CN106160811A - 多用户配对方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多用户配对方法及装置，其中，该方法包括：获取多输入多输出MIMO系统中指定用户的第一配对集合；将第一用户从第一配对集合中删除，或者将第二用户添加到第一配对集合中得到第二配对集合；确定第二配对集合对应的吞吐量大于第一配对集合对应的吞吐量，将第二配对集合作为指定用户的配对集合。通过本发明解决了相关技术中多用户配对缺乏可靠依据，导致系统性能较差的问题，进而为用户找到了更优的配对用户集合，并提升了MU-MIMO系统性能。

Description

多用户配对方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多用户配对方法及装置。

背景技术

在多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称为MIMO)或Massive MIMO通信系统中，有时可以将不同用户进行配对，复用相同的资源进行数据传输，以达到提升传输效率的目的。这样的MIMO技术我们称之为多用户MIMO(Multiple User MIMO，简称为MU-MIMO)。

在MU-MIMO系统中，需要寻找合适的配对用户，以使得系统性能最优或接近最优。不同用户有不同的信道质量和信道系数，配对过程中需要联合考虑用户间的差异性和正交性，而且配对算法的性能和复杂度应有一个较好的折中。

相关方案中设置一个配对的信道质量指示(Channel Quality Indicator，简称为CQI)门限，大于门限值的用户选择相关系数最小的用户进行配对。

相关方案的缺点是：配对过于粗糙，性能还有很大提升空间，且配对用户数目大于2时，无法精确的量化用户间的相关系数。

针对相关技术中，多用户配对缺乏可靠依据，导致系统性能较差的问题，还未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种多用户配对方法及装置，以至少解决相关技术中多用户配对缺乏可靠依据，导致系统性能较差的问题。

根据本发明的一个方面提供了一种多用户配对方法，包括：获取多输入多输出MIMO系统中指定用户的第一配对集合；将第一用户从所述第一配对集合中删除，或者将第二用户添加到所述第一配对集合中得到第二配对集合；确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量，将所述第二配对集合作为所述指定用户的配对集合。

进一步地，确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量之前包括：将所述第一配对集合中的第三用户删除，得到第三配对集合，其中，所述第三用户为所述第一配对集合中除所述第一用户之外的用户；确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第三配对集合对应的吞吐量，其中，所述第二配对集合为将所述第一用户从所述第一配对集合中删除得到的；或者，将第四用户添加到所述第一配对集合中，得到第四配对集合，其中，所述第四用户为不同于所述第二用户的用户；确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第四配对集合对应的吞吐量，其中，所述第二配对集合为将所述第二用户添加到所述第一配对集合中得到的。

进一步地，确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量之前包括：通过下述公式获取所述第二配对集合中每个用户的信噪比SINR，其中，所述第二配对集合为将所述第一用户从所述第一配对集合中删除得到的；

$\mathrm{SinrSetM}\_{\mathrm{New}}_i^j=\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1)},1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1)},2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1)},{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1)},1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1)},2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1)},{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\end{array}\right];$

其中， $\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j={\mathrm{Sinr}}_{i_n,m}\&CenterDot;\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j(1\&le;n\&le;k,n\&NotEqual;j,1<m\&le;{\mathrm{RI}}_{\max }),$ 第i_n个用户第m流上的SINR的打折因子，RI_max＝max{RI₁,RI₂,...,RI_K}，RI_i为用户i发送数据的流数RI_i，为所述第一用户的索引，为单用户传输时第i_n个用户第m流上的SINR；根据所述SINR获取所述第二配对集合对应的吞吐量。

进一步地，确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量之前包括：通过下述公式获取所述第二配对集合中每个用户的信噪比SINR，其中，所述第二配对集合为将所述第二用户添加到所述第一配对集合中得到的；

$\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_i}^j=\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\end{array}\right]$

其中， $\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j={\mathrm{Sinr}}_{i_n,m}\&CenterDot;\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j(1\&le;n\&le;k,n\&NotEqual;j,1<m\&le;{\mathrm{RI}}_{\max }),$ 为所述SINR的打折因子，RI_max＝max{RI₁,RI₂,...,RI_K}，RI_i为用户_i发送数据的流数RI_i，为所述第二用户的索引；根据所述SINR获取所述第二配对集合对应的吞吐量。

进一步地，通过以下公式得到所述

$\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j=\frac{1}{\underset{j=1}{\overset{k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Interf}}_{i_j,m}}\&times;\frac{\underset{j=1}{\overset{k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{M}_{i_j}}{k-1}\&times;\frac{\mathrm{ENG}\left({P^0}_{i_j,m}\right)}{\mathrm{ENG}\left(P_{i_j,m}\right)}$

