CN110166091B - 多用户配对方法、装置及基站 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种多用户配对方法、装置及基站。其中，所述方法包括：获取用户设备UE t0时刻的实际下行信道参数；计算所述t0时刻的实际下行信道参数与所述UE在t0‑Δt时刻的实际下行信道参数的相关性系数；若所述相关性系数小于预设阈值，确定所述UE t1时刻的预测下行信道参数；根据所述t1时刻的预测下行信道参数执行多用户配对操作。由此可见，本申请实施例中，即使基站覆盖范围内的某个UE发生移动，基站依然能够确定该移动UE相对准确的下行信道，进而，能够提高该移动UE的配对参数的准确性，提高该移动UE的接收性能。

Description

多用户配对方法、装置及基站
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种多用户配对方法、装置及基站。
背景技术
众所周知，基站与其覆盖范围内的用户设备(User Equipment，UE)之间，发送端设备(例如是UE)通过向接收端设备(例如是基站)发射电磁波的方式传输数据。具体的，发送端设备通过自身天线发射电磁波，并将待发送的数据流承载在该电磁波上，由于该电磁波指向数据流对应的传输信道，因此，该电磁波能够携带数据流通过相应信道传输到接收端设备。其中，由于基站维护有多根天线，而各个UE向基站发送上行数据流时，每个UE均可以看做一根单天线，因此，各个UE与基站的多天线形成虚拟的多输入多输出(Multiple InputMultiple Output，MIMO)系统，而MIMO系统支持使用相同的时频资源发送多个数据流。
当基站使用相同的时频资源发送多个下行数据流时，由于不同UE对应的数据流以及下行信道均各不相同，因此，在发送该多个下行数据流之前，基站需要对应各个UE分离下行数据流，并对承载各下行数据流的电磁波进行波束赋形，以使各个电磁波指向对应UE的下行信道，该过程称为多用户配对。基于此，各个UE当前对应的下行信道，是执行多用户配对的必要参数。然而，通常基站无法直接获知各个UE的下行信道，而各个UE通常周期性的向基站发送导频信息，所以，一种常用的做法，例如基于时分双工(Time DivisionDuplexing，TDD)技术的系统中，基站从每个UE最近一次发送的导频信息中获取下行信道，作为相应UE当前对应的下行信道。
此外，若基站覆盖范围内的某个UE发生移动，则其对应的下行信道将会不断变化，而由于信道发生显著变化所需的时长为几毫秒(ms)，UE向基站发送导频信息的周期却是几十ms。基于此，若某个UE正在发生移动，那么，基站所获取的该UE的下行信道与该UE实际使用的下行信道不符，从而不仅降低了该UE对应电磁波的波束赋形准确性，恶化了该UE的接收性能，进一步的，也会增加其他UE的电磁波对该UE的电磁波的干扰，进而，进一步恶化该UE的接收性能。
发明内容
本申请实施例提供了一种多用户配对方法、装置及基站，以解决当有UE发生移动时，该移动UE的接收性能恶化的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种多用户配对方法，该方法包括：
获取UE t0时刻的实际下行信道参数；
计算所述t0时刻的实际下行信道参数与所述UE在t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性系数，其中，所述Δt小于或者等于预设时间长度；
若所述相关性系数小于预设阈值，根据所述t0时刻的实际下行信道参数，以及所述t0时刻之前与所述t0时刻的实际下行信道参数相邻且连续的若干个实际下行信道参数，确定所述UE t1时刻的预测下行信道参数，其中，所述t1时刻是所述t0时刻之后的发送时刻；
根据所述t1时刻的预测下行信道参数执行多用户配对操作。
应理解，t0时刻是距离当前时刻最近的一个sounding时刻。而本申请实施例，基站能够通过t0时刻的实际下行信道参数与t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性，确定t0时刻的实际下行信道相较于t0时刻之前的实际下行信道，是否发生变化，进而，确定相应UE是否正在移动。当UE正在移动，则根据若干个实际下行信道参数预测t0时刻之后的时刻的下行信道参数，并根据预测的下行信道参数执行多用户配对操作。
