CN103379652A - 一种实现用户调度的用户配对方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种实现用户调度的用户配对方法、装置和系统，所述方法包括：根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户；根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系；从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。采用本发明，可降低用户调度配对的实时计算的复杂度，提高系统性能。

Description

一种实现用户调度的用户配对方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种实现用户调度的用户配对方法、装置和系统。
背景技术
在无线通信系统中，资源(包括时间、频率、空间、功率等)分配对系统性能起着关键作用。第一代和第二代移动通信系统一般为窄带系统，将不同用户调度到各自对应信道增益较大的时隙，可以获得多用户增益；但是，由于无线系统一般为慢衰落(Slow Fading)系统，时域调度的增益有限。第三代移动通信系统为宽带系统，频率选择性衰落较强，网络侧可以在时频二维上调度用户，多用户增益明显；例如LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，采用信道依赖调度(Channel-dependent Scheduling)技术分配物理资源块，大大提升了系统容量和性能。
多入多出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系统利用发射机和接收机上的多根物理天线，可在不增加频谱和功率资源的前提下，使多径衰落信道容量随着收发天线数量(具体为，发或收天线数量的最小值)线性增长，成为提升频谱效率的革命性技术。在复反射环境下，信道矩阵可以认为是满秩矩阵，通过在发射机中进行预编码(例如V-BLAST、D-BLAST等)，或者在接收机中进行信号检测(例如ML、MMSE、ZF等)，可以消除天线间的串扰，形成多路并行的独立子信道，总的信道容量为各个子信道的信道容量只和，打破了信道容量仅随功率对数增长的限制，增加了空间自由度。
上述MIMO系统仅针对单用户，阵列天线阵元间的物理距离受到很多限制，不一定总是满足天线间信道衰落不相关的特性，因此信道容量会受到影响；并且，用户终端的体积、成本、功耗等有限制，不适合配置过多的天线，很难在单用户MIMO上获取更高的容量和性能增益，因此多用户MIMO(Muiti-UserMIMO，MU-MIMO)成为进一步提升性能的必然选择。MU-MIMO系统中，同一个时频资源上，可以利用SDMA(Spatial Division Multiple Access，空分多址)技术空间复用多个用户的数据，但一个时频资源能支持的用户数量远小于需要进行传输的用户数量，而且由于不同的用户设备(User Equipment，UE)所受到的信道衰落不同，它们在同一个时频资源上进行传输所获得的容量和性能也截然不同。因此，可以在需要进行传输的用户中选取合适的用户进行用户配对，联合在这个时频资源上进行数据传输，以获取多用户增益，提高系统的频谱效率。
现有MU-MIMO系统中大多采用贪婪(Greedy)算法来进行用户调度。贪婪算法需要基站在获取用户的瞬间信道状态信息后，直接利用每个用户当前的信道向量来计算得到能够使系统性能最好的配对关系，从而找到最合适的配对用户进行配对。由于每选取一个第一用户，都要按照配对准则对其它用户的信道向量进行配对计算，可能使计算量较大且计算较为复杂。而且，由于信道衰落快速随机变化，一旦计算量较大造成较大的时延，就会对系统性能产生较大影响。
发明内容
本发明提供一种实现用户调度的用户配对方法、装置和系统，可降低用户调度配对的实时计算的复杂度，提高系统性能。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种实现用户调度的用户配对方法，包括：
根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户；
根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系；
从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
另一方面，本发明实施例还提供一种获取下行信道状态量化码的方法，包括：
通过下行信道估计得到下行信道状态信息；
根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到与所述下行信道状态信息相匹配的量化码。
另一方面，本发明实施例还提供了一种实现用户调度的用户配对装置，包括：
资源分配模块，用于根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户；
配对表查找模块，用于根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系；
配对模块，用于从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
