关系计算的有限时间内计算复杂度,提高了配对关系计算的速率。

进一步地,建立在上述方法的基础上,上述(2-2)中的空闲期间包括一个SRS周期内中每个所述配对关系计算期间之外的期间。

具体地,如图3所示,P1、P2、P3为配对关系计算期间,C1为P1之后的空闲期间、C2为P2之后的空闲期间,这两个空闲期间均能够用于进行相关系数计算,即C1和C2均为相关系数计算期间。

由上述实施例可见,每个所述配对关系计算期间之外的空闲期间都可以用作相关系数计算期间,这样即使5G系统中单次调度TTI降低、固定时间内处理用户数增加、以及由于5G带宽增大而造成的单TTI调度总数据量提高何用户待调度数据变化较快,但因为PL在收到SRS后,会主动计算部分用户的相关系数的处理,从而减少了在配对关系计算时段内的相关系数重复计算,增加了同等时间内计算配对关系的UE数,保证了在5G单TTI时长降低,单时隙调度用户数增加的前提下,MAC层也能够在调度前获得覆盖用户足够多的配对关系表,进而提升了配对成功率和系统吞吐量。

进一步地,建立在上述方法的基础上,执行上述(2-2)中根据所述SRS信号计算所述上报用户与一个或多个指定用户之间的相关系数时,可以包括:

(3-1)确定第一数量个用于与所述上报用户进行相关系数计算的所述指定用户。

具体地,第一数量可以是基站侧提前设置的一个数值,比如:10个。

(3-2)针对任一所述指定用户,在所述MUMIMO相关系数记录中,查询所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数;若查询到,则执行(3-3),否则执行(3-4)。

具体地,在相关系数计算之前,还需要在MUMIMO相关系数记录中查询,其目的是为了避免重复计算相关系数。

比如:如图3所示,PL在P1期间内接收到SRS信号,并清除上报用户相关的相关系数后,不是立即计算上报用户相关的相关系数,而是在C1期间才开始计算上报用户相关的相关系数,但是在P1期间若上报用户为候选用户时,由于P1期间会计算该上报用户与其他候选用户之间的相关系数,并将该相关系数保存至MUMIMO相关系数记录中,虽然后续在C1期间才开始计算上报用户相关的相关系数,但此时MUMIMO相关系数记录中会保存有该上报用户一部分的相关系数,为了避免重复计算相关系数,所以C1期间进行相关系数计算时不再重新计算MUMIMO相关系数记录中已有的相关系数。

另外,在C1期间计算上报用户相关的相关系数时,可能因为需要计算的用户比较多,C1期间不能完成相关系数计算,那样在后续的C2期间也可以继续执行未完成的相关系数计算,直至下一次接收到SRS信号为止。

(3-3)若查询到所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数,则不再重新计算所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数;

(3-4)若没有查询到所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数,则根据所述SRS信号计算所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数。

由上述实施例可见,在根据所述SRS信号计算所述上报用户与一个或多个指定用户之间的相关系数时,可以先在所述MUMIMO相关系数记录中,查询所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数;若查询到,则不再重复计算,否则计算相关系数,并将计算的到的相关系数保存至MUMIMO相关系数记录中,从而进一步减少了PL对相关系数计算的重复操作,提高了基于MUMIMO的用户配对的效率。

进一步地,建立在上述方法的基础上,上述(3-1)中的所述第一数量是与基站侧处理器的能力相对应的。

具体地,由于第一数量是与基站侧处理器的能力相对应的,所以基站侧提前可以与自身处理能力相匹配的一个数值,比如:10个。

由上述实施例可见,PL在上报用户与指定用户之间的相关系数时,可以根据自身处理能力确定指定用户的个数,这样不但保证了尽量降低配对关系计算的有限时间内计算复杂度,还提高了相关系数计算的可靠性。

进一步地,建立在上述方法的基础上,上述(3-1)所述指定用户包括设定时间内进行过配对关系计算的用户、和/或在线用户。

具体地,在确定指定用户时,可以优选设定时间内进行过相关系数计算的用户(即近期进行过相关系数计算的用户),若设定时间内进行过相关系数计算的用户不能满足第一数量,再选择在线用户,最终达到第一数量个与上报用户进行相关系数计算的用户为止。