采用本实现方式，在执行多用户配对操作之前，能够识别相应UE是否正在移动，从而能够根据不同的识别结果，确定相应UE相对准确的下行信道参数，进而，能够提高该移动UE的配对参数的准确性，提高该移动UE的接收性能。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述根据所述t1时刻的预测下行信道参数执行多用户配对操作，包括：
将所述t1时刻的预测下行信道参数作为所述UE的计算参数执行多用户配对操作；或者，
根据所述t1时刻的预测下行信道参数和所述t0时刻的实际下行信道参数，生成修正参数；
根据所述修正参数执行多用户配对操作。
具体的，基站根据t1时刻的预测下行信道参数执行多用户配对操作，可以采用两类方法，第一类：将t1时刻的预测下行信道参数，作为UE在t1时刻的真实下行信道参数执行多用户配对操作；第二类：根据t1时刻的预测下行信道参数和t0时刻的实际下行信道参数，生成修正参数，使用该修正参数修正配对算法，然后，按照修正后的配对算法执行多用户配对操作。
采用本实现方式，能够在UE正在移动的场景下，以该移动UE相对准确的下行信道参数执行多用户配对操作，从而提高该移动UE的配对参数的准确性，提高该移动UE的接收性能。
结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述修正参数ρ(t1)满足：
Figure BDA0001577368100000021
其中，H(t1)是指所述t1时刻的预测下行信道参数，HH(t0)是指所述t0时刻的实际下行信道参数的共轭转置；或者，
ρ(t1)＝abs[VH(t1)V(t0)]，其中，V(t0)是根据所述t0时刻的实际下行信道参数计算得到的所述UE的第一单用户权值，V(t1)是根据所述t1时刻的预测下行信道参数H(t1)计算得到所述UE的第二单用户权值，VH(t1)是指所述UE的第二单用户权值V(t1)的共轭转置。
结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，当
Figure BDA0001577368100000031
时，所述根据所述修正参数执行多用户配对操作，包括：
根据所述修正参数ρ(t1)生成目标单用户波束赋形SU BF权值；
根据所述目标SU BF权值执行多用户配对操作；或者，
根据所述修正参数ρ(t1)和所述t0时刻的实际下行信道参数执行多用户配对操作。
采用本实现方式，能够在UE正在移动的场景下，以该移动UE相对准确的下行信道参数执行多用户配对操作，从而提高该移动UE的配对参数的准确性，提高该移动UE的接收性能。
结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，当ρ(t1)＝abs[VH(t1)V(t0)]时，用于多用户配对操作的多用户波束赋形MU BF权值WMU-BF满足WMU-BF＝V(VHV+D(ρ(t1)))，D为对角线加载项；
用于多用户配对操作的UEy在第x流上配对后的修正量SINRx,y满足SINRx,y＝αx,y(ρ(t1))*SINRy*ΔSINRx,y，ΔSINRx,y是指UEy在第x流上配对前的修正量，SINRy根据UEy的信道质量指示CQI确定的SINR值，αx,y是指UEy在第x流上配对后的SINR修正系数。
结合第一方面，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述t0时刻的实际下行信道参数与所述UE在t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性系数K(t0)满足：
Figure BDA0001577368100000032
其中，HH(t0-Δt)是指所述UE在t0-Δt时刻的实际下行信道参数的共轭转置。