另一方面，本发明实施例还提供了一种基站，包括上述实现用户调度的用户配对装置。
另一方面，本发明实施例还提供了一种获取下行信道状态量化码的装置，包括：
下行信道状态信息获取模块，用于通过下行信道估计得到下行信道状态信息；
下行信道状态量化码确定模块，用于根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到与所述下行信道状态信息相匹配的量化码。
另一方面，本发明实施例还提供了一种实现用户调度的用户配对系统，所述系统包括多个终端和基站，其中：
所述终端用于：向所述基站上传下行信道状态量化码，所述下行信道状态量化码是终端通过下行信道估计得到下行信道状态信息后，根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到的与所述下行信道状态信息相匹配的量化码；
所述基站用于：根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户；接收所述终端上传的下行信道状态量化码，并从接收到的所述下行信道状态量化码中确定出所述第一用户的下行信道状态量化码；根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系；从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
另一方面，本发明实施例还提供了一种实现用户调度的用户配对系统，所述系统包括多个终端和基站，其中：
所述终端用于：向所述基站上传下行信道状态信息，所述下行信道状态信息是用于表示下行信道状态的下行空间向量；
所述基站用于：根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户；接收所述终端上传的下行信道状态信息；根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找与所述获取的下行信道状态信息相匹配的量化码，将所述相匹配的量化码确定为所述下行信道状态信息对应的下行信道状态量化码；从所述下行信道状态量化码中确定出所述第一用户的下行信道状态量化码；根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系；从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
可见，本发明实施例通过预先设置包含下行信道状态量化码之间的配对关系的配对表，然后在通信时，根据瞬时下行信道状态量化码在配对表中为每个时频资源选择与其第一用户相配对的配对用户，可以减小实时计算的复杂度和计算量，降低时延，提高通信系统的性能。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明提供的实现用户调度的用户配对方法的第一实施例流程图；
图2是本发明提供的实现用户调度的用户配对方法的第二实施例流程图；
图3是本发明提供的实现用户调度的用户配对方法的第三实施例流程图；
图4是表1所示量化码表中各量化码间相关性计算结果的示意图；
图5是本发明提供是实现用户调度的用户配对方法的第四实施例流程图；
图6是本发明提供的实现用户调度的用户配对装置的第一实施例结构示意图；
图7是本发明提供的实现用户调度的用户配对装置的第二实施例结构示意图；
图8是本发明提供的实现用户调度的用户配对装置的第三实施例结构示意图；
图9是本发明提供的实现用户调度的用户配对装置的第四实施例结构示意图；
图10是本发明提供的获取下行信道状态量化码的方法的第一实施例流程图；
图11是本发明提供的获取下行信道状态量化码的装置的第一实施例结构示意图；
图12是本发明提供的实现用户调度的用户配对系统的示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
请参见图1，是本发明提供的实现用户调度的用户配对方法的第一实施例流程图，该方法包括：
在步骤S100，根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户。具体地，可以根据每个用户终端的优先级和/或服务质量(Quality of Service，QoS)给每个时频资源分配一个对应的用户(也称为第一用户)，例如选择优先级最高的用户作为一个时频资源的第一用户。
在步骤S101，根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系。
其中，下行信道状态量化码可以是根据预设的量化规则从预设的量化码表中查找到的量化码，所述量化码表中包含的量化码是预先对下行信道状态信息进行采样得到的。下行信道状态信息可以包括波束赋形向量、下行信道矩阵、由下行信道矩阵的元素按照所述下行信道矩阵的行顺序或列顺序排列得到的下行信道列向量、下行信道矩阵的主特征向量等。由于下行信道状态信息可能包含无限个样本，因此可以先对下行信道状态信息采样得到具有有限样本的量化码表，这样可以方便配置配对表。而且，配对表中的下行信道状态量化码之间的配对关系可以是预先通过理论计算、仿真分析或者样机验证等方法获取的具有最优或者接近最优性能的配对方式，以便在实时通信时直接根据第一用户的下行信道状态量化码找到与其配对的配对用户，获得最优或接近最优的通信性能。