其中， $\mathrm{Interf}\_{\mathrm{New}}_{i_n,p}=\underset{j\&NotEqual;n}{\overset{k}{\underset{j=1}{\mathrm{\&Pi;}}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Pi;}}}\frac{1}{(1-{{\mathrm{CorU}}^2}_{i_n,i_j,p,m})}(1\&le;n\&le;k,1\&le;p\&le;M),$ ENG(*)为*的能量值，k为配对用户的数量，为第i_n个用户第p根天线与第个用户第m根天线的信道相关因子的平方，表示第i个用户的天线数目，为第i_j个用户的第一预编码矩阵的第m列，为第i_j个用户的第二预编码矩阵的第m列。

进一步地，通过以下公式得到所述

$\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j=\frac{1}{\underset{j=1}{\overset{k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Interf}}_{i_j,m}}\&times;\frac{\underset{j=1}{\overset{k+1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{M}_{i_j}}{k+1}\&times;\frac{\mathrm{ENG}\left({P^0}_{i_j,m}\right)}{\mathrm{ENG}\left(P_{i_j,m}\right)}.$

其中， $\mathrm{Interf}\_{\mathrm{New}}_{i_n,p}=\underset{j\&NotEqual;n}{\overset{k}{\underset{j=1}{\mathrm{\&Pi;}}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Pi;}}}\frac{1}{(1-{{\mathrm{CorU}}^2}_{i_n,i_j,p,m})}(1\&le;n\&le;k,1\&le;p\&le;M),$ ENG(*)为*的能量值，K为配对用户的数量，为第i_n个用户第p根天线与第i_j个用户第m根天线的信道相关因子的平方，表示第i个用户的天线数目。

进一步地，确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量之前包括：获取所述第一配对集合中的每个用户的每个流上的SINR：根据所述SINR获取所述第一配对集合对应的吞吐量。

进一步地，确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量，将所述第二配对集合作为所述指定用户的配对集合之前包括：在所述第一配对集合包含多个用户时，通过删除所述第一用户确定不存在所述第二配对集合的情况下，通过在所述第一配对集合中添加所述第二用户得到第二配对集合。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种多用户配对装置，所述装置包括：第一获取模块，用于获取多输入多输出MIMO系统中指定用户的第一配对集合；第二获取模块，用于将第一用户从所述第一配对集合中删除，或者将第二用户添加到所述第一配对集合中得到第二配对集合；处理模块，用于确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量，将所述第二配对集合作为所述指定用户的配对集合。

进一步地，所述装置还包括：第一确定模块，用于将所述第一配对集合中的第三用户删除，得到第三配对集合，其中，所述第三用户为所述第一配对集合中除所述第一用户之外的用户；确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第三配对集合对应的吞吐量，其中，所述第二配对集合为将所述第一用户从所述第一配对集合中删除得到的；或者，第二确定模块，用于将第四用户添加到所述第一配对集合中，得到第四配对集合，其中，所述第四用户为不同于所述第二用户的用户；确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第四配对集合对应的吞吐量，其中，所述第二配对集合为将所述第二用户添加到所述第一配对集合中得到的。

通过本发明，采用获取多输入多输出MIMO系统中指定用户的第一配对集合；将第一用户从第一配对集合中删除，或者将第二用户添加到第一配对集合中得到第二配对集合；确定第二配对集合对应的吞吐量大于第一配对集合对应的吞吐量，将第二配对集合作为指定用户的配对集合。解决了相关技术中多用户配对缺乏可靠依据，导致系统性能较差的问题，进而为用户找到了更优的配对用户集合，并提升了MU-MIMO系统性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的多用户配对方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的多用户配对装置的结构框图；

图3是根据本发明实施例的多用户配对装置的结构框图(一)；

图4是根据本发明实施例的多用户配对算法简要流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中提供了一种多用户配对方法，图1是根据本发明实施例的多用户配对方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S102，获取多输入多输出MIMO系统中指定用户的第一配对集合；

步骤S104，将第一用户从第一配对集合中删除，或者将第二用户添加到第一配对集合中得到第二配对集合；

步骤S106，确定第二配对集合对应的吞吐量大于第一配对集合对应的吞吐量，将第二配对集合作为指定用户的配对集合。

通过上述步骤，将原先的配对集合的吞吐量与修改之后的配对集合的吞吐量进行比较，在修改之后的配对集合的吞吐量大于原先的配对集合的吞吐量的情况下，将修改之后的配对集合作为用户的配对集合，相比于现有技术中，用户的配对过于粗糙，解决了相关技术中多用户配对缺乏可靠依据，导致系统性能较差的问题，进而为用户找到了更优的配对用户集合，并提升了MU-MIMO系统性能。