结合第一方面，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述根据所述t0时刻的实际下行信道参数，以及所述t0时刻之前与t0时刻的实际下行信道参数相邻且连续的若干个实际下行信道参数，确定所述t1时刻的预测下行信道参数H(t1)，包括：
Figure BDA0001577368100000041
其中，tn是指所述若干个实际下行信道参数对应的时刻中最早的时刻，Α(ti)是指预测系数，H(ti)是指ti时刻的实际下行信道参数；或者，
H(t1)是根据所述t0时刻的实际下行信道参数和t2时刻的预测下行信道参数H(t2)通过插值的方式确定的，其中，所述t2等于t0+t，所述t是指获取实际下行信道参数的周期，t2>t1，
Figure BDA0001577368100000042
tn是指所述若干个实际下行信道参数对应的时刻中最早的时刻，Α(ti)是指预测系数，H(ti)是指ti时刻的实际下行信道参数。
结合第一方面，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述获取所述t0时刻的实际下行信道参数，包括：
在所述t0时刻接收所述UE发送的实际下行信道参数；或者，
在所述t0时刻接收所述UE发送的导频信息；
解析所述导频信息得到实际下行信道参数。
第二方面，本申请实施例提供了一种多用户配对装置，包括用于执行第一方面及第一方面各实现方式中的方法步骤的模块。
第三方面，本申请实施例提供了一种基站，包括收发器，处理器以及存储器。其中，收发器、处理器以及存储器之间可以通过总线系统相连。该存储器用于存储程序、指令或代码，处理器用于执行存储器中的程序、指令或代码，完成第一方面，或第一方面的任意一种可能的设计中的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面或第一方面任意可能的设计中的方法。
为解决现有技术的问题，本申请实施例中，基站获取到UE在t0时刻的实际下行信道参数之后，根据t0时刻的实际下行信道参数与该UE在t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性，确定该UE是否发生移动。若确定该UE发生移动，基站根据t0时刻的实际下行信道参数，以及t0时刻之前与t0时刻的实际下行信道参数相邻且连续的若干个实际下行信道参数，预测下一个发送时刻对应的下行信道参数，并根据所预测的下行信道参数执行多用户配对操作。由此可见，即使UE无法及时向基站发送该UE实际使用的下行信道，但是基站在接收到该UE的实际下行信道参数之后，能够识别该UE是否发生移动，并且，当该UE发生移动时，生成预测的下行信道参数，从而即使该基站覆盖范围内的某个UE发生移动，基站依然能够确定该移动UE相对准确的下行信道，进而，能够提高该移动UE的配对参数的准确性，提高该移动UE的接收性能。
附图说明
图1是本申请实施例提供的实施场景示意图；
图2是本申请实施例提供的一种常用的多用户配对方法的方法流程图；
图3是本申请实施例提供的多用户配对方法的方法流程图；
图4是本申请实施例提供的基站获取UE实际下行信道参数的时序图；
图5是本申请实施例提供的多用户配对装置的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的基站的结构示意图。
具体实施方式
通常，MIMO系统支持多根天线使用相同频率，且同时发送数据流，基于此，结合图1所示的实施场景图，对MIMO系统的工作过程进行详细描述。参见图1，其中，以每个UE接收单数据流为例，每个UE可以视为一根单天线，M个UE则可以视为M根单天线，而基站中通常设置有一个天线阵列，该天线阵列由N根天线组成。其中，M和N是大于1的整数。基于此，N根天线的天线阵列和M根UE单天线组成MIMO天线系统。
当基站向各个UE发送下行数据流时，通过天线阵列发送M个电磁波，该M个电磁波分别携带一个下行数据流，通过M个UE对应的下行信道一一传输到相应UE。由于该M个电磁波同时且以同频率传输，因此，在天线阵列生成该M个电磁波之后，基站需要根据各个UE对应的下行信道，对该M个电磁波从空间角度进行划分，即，根据各个下行信道的信道参数，对该M个电磁波执行波束赋形，以保证该M个电磁波分别指向相应的下行信道，该过程即为多用户配对。