优选地，配对表中可以包括预先计算得到的各种多用户复用流数下的下行信道状态量化码之间的配对关系。例如，当多用户复用流数为4时，配对表中包含与第一用户的下行信道状态量化码相配对的一组配对下行信道状态量化码(分别为第二、第三和第四用户的下行信道状态量化码)。
在步骤S102，从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。本领域技术人员可以理解的是，选择出的配对用户可以为一个，也可以为多个。
具体地，步骤S102可以包括：从待配对用户中选择可配对用户，所述可配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同；将优先级最高的可配对用户确定为配对用户。例如，对于一组配对下行信道状态量化码中的一个配对下行信道状态量化码，若有多个待配对用户的下行信道状态量化码与该配对下行信道状态量化码相同，即可配对用户有多个，可以选择优先级最高的可配对用户作为配对用户。
本发明实施例提供的实现用户调度的用户配对方法，通过预先设置包含下行信道状态量化码之间的配对关系的配对表，然后在通信时，根据瞬时下行信道状态量化码在配对表中为每个时频资源选择与其第一用户相配对的配对用户，可以减小实时计算的复杂度和计算量，降低时延，提高通信系统的性能。
请参见图2，是本发明提供的实现用户调度的用户配对方法的第二实施例流程图，该方法包括：
在步骤S200，根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户。具体地，可以根据每个用户终端的优先级和/或服务质量(Quality of Service，QoS)给每个时频资源分配一个对应的用户(也称为第一用户)，例如选择优先级最高的用户作为一个时频资源的第一用户。
在步骤S201，接收终端上传的第一用户和待配对用户的下行信道状态量化码，所述下行信道状态量化码是终端通过下行信道估计得到下行信道状态信息后，根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到的与所述下行信道状态信息相匹配的量化码。下行信道估计，就是从下行接收的数据中估计得到下行信道状态的过程。
在步骤S202，根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系。
在步骤S203，从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
请参见图3，是本发明提供的实现用户调度的用户配对方法的第三实施例流程图，该方法包括：
在步骤S300，根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户。具体地，可以根据每个用户终端的优先级和/或服务质量(Quality of Service，QoS)给每个时频资源分配一个对应的用户(也称为第一用户)，例如选择优先级最高的用户作为一时频资源的第一用户。
在步骤S301，获取第一用户和待配对用户的下行信道状态信息，所述下行信道状态信息从终端接收的或是直接利用信道互易性估计得到的。在FDD方式下，可以从终端接收下行信道状态信息；在TDD方式下，既可以从终端接收下行信道状态信息，也可以直接通过上行信道估计得到上行信道状态，然后根据信道互易性原理得到下行信道状态信息。
在步骤S302，根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找与所述下行信道状态信息相匹配的量化码，将所述相匹配的量化码确定为所述下行信道状态信息对应的下行信道状态量化码。
在步骤S303，根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系。
在步骤S304，从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
优选地，在图1-3所示的实施例中，量化码表可以预先通过理论计算、仿真分析或者样机验证等方法在性能和计算量之间进行适度均衡后获取，例如对所有可能的下行信道状态信息采样获取，采样后得到的量化码表能够最好的表示所有可能的下行信道状态信息。也就是说，预设的量化码表通过有限数量的量化码来表示所有可能的下行信道状态信息样本。当量化码表包含的量化码的数量较大时，量化结果更精确，系统性能更好，但是相对而言计算量更大；当量化码表包含的量化码的数量较小时，计算量较小，但是量化结果误差较大，会影响系统性能。因此，在预置量化码表时，需要根据分析测试结果在性能和计算量之间进行均衡。
优选地，在图1-3所示的实施例中，下行信道状态信息可以是用于表示下行信道状态的下行空间向量，所述下行空间向量可以是由下行信道矩阵的元素按照所述下行信道矩阵的行顺序或列顺序排列得到的下行信道列向量，或者所述下行空间向量是对下行信道矩阵的相关矩阵进行奇异值分解后得到的下行主特征向量。假设基站有N根发射天线，终端上有M根接收天线，每对收发天线间的信道响应为平坦衰落，第N发射天线与第M接收天线之间的信道响应表示为hmn，则下行空间信道矩阵表示为：
Figure BDA0000158366210000091