在确定第二配对集合对应的吞吐量大于第一配对集合对应的吞吐量之前，在一个可选实施例中，将第一配对集合中的第三用户删除，得到第三配对集合，其中，第三用户为第一配对集合中除第一用户之外的用户，确定第二配对集合对应的吞吐量大于第三配对集合对应的吞吐量，其中，第二配对集合为将第一用户从该第一配对集合中删除得到的；或者，将第四用户添加到第一配对集合中，得到第四配对集合，其中，第四用户为不同于第二用户的用户，确定第二配对集合对应的吞吐量大于第四配对集合对应的吞吐量，其中，第二配对集合为将第二用户添加到该第一配对集合中得到的。即，在第一配对集合中将第一用户删除时对应的吞吐量比删除其他用户时都大；在第一配对集合中添加第二用户时对应的吞吐量比添加其他用户时都大。

在获取第二配对集合的吞吐量的过程中，在一个可选实施例中，首先通过下述公式获取第二配对集合中每个用户的信噪比SINR：其中，所述第二配对集合为将所述第一用户从所述第一配对集合中删除得到的；

$\mathrm{SinrSetM}\_{\mathrm{New}}_i^j=\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1)},1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1)},2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1)},{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1)},1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1)},2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1)},{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\end{array}\right];$

其中， $\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j={\mathrm{Sinr}}_{i_n,m}\&CenterDot;\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j(1\&le;n\&le;k,n\&NotEqual;j,1<m\&le;{\mathrm{RI}}_{\max }),$ 为第_in个用户第_m流上的SINR的打折因子，RI_max＝max{RI₁,RI₂,...,RI_K}RI_i为用户_i发送数据的流数RI_i，i_j为第一用户的索引，为单用户传输(没有配对用户)时第i_n个用户第m流上的SINR，然后根据该SINR获取第二配对集合对应的吞吐量。

在另一个可选实施例中，通过以下公式得到所述

$\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j=\frac{1}{\underset{j=1}{\overset{k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Interf}}_{i_j,m}}\&times;\frac{\underset{j=1}{\overset{k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{M}_{i_j}}{k-1}\&times;\frac{\mathrm{ENG}\left({P^0}_{i_j,m}\right)}{\mathrm{ENG}\left(P_{i_j,m}\right)}$

其中， $\mathrm{Interf}\_{\mathrm{New}}_{i_n,p}=\underset{j\&NotEqual;n}{\overset{k}{\underset{j=1}{\mathrm{\&Pi;}}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Pi;}}}\frac{1}{(1-{{\mathrm{CorU}}^2}_{i_n,i_j,p,m})}(1\&le;n\&le;k,1\&le;p\&le;M),$ ENG(*)为*的能量值，k为配对用户的数量，为第i_n个用户第p根天线与第i_j个用户第m根天线的信道相关因子的平方，表示第i个用户的天线数目，为第i_j个用户的第一预编码矩阵的第m列，为第i_j个用户的第二预编码矩阵的第m列，例如，表示实际系统采用的预编码矩阵，表示本文采用的预编码矩阵。假设两个n维复向量A＝[x_i,x₂,...,x_n]，B＝[y_i,y₂,...,y_n]

$\mathrm{Cor}(A,B)=\left|\frac{A\&CenterDot;B}{\sqrt{A\&CenterDot;A}\sqrt{B\&CenterDot;B}}\right|$

其中：

(表示x的共轭复数)为两个向量的内积。

定义向量A的能量：

$\mathrm{ENG}\left(A\right)=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|x_i\right|}^2$

表示第in个用户的第M根接收天线上的信道系数矩阵(维数为1×N)，N表示发送端(基站侧)的天线数目。

H_i(M_i×N)表示用户i(1≤i≤k)的信道矩阵，假设用户i发送数据的流数为RI_i。

首先，对每个用户的信道矩阵进行奇异值分解：

$H_i=U_i{\mathrm{\&Sigma;}}_i{V_i}^H$

取出Vi的前Mi列向量VMi(N×M_i)，记

$V=[V_{M_1},V_{M_2},...,V_{M_k}]$

对V的每一列都进行归一化

$\stackrel{\&OverBar;}{P}=V\&CenterDot;{(V^H\&CenterDot;V)}^{-1}$

*^H表示矩阵*的共轭转置，*^-1表示*的逆矩阵。

$P=\mathrm{norm}\left(\right[{\stackrel{\&OverBar;}{P}}_1,{\stackrel{\&OverBar;}{P}}_2,...,{\stackrel{\&OverBar;}{P}}_k\left]\right)=[P_1,P_2,...,P_k]$

其中norm(*)表示*的归一化，对于一个矩阵H(M*N)。

$\mathrm{norm}\left(H\right)=\frac{1}{\sqrt{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|H_{i,j}\right|}^2}}\&CenterDot;H$

为的第列到第列，与P_i的列数相同，P_i为第i个用户的预编码矩阵。P_i,j表示P_i的第j列。实际系统可以采用其他预编码方案，对应的预编码矩阵为P⁰，表示第i个用户的预编码矩阵的第j列。