由上述实施例可见,指定用户可以包括设定时间内进行过配对关系计算的用户、和/或在线用户,从而满足了PL在收到SRS后主动计算部分用户的相关系数的处理的需求,还提高了基于MUMIMO的用户配对的实用性。

下面以6个用户(即用户A/B/C/D/E/F)为例,来详细说明本发明实施例中基于MUMIMO的用户配对方法的具体实现过程:

假设当前共有6个用户,即用户A/B/C/D/E/F,之前曾有A/B/F计算过相关系数与配对关系,在图3中的时隙0的P1起始时刻,PL收到MAC通知的配对用户候选集,即候选用户A/B/C,PL根据当前保存的用户A/B/C的相关系数计算其在每个资源块上的配对关系,并在P1时间内反馈给MAC层。P1一般限制为250us。PL还更新计算MUMIMO相关系数记录中已计算过相关系数的用户为A/B/F/A/B/C。

在P1期间,PL接收到UE即上报用户A/B/D上报的SRS后,并根据该SRS计算赋形因子,以及清除用户A/B/D与A/B/F/A/B/C的相关系数。然后,在PL向MAC层反馈配对关系表之后,PL会在下一次MAC的候选集消息前的C1期间(即相关系数计算期间)计算用户A/B/D与A/B/F/A/B/C的相关系数,并添加至MUMIMO相关系数记录中。当然,如果下一次MAC层的配对用户候选集到达较早,C1期间内不足以更新A/B、A/F、A/C、B/F、B/D、B/C、D/A、D/F、D/C所有相关系数,可以只更新了A/B、A/F、A/C、B/F的相关系数。

在时隙1的P2起始时刻PL再次收到MAC层的配对用户候选集,即候选用户D/B/A,在进行配对关系计算时,在MUMIMO相关系数记录中,查询B/D(或A/D)的更新标识发现其中一个UE近期收到过SRS却未更新过相关系数,则在进行配对关系计算时计算B/D(或A/D)的相关系数,而查询B/A时发现已经更新过相关系数,则不需要重复计算,直接使用本地存储的MUMIMO相关系数记录中的相关系数即可。

在P2结束时刻PL向MAC层上报配对关系后,则在随后的C2期间(即相关系数计算期间)继续进行B/C的相关系数计算。

暂定SRS周期为40ms,即80个TTI,假设MAC单次提供的配对候选集为M1,每次相关系数计算考虑前5次候选集中出现过的用户,单个SRS周期内存在一半用户重复作为候选用户集发送到PL的情况。MAC层允许PL每TTI内计算配对关系的时长为3/5个TTI。假设不同用户上报SRS的时间点均匀落在周期内的每个上行slot,每TTI轮询调度,用户加入候选集的概率一致,均匀分布在80个TTI内,可以简单认为PL校验每用户是否已经更新过相关系数的概率一致,并且与SRS周期、非配对关系计算时长线性相关。

用户在80个TTI内最大计算的配对相关系数次数为其在1个slot内非配对关系计算时间点进行计算的概率为如公式(5)所示。

优化处理流程如图4所示,在PL计算配对关系前,通过查询MUMIMO相关系数记录来确定是否需要重新计算用户相关系数,再进行配对关系计算。

通过以上可以看出,PL在收到SRS获取了用户赋形因子后,主动进行相关系数的计算,可以降低PL对相关系数的重复计算次数,提高了PL的处理能力,并减少了配对关系时间时内相关系数计算次数,降低处理复杂度,进而保证在有效时间内能够计算更多用户的配对关系,提高了用户配对成功率,进而增加了系统吞吐量。

图5示出了本实施例提供的一种基于MUMIMO的用户配对装置的流程示意图,该装置可以用于基站侧,比如:基站侧的PL;如图5所示,该装置可以包括:

接收模块51,用于接收媒体介入控制MAC层发送的配对用户候选集,所述配对用户候选集中包括多个候选用户;

确定模块52,用于根据本地存储的多用户多输入多输出MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数;其中,所述MUMIMO相关系数记录用于保存已计算过相关系数的各个用户、以及各个用户之间的相关系数;

配对模块53,用于根据所述相关系数计算各个所述候选用户之间的第一配对关系,并将所述第一配对关系反馈给所述MAC层,以使所述MAC层根据所述第一配对关系进行对应的调度资源分配。