如果收发天线间的下行信道响应为频率选择性信道，通过正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，OFDM)等技术，可转换成大量子载波，每个子载波上的信道为平坦信道，其下行信道矩阵可用上式表示。将上述下行信道矩阵的元素按照行顺序排列，转化成下行信道列向量h＝vec(H)＝[h11，h12，…，h21，h22，…，hMN]T，用下行信道列向量h来表示下行信道信息。在波束赋形技术中，还可以获取下行主特征向量作为下行空间向量。其中，下行信道矩阵H的相关矩阵C＝HHH，对相关矩阵C进行奇异值分解(Singular value decomposition，SVD)，即令C＝V∑VH，得到VH＝[v1 v2…vN]。获取主特征值(最大特征值)对应的主特征向量(或者称为第一个特性向量)v1，用这个下行主特征向量v1＝[v1 v2…vN]T来表示下行信道信息。相应地，量化码表中包含的量化码是预设数量的向量。为了更进一步的简化计算，选取的量化码还可以是归一化向量，即量化码的模值为1。
优选地，在图1-3所示的实施例中，根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找与所述获取的下行信道状态信息相匹配的量化码，具体包括：根据第一量化公式
Figure BDA0000158366210000101
依次计算下行空间向量与量化码表中每个量化码的相关性，将相关性最大的量化码确定为所述下行空间向量对应的下行信道状态量化码，其中ρk表示下行空间向量与量化码表中第k个量化码的相关性，w表示下行空间向量，wH表示w的共轭转置，ck表示量化码表中第k个量化码。相应地，在设置配对表时，可以根据下行信道状态量化码之间的相关性来确定其配对关系。例如，若多用户复用流数为2，则配对表中相配对的两个下行信道状态量化码之间的相关性最小；若多用户复用流数大于2，则配对表中相配对的下行信道状态量化码的两两之间的相关性之和最小。
优选地，在图1-3所示的实施例中，根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找与所述获取的下行信道状态信息相匹配的量化码，具体包括：根据第二量化公式
Figure BDA0000158366210000102
依次计算下行空间向量与量化码量化码表中每个量化码的欧式距离，将欧式距离最小的量化码确定为所述下行空间向量对应的下行信道状态量化码，其中dk表示下行空间向量与量化码表中第k个量化码的欧式距离，w表示下行空间向量，ck表示量化码表中第k个量化码。相应地，在设置配对表时，可以根据下行信道状态量化码之间的欧式距离来确定其配对关系。例如，若多用户复用流数为2，则配对表中相配对的两个下行信道状态量化码之间的欧式距离最大；若多用户复用流数大于2，则配对表中相配对的下行信道状态量化码的两两之间的欧式距离之和最大。
优选地，在图1-3所示的实施例中，为了更加简化计算和传输过程，可以在量化码表中分配给每个量化码一个序号，配对表中的下行信道状态量化码可以用对应的序号表示。
为了更好地阐述本发明，下面将针对一个具体实施例进行解释说明。假设多天线系统的天线配置为4T1R(四个发射天线、一个接收天线)，则下行信道列向量为一个四维的复向量h＝[h1，h2，h3，h4]T。假设四个发射天线均为独立衰落并且无线信道空间多径反射充分，该下行信道列向量中的每个元素都可以认为是复高斯分布的随机变量，因此该下行信道列向量具有无限的样本。综合考虑系统性能和计算量，选取16个量化码的四维空间量化码表，其中每个量化码都是归一化向量，即向量模值为1，该量化码表如下表1所示：
Figure BDA0000158366210000111
表1
根据相关性计算公式
Figure BDA0000158366210000112
计算第i个量化码与第j个量化码间的相关性，由于量化码均为归一化向量，即|ck|＝1，因此相关性计算公式可以简化为表1中各个量化码间的相关性计算结果如图4所示。图4中，不同方框表示不同量化码与其它量化码的相关性(序号按照先横后纵排列)，每个方框的横轴表示量化码的序号，纵轴表示相关性大小(0～1)。例如，第一个方框表示序号为1的量化码与其它所有量化码的相关性，序号为1时相关性为1，表示自相关，与序号为16的量化码之间的相关性最小。
在设置配对表时，对于多用户复用流数为2的配对表，选取相关性最小的下行信道状态量化码进行配对，具体如下表2所示：
Figure BDA0000158366210000121
表2
其中，“U用户”对应的量化码序号列为第一用户的下行信道状态量化码序号，“V用户1”对应的量化码序号列为最优配对用户的下行信道状态量化码序号，“V用户2”对应的量化码序号列为次优配对用户的下行信道状态量化码序号。
对于多用户复用流数为4的配对表，选取两两之间相关性之和最小的下行信道状态量化码组进行配对，具体如下表3所示：
表3
其中，第1列量化码序号为第一用户的下行信道状态量化码序号，第2～4列量化码序号为最优配对用户组的下行信道状态量化码序号组。
通过以上方式预置好量化码表和配对表后，可以进行实时通信。例如，在实时通信时，确定某个时频资源的第一用户的瞬时下行信道列向量为h＝[-0.6914-0.3785i，-1.1122-0.1852i，-0.2618-0.7746i，-0.1564+0.3884i]T，利用参考图2和图3描述的方法，根据表1所示的量化码表对第一用户的瞬时下行信道列向量进行量化匹配后得到其对应的下行信道状态量化码的序号为4，然后查询配对表，多用户复用流数为2时，配对下行信道状态量化码为14或8，多用户复用流数为4时，配对下行信道状态量化码组为(6，7，8)，根据待配对用户的瞬时下行信道列向量进行量化匹配的结果，选择具有上述配对下行信道状态量化码的用户作为配对用户。