参见图2，图2是本申请实施例提供的一种常用的多用户配对方法的方法流程图，其中，图2所示的方法100包括如下步骤：
步骤S1，对应每个UE，生成单用户波束赋形(Single User Beam Forming，SU BF)权值。
其中，结合上述对实施场景的描述可知，执行多用户配对的设备是基站，而所述的UE是该基站覆盖范围内的UE。
需要说明的是，基站通常无法直接获知UE的下行信道参数，所以，在TDD系统中，根据TDD技术的信道互易性，从UE发送的导频信息中，获取UE的上行信道参数H上，进而，根据该上行信道参数H上得到该UE的下行信道参数H下。具体的，H下＝H下T，即，根据TDD互易性，UE的下行信道参数H下是其上行信道参数H上的转置。
进而，可以根据预设的算法计算该UE的SU BF权值。具体的，以信道矩阵的秩(Rank)是1为例，对下行信道矩阵进行奇异值分解(Singular Value Decomposition，SVD)，H下＝UλVH，其中，U是指UE侧的均衡矩阵，λ是指SVD分解的一个参数，VH是指该UE的权值矩阵的共轭转置，其中，矩阵V中最大特征值对应的特征向量即为该UE的SU BF权值。
步骤S2，对所生成的每个SU BF权值执行信号干扰噪声比(Signal toInterference plus Noise Ratio，SINR)修正。
其中，多用户配对实质上是生成各个UE的多用户波束赋形(Multiple User BeamForming，MU BF)权值，而MU BF权值的生成，通常以每个UE的SU BF权值为计算基础，因此，SU BF权值的准确性在多用户配对过程中，尤为重要。
需要指出的是，基站在生成SU BF权值时，通常会结合UE反馈的SINR，而UE所反馈的SINR与基站发送下行数据流时对应的SINR存在差异。基于此，在以SU BF权值为数据执行多用户配对前，需要先对SU BF权值进行SINR修正。
具体的，基站可以根据该UE上报的信道质量指示(Channel Quality Indicator，CQI)，通过查表确定相对应的SINR值，然后，此SINR值乘以ΔSINR即得到该SU BF权值的SINR修正值。其中，以Rank是1为例，
Figure BDA0001577368100000061
式中，
Figure BDA0001577368100000062
是指没有经过基带加权的信道系数，WBF是指该UE在维度为Nx1时的SU BF权值，其中，N是指基站的发射天线数目。Wwide是指该UE上报CQI时采用的波束加权，例如以单端口发送为例，Wwide的维数为Nx1。
Figure BDA0001577368100000063
是指矩阵中所有元素的模平方和。
步骤S3，使用修正后的SU BF权值生成MU BF权值。
具体的，在得到各个UE修正后的SU BF权值之后，上文提到，基站的发射天线数目是N，那么，最大配对层数是N。基于此，依然以Rank是1为例，假设在某资源块(ResourceBlock，RB)或者资源块组(Resource Block Group，RBG)上，已经配对了P个UE，认为此时的配对层数为P。
其中，若P等于N，则多用户配对结束，若P小于N，则定义此P个已经配对的UE形成的集合为X，假设还存在Q个待配对UE，将该Q个待配对UE形成集合Y，然后，使用集合Y中的Q个UE一一与集合X中的P个UE分别形成一个集合，得到Q个集合，并且，该Q个集合均包括P+1个UE。进而，针对该Q个集合中每个集合的P+1个UE，在每个RB或者RBG上，按照算法WMU-BF＝V(VHV+D)-1，计算该P+1个UE的MU BF权值。其中，V是指该P+1个UE的SU BF权值矩阵，VH是指V的共轭转置，D是指对角线加载项。
步骤S4，对所生成的MU BF权值执行SINR修正。