进一步地,在上述装置实施例的基础上,所述确定模块52可以包括:

第一查询子模块,用于在所述MUMIMO相关系数记录中,查询第一候选用户和第二候选用户之间的相关系数;其中,所述第一候选用户和所述第二候选用户用于表征各个所述候选用户中的任意两个用户;

获取子模块,用于若查询到所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数,则从所述第一相关系数记录中获取所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数;

计算子模块,用于若没有查询到所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数,则根据所述SRS信息计算所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数,并将所述第一候选用户和所述第二候选用户之间的相关系数保存至所述MUMIMO相关系数记录中。

进一步地,在上述装置实施例的基础上,该装置还可以包括:

清除模块,用于当在配对关系计算期间接收到上报用户发送的SRS信号时,清除所述MUMIMO相关系数记录中与所述上报用户相关的相关系数;其中,所述配对关系计算期间的起始点是接收到MAC层发送的配对用户候选集,所述配对关系计算期间的结束点是将所述第一配对关系反馈给所述MAC层;

计算模块,用于在所述配对关系计算期间之后的空闲期间,根据所述SRS信号计算所述上报用户与一个或多个指定用户之间的相关系数;

保存模块,用于将所述上报用户与各个所述指定用户之间的相关系数保存在所述MUMIMO相关系数记录中。

进一步地,在上述装置实施例的基础上,所述空闲期间包括一个SRS周期内中每个所述配对关系计算期间之外的期间。

进一步地,在上述装置实施例的基础上,所述计算模块可以包括:

确定子模块,用于确定第一数量个用于与所述上报用户进行相关系数计算的所述指定用户;

第二查询子模块,用于针对任一所述指定用户,在所述MUMIMO相关系数记录中,查询所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数;

第一处理子模块,用于若查询到所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数,则不再重新计算所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数;

第二处理子模块,用于若没有查询到所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数,则根据所述SRS信号计算所述上报用户与所述指定用户之间的相关系数。

进一步地,在上述装置实施例的基础上,所述第一数量是与基站侧处理器的能力相对应的。

进一步地,在上述装置实施例的基础上,所述指定用户包括设定时间内进行过相关系数计算的用户、和/或在线用户。

本实施例所述的资源分配装置可以用于执行上述方法实施例,其原理和技术效果类似,此处不再赘述。

图6示出了一种基站的实体结构示意图,如图6所示,该基站可以包括:处理器(processor)601、通信接口(Communications Interface)602、存储器(memory)603和通信总线604,其中,处理器601,通信接口602,存储器603通过通信总线604完成相互间的通信。处理器601可以调用存储器603中的逻辑指令,以执行如下方法:

接收MAC层发送的配对用户候选集,所述配对用户候选集中包括多个候选用户;

根据本地存储的MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数;其中,所述MUMIMO相关系数记录用于保存已计算过相关系数的各个用户、以及各个用户之间的相关系数;

根据所述相关系数计算各个所述候选用户之间的第一配对关系,并将所述第一配对关系反馈给所述MAC层,以使所述MAC层根据所述第一配对关系进行对应的调度资源分配。

此外,上述的存储器603中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

进一步地,本发明实施例公开一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:

接收MAC层发送的配对用户候选集,所述配对用户候选集中包括多个候选用户;

根据本地存储的MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数;其中,所述MUMIMO相关系数记录用于保存已计算过相关系数的各个用户、以及各个用户之间的相关系数;

根据所述相关系数计算各个所述候选用户之间的第一配对关系,并将所述第一配对关系反馈给所述MAC层,以使所述MAC层根据所述第一配对关系进行对应的调度资源分配。

另一方面,本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的传输方法,例如包括:

接收MAC层发送的配对用户候选集,所述配对用户候选集中包括多个候选用户;

根据本地存储的MUMIMO相关系数记录和SRS信息,确定各个所述候选用户之间的相关系数;其中,所述MUMIMO相关系数记录用于保存已计算过相关系数的各个用户、以及各个用户之间的相关系数;

根据所述相关系数计算各个所述候选用户之间的第一配对关系,并将所述第一配对关系反馈给所述MAC层,以使所述MAC层根据所述第一配对关系进行对应的调度资源分配。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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