请参见图5，是本发明提供的实现用户调度的用户配对方法的第四实施例流程图，该方法包括：
在步骤S500，根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户。
在步骤S501，确定所述时频资源下的多用户复用流数。
在步骤S502，根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取所选多用户复用流数下与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系。
在步骤S503，判断是否有待配对用户的下行信道状态量化码与配对下行信道状态量化码相同。
若步骤S503的判断结果为否，则执行步骤S504。在步骤S504，选择较低的多用户复用流数。由于一个时频资源所能支持的最大多用户复用流数与收发端的天线数量相关，如果增大多用户复用流数，显然可能无法得到硬件的支持，因此通常在配对失败时减小多用户复用流数。然后返回执行步骤S502。另外，若配对表中存在次优配对关系(例如表2所示的V用户2)，那么还可以在最优配对失败时选择次优配对。
若步骤S503的判断结果为是，则执行步骤S505。在步骤S505，从待配对用户中确定配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
请参见图6，是本发明提供的实现用户调度的用户配对装置的第一实施例结构示意图。实现用户调度的用户配对装置600可以用于执行图1所示的方法，该装置包括：
资源分配模块610，用于根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户。
配对表查找模块620，用于根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系。
配对模块，用于从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
图7所示的实现用户调度的用户配对装置700可以用于执行图2所示的方法，该装置包括资源分配模块710、配对表查找模块720、配对模块730和下行信道状态量化码接收模块740。其中，资源分配模块710、配对表查找模块720、配对模块730分别与资源分配模块610、配对表查找模块620、配对模块630类似。
下行信道状态量化码接收模块740，用于接收终端上传的下行信道状态量化码，所述下行信道状态量化码是终端通过下行信道估计得到下行信道状态信息后，根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到的与所述下行信道状态信息相匹配的量化码。配对表查找模块720使用的第一用户的下行信道状态量化码和配对模块730使用的待配对用户的下行信道状态量化码都是下行信道状态量化码接收模块740从终端接收的。
图8所示的实现用户调度的用户配对装置800可以执行图3所示的方法，该装置包括资源分配模块810、配对表查找模块820、配对模块830、下行信道状态信息获取模块840和下行信道状态量化码确定模块850。其中，资源分配模块810、配对表查找模块820、配对模块830分别与资源分配模块610、配对表查找模块620、配对模块630类似。
下行信道状态信息获取模块840，用于获取用户的下行信道状态信息，所述下行信道状态信息从终端接收的或是直接利用信道互易性估计得到的。
下行信道状态量化码确定模块850，用于根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找与所述下行信道状态信息相匹配的量化码，将所述相匹配的量化码确定为所述下行信道状态信息对应的下行信道状态量化码。配对表查找模块820使用的第一用户的下行信道状态量化码和配对模块830使用的待配对用户的下行信道状态量化码都是下行信道状态量化码确定模块850根据下行信道状态信息获取模块840获取的下行信道状态信息计算得到的。
图9所示的实现用户调度的用户配对装置900可以执行图5所示的方法，该装置包括资源分配模块910、配对表查找模块920、配对模块930和配对判断模块940。资源分配模块910、配对表查找模块920、配对模块930分别与资源分配模块610、配对表查找模块620、配对模块630相似。
配对判断模块940，用于判断是否有待配对用户的下行信道状态量化码与配对下行信道状态量化码相同。若判断为否，则通知配对表查找模块920选择较低的多用户复用流数并根据第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取所选多用户复用流数下与第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码。若配对判断模块940的判断结果为是，则通知配对模块930确定配对用户。
本发明实施例还公开了一种基站，该基站可以包括本发明实施例提供的任一一种实现用户调度的用户配对装置。
本发明实施例还公开了一种获取下行信道状态量化码的方法，如图10所示，所述方法包括：S1000、通过下行信道估计得到下行信道状态信息；S1001、根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到与所述下行信道状态信息相匹配的量化码。该方法由终端执行，终端获取下行信道状态量化码后发送给基站，其实现过程可以参见本发明前述实施例，在此不再赘述。