在获取第二配对集合的吞吐量的过程中，在一个可选实施例中，首先通过下述公式获取第二配对集合中每个用户的信噪比SINR，其中，第二配对集合为将第二用户添加到第一配对集合中得到的；

$\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_i}^j=\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\end{array}\right]$

其中， $\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j={\mathrm{Sinr}}_{i_n,m}\&CenterDot;\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j(1\&le;n\&le;k,n\&NotEqual;j,1<m\&le;{\mathrm{RI}}_{\max }),$ 为所述SINR的打折因子，RI_max＝max{RI₁,RI₂,...,RI_K}，RI_i为用户i发送数据的流数RI_i，i_j为所述第二用户的索引；然后根据SINR获取所述第二配对集合对应的吞吐量。

在一个可选实施例中，通过以下公式得到所述

$\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j=\frac{1}{\underset{j=1}{\overset{k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Interf}}_{i_j,m}}\&times;\frac{\underset{j=1}{\overset{k+1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{M}_{i_j}}{k+1}\&times;\frac{\mathrm{ENG}\left({P^0}_{i_j,m}\right)}{\mathrm{ENG}\left(P_{i_j,m}\right)}.$

其中， $\mathrm{Interf}\_{\mathrm{New}}_{i_n,p}=\underset{j\&NotEqual;n}{\overset{k}{\underset{j=1}{\mathrm{\&Pi;}}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Pi;}}}\frac{1}{(1-{{\mathrm{CorU}}^2}_{i_n,i_j,p,m})}(1\&le;n\&le;k,1\&le;p\&le;M),$ ENG(*)为*的能量值，K为配对用户的数量，为第i_n个用户第p根天线与第i_j个用户第m根天线的信道相关因子的平方，表示第i个用户的天线数目。

在获取第一配对集合的吞吐量的过程中，在一个可选实施例中，首先获取第一配对集合中的每个用户的每个流上的SINR，然后根据该SINR获取第一配对集合对应的吞吐量。

在一个可选实施例中，确定第二配对集合对应的吞吐量大于第一配对集合对应的吞吐量，将第二配对集合作为指定用户的配对集合之前，在第一配对集合包含多个用户时，通过删除第一用户确定不存在该第二配对集合的情况下，通过在第一配对集合中添加该第二用户得到第二配对集合。也就是说，首先是减少配对集合的用户，判断减少用户能否增加吞吐量，如果可以，就不再增加配对集合的用户个数了。如果不可以，然后再增加配对集合的个数，看能否增加吞吐量。

在本实施例中还提供了一种多用户配对装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图2是根据本发明实施例的多用户配对装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：第一获取模块22，用于获取多输入多输出MIMO系统中指定用户的第一配对集合；第二获取模块24，用于将第一用户从第一配对集合中删除，或者将第二用户添加到第一配对集合中得到第二配对集合；处理模块26，用于确定第二配对集合对应的吞吐量大于第一配对集合对应的吞吐量，将第二配对集合作为该指定用户的配对集合。

图3是根据本发明实施例的多用户配对装置的结构框图(一)，如图3所示，该装置还包括：第一确定模块32，用于将该第一配对集合中的第三用户删除，得到第三配对集合，其中，该第三用户为该第一配对集合中除该第一用户之外的用户；确定第二配对集合对应的吞吐量大于该第三配对集合对应的吞吐量，其中，第二配对集合为将第一用户从该第一配对集合中删除得到的；或者，第二确定模块34，用于将第四用户添加到第一配对集合中，得到第四配对集合，其中，该第四用户为不同于该第二用户的用户；确定第二配对集合对应的吞吐量大于该第四配对集合对应的吞吐量，其中，第二配对集合为将第二用户添加到该第一配对集合中得到的。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述各个模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块分别位于第一处理器、第二处理器和第三处理器…中。

针对相关技术中存在的上述问题，下面结合具体的实施例进行说明，在下述的可选实施例中结合了上述可选实施例及其可选实施方式。

本可选实施例尤其适用于采用预编码技术，消除或降低用户间干扰的情形。

假设基站侧的天线数目为N，待配对用户个数为K，每个用户的天线数目为Mi，Hi表示第i个用户到基站的信道系数矩阵(维数为Mi*N，矩阵的每个元素为复数)。每个用户都有自己的配对用户集合(自己称为配对主用户，其他用户称为配对辅用户)，初始化时，每个用户的配对集合只有自己本身一个用户。

假设两个n维复向量A＝[x_i,x₂,...,x_n]，B＝[y_i,y₂,...,y_n]，定义两个复向量的相关因子：

$\mathrm{Cor}(A,B)=\left|\frac{A\&CenterDot;B}{\sqrt{A\&CenterDot;A}\sqrt{B\&CenterDot;B}}\right|---\left(1\right)$