本发明实施例还公开了一种获取下行信道状态量化码的装置，如图11所示，所述装置1100包括：下行信道状态信息获取模块1110，用于通过下行信道估计得到下行信道状态信息；下行信道状态量化码确定模块1120，用于根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到与所述下行信道状态信息相匹配的量化码。该装置可以独立实现为一个发送终端，也可以实现为集成在例如手机等终端中的软件，还可以由硬件即逻辑电路实现。。。
本发明实施例还公开了一种实现用户调度的用户配对系统，如图12所示，所示系统包括多个终端1210和基站1220，其中：
在一个实施例中，终端1210用于：向所述基站上传下行信道状态量化码，所述下行信道状态量化码是终端通过下行信道估计得到下行信道状态信息后，根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到的与所述下行信道状态信息相匹配的量化码；基站1220用于：根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户；接收所述终端上传的下行信道状态量化码，并从接收到的所述下行信道状态量化码中确定出所述第一用户的下行信道状态量化码；根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系；从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。在另一个实施例中，终端1210用于：向所述基站上传下行信道状态信息，所述下行信道状态信息是用于表示下行信道状态的下行空间向量；基站1220用于：根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户；接收所述终端上传的下行信道状态信息；根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找与所述获取的下行信道状态信息相匹配的量化码，将所述相匹配的量化码确定为所述下行信道状态信息对应的下行信道状态量化码；从所述下行信道状态量化码中确定出所述第一用户的下行信道状态量化码；根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系；从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
应理解的是，在本发明实施例中，一个终端1210对应于一个用户(该用户并不一定是不变的一个用户)，多个终端向基站上传各自用户的下行信道状态量化码。在一种实现方式下，用户上传的下行信道状态量化码中包含用户标识(或终端标识)，基站可以根据该用户标识识别该下行信道状态量化码属于哪个用户，下行信道状态信息的识别也可以如此。关于此项技术不是本发明的重点所在，因此不再赘述。
需要说明的是，终端1210和基站1220的具体实现方式可以如本发明实施例前述所示，在此不再赘述。另外，本发明实施例中所述终端可以是计算机、笔记本、手机、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (26)

1.一种实现用户调度的用户配对方法，其特征在于，包括：
根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户；
根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系；
从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从待配对用户中确定配对用户的步骤具体包括：
从待配对用户中选择可配对用户，所述可配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同；
将优先级最高的可配对用户确定为配对用户。
3.根据权利要求1或2中所述的方法，其特征在于，所述下行信道状态量化码是根据预设的量化规则从预设的量化码表中查找到的量化码，所述量化码表中包含的量化码是预先对下行信道状态信息进行采样得到的。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表的步骤之前还包括：
接收终端上传的第一用户和待配对用户的下行信道状态量化码，所述下行信道状态量化码是终端通过下行信道估计得到下行信道状态信息后，根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到的与所述下行信道状态信息相匹配的量化码。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表的步骤之前还包括：
获取第一用户和待配对用户的下行信道状态信息，所述下行信道状态信息从终端接收的或是直接利用信道互易性估计得到的；