其中，

(表示x的共轭复数)为两个向量的内积。

H_i,m表示第i个用户的第M根接收天线上的信道系数(1×N)。

定义为第i个用户第m根天线的信道与第j个用户，第n根天线的信道的相关因子。

H_i(M_i×N)表示用户i(1≤i≤K)的信道矩阵，假设用户i发送数据的流数为RI_i。

RI_max＝max{RI₁,RI₂,...,RI_K}。

定义向量A的能量：

$\mathrm{ENG}\left(A\right)=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|x_i\right|}^2.$

一种典型的MU-MIMO的预编码方案：

假设共有k个用户配对，H_i(M_i×N)表示用户i(1≤i≤k)的信道矩阵，假设用户i发送数据的流数为RI_i。

首先，对每个用户的信道矩阵进行奇异值分解：

$H_i=U_i{\mathrm{\&Sigma;}}_i{V_i}^H$

取出Vi的前Mi列向量V_Mi(N×M_i)，记

$V=[V_{M_1},V_{M_2},...,V_{M_k}]$

对V的每一列都进行归一化

$\stackrel{\&OverBar;}{P}=V\&CenterDot;{(V^H\&CenterDot;V)}^{-1}$

$P=\mathrm{norm}\left(\right[{\stackrel{\&OverBar;}{P}}_1,{\stackrel{\&OverBar;}{P}}_2,...,{\stackrel{\&OverBar;}{P}}_k\left]\right)=[P_1,P_2,...,P_k]$

其中norm(*)表示*的归一化，对于一个矩阵H(M*N)

$\mathrm{norm}\left(H\right)=\frac{1}{\sqrt{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|H_{i,j}\right|}^2}}\&CenterDot;H$

为的第列到第列，与P_i的列数相同，P_i为第i个用户的预编码矩阵。P_i,j表示P_i的第j列。实际系统可以采用其他预编码方案，对应的预编码矩阵为P⁰，表示第i个用户的预编码矩阵的第j列。

假设所有用户不配对时，对应的每个用户每个流的SINR为(实际系统中没有反馈的话，可以根据MCS估计SINR或者其他方法)

$\mathrm{SinrSetS}=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{Sinr}}_{\mathrm{1,1}}& {\mathrm{Sinr}}_{\mathrm{1,2}}& ...& {\mathrm{Sinr}}_{1,{\mathrm{RI}}_{\max }}\\ {\mathrm{Sinr}}_{\mathrm{2,1}}& {\mathrm{Sinr}}_{\mathrm{2,2}}& ...& {\mathrm{Sinr}}_{2,{\mathrm{RI}}_{\max }}\\ ...& ...& ...& ...\\ {\mathrm{Sinr}}_{k,1}& {\mathrm{Sinr}}_{k,2}& ...& {\mathrm{Sinr}}_{k,{\mathrm{RI}}_{\max }}\end{array}\right]---\left(2\right)$

Sinr_m,p表示第m个用户，第p个流上的SINR，如果对应流上没有SINR，则用0来填充。

假设某个时刻，用户i的调度优先级最高，此时用户i对应的配对用户个数为k，对应的配对用户集合为：

$U=\{u_{i_1},u_{i_2},...,u_{i_k}\}(i_1,i_2,...,i_k\&Element;\{\mathrm{1,2},...,K\left\}\right)$

U集合中对应的每个配对用户的每个流上的SINR为：

$\mathrm{SinrSetS}=\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{SinrM}\_{\mathrm{Old}}_{i_1,1}& \mathrm{SinrM}\_{\mathrm{Old}}_{i_1,2}& ...& \mathrm{SinrM}\_{\mathrm{Old}}_{i_1,{\mathrm{RI}}_{\max }}\\ \mathrm{SinrM}\_{\mathrm{Old}}_{i_2,1}& \mathrm{SinrM}\_{\mathrm{Old}}_{i_2,2}& ...& \mathrm{SinrM}\_{\mathrm{Old}}_{i_2,{\mathrm{RI}}_{\max }}\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrM}\_{\mathrm{Old}}_{i_k,1}& \mathrm{SinrM}\_{\mathrm{Old}}_{i_k,2}& ...& \mathrm{SinrM}\_{\mathrm{Old}}_{i_k,{\mathrm{RI}}_{\max }}\end{array}\right]---\left(3\right)$

对应的总吞吐量为：

${\mathrm{Old}}_i=\underset{j_1=1}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{j_2=1}{\overset{{\mathrm{RI}}_{\max }}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\log }_2(1+\mathrm{SinrM}\_{\mathrm{Old}}_{i_{j_1,}{j}_2})---\left(4\right)$