根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找与所述下行信道状态信息相匹配的量化码，将所述相匹配的量化码确定为所述下行信道状态信息对应的下行信道状态量化码。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述下行信道状态信息是用于表示下行信道状态的下行空间向量，所述下行空间向量是下行信道矩阵的元素按照所述下行信道矩阵的行顺序或列顺序排列得到的下行信道列向量，或者所述下行空间向量是对所述下行信道矩阵的相关矩阵进行奇异值分解后得到的下行主特征向量，所述预设的量化码表中包含的量化码是预设数量的向量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找与所述下行信道状态信息相匹配的量化码，具体包括：
根据第一量化公式依次计算所述下行空间向量与所述量化码表中每个量化码的相关性，将相关性最大的量化码确定为与所述下行空间向量对应的下行信道状态量化码，其中ρk表示下行空间向量与量化码表中第k个量化码的相关性，w表示下行空间向量，wH表示w的共轭转置，ck表示量化码表中第k个量化码。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若多用户复用流数为2，则所述配对表中相配对的两个下行信道状态量化码之间的相关性最小；若所述多用户复用流数大于2，则所述配对表中相配对的下行信道状态量化码的两两之间的相关性之和最小。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找与所述获取的下行信道状态信息相匹配的量化码，具体包括：
根据第二量化公式依次计算下行空间向量与量化码量化码表中每个量化码的欧式距离，将欧式距离最小的量化码确定为所述下行空间向量对应的下行信道状态量化码，其中dk表示下行空间向量与量化码表中第k个量化码的欧式距离，w表示下行空间向量，ck表示量化码表中第k个量化码。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，若多用户复用流数为2，则所述配对表中相配对的两个下行信道状态量化码之间的欧式距离最大，若所述多用户复用流数大于2，则所述配对表中相配对的下行信道状态量化码的两两之间的欧式距离之和最大。
11.一种获取下行信道状态量化码的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过下行信道估计得到下行信道状态信息；
根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到与所述下行信道状态信息相匹配的量化码。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述量化码表中包含的量化码是预先对下行信道状态信息进行采样得到的。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述下行信道状态信息是用于表示下行信道状态的下行空间向量，所述根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到与所述下行信道状态信息相匹配的量化码，具体包括：
根据第一量化公式
Figure FDA0000158366200000032
依次计算所述下行空间向量与所述量化码表中每个量化码的相关性，将相关性最大的量化码确定为与所述下行空间向量对应的下行信道状态量化码，其中ρk表示下行空间向量与量化码表中第k个量化码的相关性，w表示下行空间向量，wH表示w的共轭转置，ck表示量化码表中第k个量化码。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述下行信道状态信息是用于表示下行信道状态的下行空间向量，所述根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到与所述下行信道状态信息相匹配的量化码，具体包括：
根据第二量化公式
Figure FDA0000158366200000041
依次计算下行空间向量与量化码量化码表中每个量化码的欧式距离，将欧式距离最小的量化码确定为所述下行空间向量对应的下行信道状态量化码，其中dk表示下行空间向量与量化码表中第k个量化码的欧式距离，w表示下行空间向量，ck表示量化码表中第k个量化码。
15.一种实现用户调度的用户配对装置，其特征在于，包括：
资源分配模块，用于根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户；
配对表查找模块，用于根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系；
配对模块，用于从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述配对模块具体用于：
从待配对用户中选择可配对用户，所述可配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同；
将优先级最高的可配对用户确定为配对用户。
17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
下行信道状态量化码接收模块，用于接收终端上传的第一用户和待配对用户的下行信道状态量化码，所述下行信道状态量化码是终端通过下行信道估计得到下行信道状态信息后，根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到的与所述下行信道状态信息相匹配的量化码。
18.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
下行信道状态信息获取模块，用于获取第一用户和待配对用户的下行信道状态信息，所述下行信道状态信息从终端接收的或是直接利用信道互易性估计得到的；
下行信道状态量化码确定模块，用于根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找与所述，下行信道状态信息相匹配的量化码，将所述相匹配的量化码确定为所述下行信道状态信息对应的下行信道状态量化码。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述下行信道状态信息是用于表示下行信道状态的下行空间向量，所述下行信道状态量化码确定模块具体用于：
根据第一量化公式
Figure FDA0000158366200000051
依次计算所述下行空间向量与所述量化码表中每个量化码的相关性，将相关性最大的量化码确定为与所述下行空间向量对应的下行信道状态量化码，其中ρk表示下行空间向量与量化码表中第k个量化码的相关性，w表示下行空间向量，wH表示w的共轭转置，ck表示量化码表中第k个量化码。
20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述下行信道状态信息是用于表示下行信道状态的下行空间向量，所述下行信道状态量化码确定模块具体用于：
根据第二量化公式
Figure FDA0000158366200000061
依次计算下行空间向量与量化码量化码表中每个量化码的欧式距离，将欧式距离最小的量化码确定为所述下行空间向量对应的下行信道状态量化码，其中dk表示下行空间向量与量化码表中第k个量化码的欧式距离，w表示下行空间向量，ck表示量化码表中第k个量化码。
21.一种基站，其特征在于，包括如权利要求15-20中任一项所述的实现用户调度的用户配对装置。
22.一种获取下行信道状态量化码的装置，其特征在于，所述装置包括：
下行信道状态信息获取模块，用于通过下行信道估计得到下行信道状态信息；
下行信道状态量化码确定模块，用于根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到与所述下行信道状态信息相匹配的量化码。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述下行信道状态信息是用于表示下行信道状态的下行空间向量，所述下行信道状态量化码确定模块具体用于：
根据第一量化公式依次计算所述下行空间向量与所述量化码表中每个量化码的相关性，将相关性最大的量化码确定为与所述下行空间向量对应的下行信道状态量化码，其中ρk表示下行空间向量与量化码表中第k个量化码的相关性，w表示下行空间向量，wH表示w的共轭转置，ck表示量化码表中第k个量化码。
24.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述下行信道状态信息是用于表示下行信道状态的下行空间向量，所述下行信道状态量化码确定模块具体用于：
根据第二量化公式
Figure FDA0000158366200000071
依次计算下行空间向量与量化码量化码表中每个量化码的欧式距离，将欧式距离最小的量化码确定为所述下行空间向量对应的下行信道状态量化码，其中dk表示下行空间向量与量化码表中第k个量化码的欧式距离，w表示下行空间向量，ck表示量化码表中第k个量化码。
25.一种实现用户调度的用户配对系统，其特征在于，所述系统包括多个终端和基站，其中：
所述终端用于：向所述基站上传下行信道状态量化码，所述下行信道状态量化码是终端通过下行信道估计得到下行信道状态信息后，根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找到的与所述下行信道状态信息相匹配的量化码；
所述基站用于：根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户；接收所述终端上传的下行信道状态量化码，并从接收到的所述下行信道状态量化码中确定出所述第一用户的下行信道状态量化码；根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系；从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
26.一种实现用户调度的用户配对系统，其特征在于，所述系统包括多个终端和基站，其中：
所述终端用于：向所述基站上传下行信道状态信息，所述下行信道状态信息是用于表示下行信道状态的下行空间向量；
所述基站用于：根据预设的资源分配准则确定时频资源的第一用户；接收所述终端上传的下行信道状态信息；根据预设的量化规则在预设的量化码表中查找与所述获取的下行信道状态信息相匹配的量化码，将所述相匹配的量化码确定为所述下行信道状态信息对应的下行信道状态量化码；从所述下行信道状态量化码中确定出所述第一用户的下行信道状态量化码；根据所述第一用户的下行信道状态量化码查找预设的配对表，获取与所述第一用户的下行信道状态量化码相配对的配对下行信道状态量化码，所述预设的配对表中包含预先计算得到的下行信道状态量化码之间的配对关系；从待配对用户中确定所述第一用户的配对用户，所述配对用户的下行信道状态量化码与所述配对下行信道状态量化码相同。
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