上式的吞吐量也可根据SINR映射MCS，MCS映射TBSIZE得到，或者其他方法。

定义U集合中每个用户每个流对应的干扰因子为：

$\mathrm{Interf}\_{\mathrm{Old}}_i=\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{Interf}\_{\mathrm{Old}}_{i_1,1}& \mathrm{Interf}\_{\mathrm{Old}}_{i_1,2}& ...& \mathrm{Interf}\_{\mathrm{Old}}_{i_1,M}\\ \mathrm{Interf}\_{\mathrm{Old}}_{i_2,1}& \mathrm{Interf}\_{\mathrm{Old}}_{i_2,2}& ...& \mathrm{Interf}\_{\mathrm{Old}}_{i_2,M}\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{Interf}\_{\mathrm{Old}}_{i_k,1}& \mathrm{Interf}\_{\mathrm{Old}}_{i_k,2}& ...& \mathrm{Interf}\_{\mathrm{Old}}_{i_k,M}\end{array}\right]---\left(5\right)$

其中M＝max{M₁,M₂,...,M_K}，多余的用0填充。

其中，

$\mathrm{Interf}\_{\mathrm{Old}}_{i_n,p}=\underset{j\&NotEqual;n}{\overset{k}{\underset{j=1}{\mathrm{\&Pi;}}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Pi;}}}\frac{1}{(1-{{\mathrm{CorU}}^2}_{i_n,i_j,p,m})}(1\&le;n\&le;k,1\&le;p\&le;M)---\left(6\right)$

假设配对用户数目为k，定义SINR打折因子：

$\mathrm{Disf}\_{\mathrm{Old}}_{i_j,m}=\frac{1}{\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Interf}}_{i_j,m}}\&times;\frac{\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}{M}_{i_j}}{k}\&times;\frac{\mathrm{ENG}\left({P^0}_{i_j,m}\right)}{\mathrm{ENG}\left(P_{i_j,m}\right)}---\left(7\right)$

此时，剩余用户个数为c(c+k＝K)，剩余用户集合为

$\tilde{U}=\{{\tilde{u}}_{i_1},{\tilde{u}}_{i_2},...,{\tilde{u}}_{i_c}\}(i_1,i_2,...,i_c\&Element;\{\mathrm{1,2},...,K\left\}\right)$

算法步骤如下：

1)bEndFlag＝0。

2)如果k＝1,则跳到步骤6)，否则跳到步骤3)

3)对于配对集合中除用户i以外的每个用户

$U_j=\{u_{i_1},...,u_{i_{(j-1)}},u_{i_{(j+1)}},...,u_{i_k}\}$

根据式(5)、(6)和 $\mathrm{Disf}\_{\mathrm{Old}}_{i_j,m}=\frac{1}{\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Interf}}_{i_j,m}}\&times;\frac{\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}{M}_{i_j}}{k}\&times;\frac{\mathrm{ENG}\left({P^0}_{i_j,m}\right)}{\mathrm{ENG}\left(P_{i_j,m}\right)}$

(7)计算用户集合U_j对应的和

并估计集合U_j中的每个用户的SINR

其中， $\mathrm{SinrSetM}\_{\mathrm{New}}_i^j=\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1)},1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1)},2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1)},{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1)},1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1)},2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1)},{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\end{array}\right],$

$\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j={\mathrm{Sinr}}_{i_n,m}\&CenterDot;\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j(1\&le;n\&le;k,n\&NotEqual;j,1<m\&le;{\mathrm{RI}}_{\max })$

根据式(4)估计集合U_j对应的吞吐量跳到步骤4)

4) $j_{\max }=\underset{j}{\arg \max }(\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{New}}_i^j)$

如果 $\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{New}}_i^{j_{\max }}>\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{Old}}_i,$ 跳到步骤5)

如果 $\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{New}}_i^{j_{\max }}\&le;\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{Old}}_i,$ 跳到步骤6)

5)将从配对集合中删除，更新U和

$\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{Old}}_i=\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{New}}_i^{j_{\max }}$

$\mathrm{SinrSetM}\_{\mathrm{Old}}_i=\mathrm{SinrSetM}\_{\mathrm{New}}_i^{j_{\max }}$

bEndFlag＝1跳到步骤2)

6)如果bEndFlag＝0，则跳到步骤7)

如果bEndFlag＝1，跳到步骤11)

7)如果为空集，跳到步骤11)，否则，跳到步骤8)

8)对剩余用户集合中的每个用户(1≤j≤c)，进行如下计算：

$U_j=\{u_{i_1},u_{i_2},...,u_{i_k},{\tilde{u}}_{i_j}\}=\{u_{i_1},u_{i_2},...,u_{i_k},u_{i_{(k+1)}}\}$

根据式(5)、(6)和 $\mathrm{Disf}\_{\mathrm{Old}}_{i_j,m}=\frac{1}{\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Interf}}_{i_j,m}}\&times;\frac{\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}{M}_{i_j}}{k}\&times;\frac{\mathrm{ENG}\left({P^0}_{i_j,m}\right)}{\mathrm{ENG}\left(P_{i_j,m}\right)}$

(7)计算用户集合U_j对应的和

并估计集合U_j中的每个用户的SINR

其中 $\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_i}^j=\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\end{array}\right]$

$\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j={\mathrm{Sinr}}_{i_n,m}\&CenterDot;\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j(1\&le;n\&le;k,n\&NotEqual;j,1<m\&le;{\mathrm{RI}}_{\max })$

根据式(4) (4估计集合U_j对应的吞吐量跳到步骤9)

9) $j_{\max }=\underset{j}{\arg \max }(\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{New}}_i^j)$

如果 $\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{New}}_i^{j_{\max }}>\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{Old}}_i,$ 调到步骤10)

如果 $\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{New}}_i^{j_{\max }}\&le;\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{Old}}_i$ 跳到步骤11)

10)将加入到配对用户集合中，更新U和

$\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{Old}}_i=\mathrm{Thrput}\_{\mathrm{New}}_i^{j_{\max }}$

$\mathrm{SinrSetM}\_{\mathrm{Old}}_i=\mathrm{SinrSetM}\_{\mathrm{New}}_i^{j_{\max }}$

跳到步骤7)

11)将U集合作为用户i的最终的配对集合，得到的SinrSetM_Old_i还可以指导MCS的选择。

假设某个时刻，用户i的调度优先级最高，用户i所对应的原始配对集合为U，对应的用户个数为k，吞吐量为Thrput_Old，剩余用户集合为对应的用户个数为c(c+k＝K)，通过以下步骤更新用户i的配对集合。图4是根据本发明实施例的多用户配对算法简要流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：

步骤S402，bEndFlag＝0；

步骤S404，判断K＝1是否成立，在成立的情况下，执行步骤S412，在不成立的情况下，执行步骤S406；

步骤S406，找到用户j_max，使得集合U中删除该用户时对应的吞吐量Thrput_New比删除其他用户时都大；

步骤S408，判断Thrput_New>Thrput_Old是否成立，在不成立的情况下，执行步骤S412，在成立的情况下，执行步骤S410；

步骤S410，从集合U中删除用户j_max，并更新集合U和Thrput_Old＝Thrput_New；

步骤S412，判断bEndFlag＝0是否成立，在成立的情况下，执行步骤S414，在不成立的情况下，执行步骤S422；

步骤S414，判断是否为空集，在判断结果为是的情况下，执行步骤S422，在判断结果为否的情况下，执行步骤S416；

步骤S416，找到集合中的用户j_max，使得集合U中增加该用户时对应的吞吐量Thrput_New比增加其他用户时都大；

步骤S418，判断Thrput_New>Thrput_Old是否成立，在成立的情况下，执行步骤S420，在不成立的情况下，执行步骤S422；

步骤S420，集合U中增加用户j_max，更新集合U和bEndFlag＝1；Thrput_Old＝Thrput_New；

步骤S422，集合U就是最终的用户i对应的配对集合。

实施例一

假设MU-MIMO的预编码方案是前面提到的一种典型的预编码方案。在此预编码方案下，根据前面提到的配对算法找到合适的配对用户，仿真发现，在基站64天线，用户2天线，每小区10个用户的情况下，配对算法能够准确的量化配对后SINR的下降程度，误差在5％以内，从而找到了接近于最优的配对用户集合，还可以知道配对后用户MCS的选择，提升了MU-MIMO系统性能。

综上所述，通过本发明为MIMO系统提供了一种多用户配对策略，在算法复杂度不高的情况下，能够准确的量化用户配对后SINR的降低程度，并指导系统选择合适的配对集合，从而提升系统性能。

在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多用户配对方法，其特征在于，包括：

获取多输入多输出MIMO系统中指定用户的第一配对集合；

将第一用户从所述第一配对集合中删除，或者将第二用户添加到所述第一配对集合中得到第二配对集合；

确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量，将所述第二配对集合作为所述指定用户的配对集合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量之前包括：

将所述第一配对集合中的第三用户删除，得到第三配对集合，其中，所述第三用户为所述第一配对集合中除所述第一用户之外的用户；确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第三配对集合对应的吞吐量，其中，所述第二配对集合为将所述第一用户从所述第一配对集合中删除得到的；或者，

将第四用户添加到所述第一配对集合中，得到第四配对集合，其中，所述第四用户为不同于所述第二用户的用户；确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第四配对集合对应的吞吐量，其中，所述第二配对集合为将所述第二用户添加到所述第一配对集合中得到的。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量之前包括：

通过下述公式获取所述第二配对集合中每个用户的信噪比SINR，其中，所述第二配对集合为将所述第一用户从所述第一配对集合中删除得到的；

$\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_i}^j=\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1),1}}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1),2}}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j-1),}{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1),1}}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1)},2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(j+1)},{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\end{array}\right];$

其中， $\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j={\mathrm{Sinr}}_{i_n,m}\&CenterDot;\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j(1\&le;n\&le;k,n\&NotEqual;j,1\&le;m\&le;{\mathrm{RI}}_{\max }),$

为第i_n个用户第m流上的SINR的打折因子，RI_max＝max{RI₁,RI₂,...,RI_K}，RI_i为用户_i发送数据的流数RI_i，i_j为所述第一用户的索引，为单用户传输时第i_n个用户第m流上的SINR；

根据所述SINR获取所述第二配对集合对应的吞吐量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量之前包括：

通过下述公式获取所述第二配对集合中每个用户的信噪比SINR，其中，所述第二配对集合为将所述第二用户添加到所述第一配对集合中得到的；

$\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_i}^j=\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_1,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_2,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ ...& ...& ..& ...\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_k,{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\\ \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},1}}^j& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},2}}^j& ...& \mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_{(k+1)},{\mathrm{RI}}_{\max }}}^j\end{array}\right]$

其中， $\mathrm{SinrSetM}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j={\mathrm{Sinr}}_{i_n,m}\&CenterDot;\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j(1\&le;n\&le;k+\mathrm{1,1}\&le;m\&le;{\mathrm{RI}}_{\max }),$ 为所述SINR的打折因子，RI_max＝max{RI₁,RI₂,...,RI_K}，RI_i为用户i发送数据的流数RI_i，i_j为所述第二用户的索引；

根据所述SINR获取所述第二配对集合对应的吞吐量。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下公式得到所述

$\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j=\frac{1}{\underset{j=1}{\overset{k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Interf}}_{i_j,m}}\&times;\frac{\underset{j=1}{\overset{k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{M}_{i_j}}{k-1}\&times;\frac{\mathrm{ENG}\left({P^0}_{i_j,m}\right)}{\mathrm{ENG}\left(P_{i_j,m}\right)}$

其中， $\mathrm{Interf}\_{\mathrm{New}}_{i_n,p}=\underset{j\&NotEqual;n}{\overset{k}{\underset{j=1}{\mathrm{\&Sigma;}}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Pi;}}}\frac{1}{(1-{{\mathrm{CorU}}^2}_{i_n,i_j,p,m})}(1\&le;n\&le;k,1\&le;p\&le;M),$ ENG(*)为*的能量值，k为配对用户的数量，为第i_n个用户第p根天线与第i_j个用户第m根天线的信道相关因子的平方，表示第i个用户的天线数目，为第i_j个用户的第一预编码矩阵的第m列，为第i_j个用户的第二预编码矩阵的第m列。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过以下公式得到所述

$\mathrm{Disf}\_{{\mathrm{New}}_{i_n,m}}^j=\frac{1}{\underset{j=1}{\overset{k+1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Interf}}_{i_j,m}}\&times;\frac{\underset{j=1}{\overset{k+1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{M}_{i_j}}{k+1}\&times;\frac{\mathrm{ENG}\left({P^0}_{i_j,m}\right)}{\mathrm{ENG}\left(P_{i_j,m}\right)}$

其中， $\mathrm{Interf}\_{\mathrm{New}}_{i_n,p}=\underset{j\&NotEqual;n}{\overset{k}{\underset{j=1}{\mathrm{\&Sigma;}}}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Pi;}}}\frac{1}{(1-{{\mathrm{CorU}}^2}_{i_n,i_j,p,m})}(1\&le;n\&le;k,1\&le;p\&le;M),$ ENG(*)为*的能量值，K为配对用户的数量，为第i_n个用户第p根天线与第i_j个用户第m根天线的信道相关因子的平方，表示第i个用户的天线数目。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量之前包括：

获取所述第一配对集合中的每个用户的每个流上的SINR：

根据所述SINR获取所述第一配对集合对应的吞吐量。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量，将所述第二配对集合作为所述指定用户的配对集合之前包括：

在所述第一配对集合包含多个用户时，通过删除所述第一用户确定不存在所述第二配对集合的情况下，通过在所述第一配对集合中添加所述第二用户得到第二配对集合。

9.一种多用户配对装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取多输入多输出MIMO系统中指定用户的第一配对集合；

第二获取模块，用于将第一用户从所述第一配对集合中删除，或者将第二用户添加到所述第一配对集合中得到第二配对集合；

处理模块，用于确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第一配对集合对应的吞吐量，将所述第二配对集合作为所述指定用户的配对集合。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一确定模块，用于将所述第一配对集合中的第三用户删除，得到第三配对集合，其中，所述第三用户为所述第一配对集合中除所述第一用户之外的用户；确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第三配对集合对应的吞吐量，其中，所述第二配对集合为将所述第一用户从所述第一配对集合中删除得到的；或者，

第二确定模块，用于将第四用户添加到所述第一配对集合中，得到第四配对集合，其中，所述第四用户为不同于所述第二用户的用户；确定所述第二配对集合对应的吞吐量大于所述第四配对集合对应的吞吐量，其中，所述第二配对集合为将所述第二用户添加到所述第一配对集合中得到的。