接步骤S3，在分别得到该Q个集合的P+1个UE的MU BF权值之后，在每个RB或者RBG上，计算每个UE配对后的SINR修正值。具体的，在每个RBG中，UEy在第x流上配对后SINR修正值SINRx,y＝αx,y*SINRy*ΔSINRx,y，其中，ΔSINRx,y是指UEy第x流上配对前的SINR修正量，SINRy基站根据UEy上报的CQI查表得到的SINR值，αx,y是指UEy在第x流上配对后SINR的修正因子。
具体的，
Figure BDA0001577368100000071
其中，Ry是指UEy的下行信道协方差矩阵，ux,y是指UEy配对前的SU BF权值，wx,y是指UEy配对后的MU BF权值，n是指UEy的总流数。
进一步的，在得到每个UE的SINR修正值之后，基站可以通过查表获知相应UE对应该SINR修正值对应的调制与编码策略(Modulation and Coding Scheme，MCS)，进而，根据相应MCS获知相应UE的瞬时速率。然后，获得每个UE的比例公平(Proportional Fair，PF)优先级，然后，将Q个集合中，每个集合的M+1个UE的PF优先级累加，得到该M+1个UE的PF优先级和，然后，选取Q个集合PF优先级和最大的一个集合。进而，判断该最大的PF优先级和在集合X中P个UE的PF优先级和的基础上，是否有正增益，若有正增益，取该P+1个UE作为P+1层的配对用户；若无正增益，说明在该RB或者RBG上只能配对到P层，则多用户配对结束。
在每个配对层数上，重复执行上述计算增益的过程，直到没有增益，或者已经达到了最大配对层数N，结束多用户配对操作。
其中，根据步骤S1的描述可知，方法100的执行条件是基站接收到UE发送的导频信息，而UE通常在每个探测(sounding)时刻，向基站发送一次导频信息，当基站需要向UE发送数据流时，从最近一次接收到的导频信息中，解析得到相应UE的下行信道参数。
基于此，若基站覆盖范围内的某个UE发生移动，由于UE向基站发送导频信息的时间间隔最短是几十ms，而该UE在移动过程中，切换信道的速度为几ms，所以，基站在该UE最近一次发送导频信息之后，在该UE发送下个导频信息之前，所获取到的该UE的下行信道参数，并不是该UE真实使用的下行信道的参数，从而导致基站在执行多用户配对时，不仅所得到的该UE的MU BF权值不准确，降低该UE的接收性能，而且，该UE的下行信道参数不准确，还会致使其他UE对该UE产生干扰。有鉴于此，本领域技术人员在研发过程中，得到本申请实施例的技术方案。
下面结合附图，对本申请实施例进行描述。
参见图3，图3是本申请实施例提供的多用户配对方法的方法流程图，本申请实施例提供的方法300，在方法100的基础上，增加了UE的移动识别功能，从而，能够根据识别结果，预测该UE的下行信道参数，进而，能够提高多用户配对的准确性。所述方法300包括以下步骤：
步骤S301，获取UE t0时刻的实际下行信道参数。
其中，结合本申请实施例的实施场景，本申请实施例的执行设备是基站，所述UE是所述基站覆盖范围内的UE。本申请实施例中，信道参数包括用于表征信道位置和强度的数据，例如可以是信道的幅值和相位，UE的下行信道参数可以指用于传输该UE下行数据流的信道的幅值和相位。UE的实际下行信道参数是指，该UE对应的真实的下行信道参数，相应的，该UE t0时刻的实际下行信道参数是指，基站在t0时刻获取到的该UE的真实下行信道参数。
具体的，本申请实施例中，基站获取UE t0时刻的实际下行信道参数的方式可以但不限于以下两种：
方式一：基站在t0时刻接收到该UE发送的导频信息，解析该导频信息得到该UE此刻的实际上行信道参数，进而，基于TDD互易性，根据该实际上行信道参数得到该UE的实际下行信道参数。
其中，UE向基站发送的导频信息，可以但不限于是探测参考信号(SoundingReference Signal，SRS)。此外，基站从导频信息中解析得到实际上行信道参数，以及根据TDD互易性得到实际下行信道参数，均为本领域技术人员所熟知的技术，本申请实施例此处不再详述。
方式二：本申请实施例中，在t0时刻，UE直接获取自身的实际下行信道参数，然后，将所获取的实际下行信道参数发送到基站。
具体的，UE获取自身实际下行信道参数的方式，可以有多种，并且是本领域较为成熟的技术，本申请实施例此处不再详述。
应理解，UE最近一次的实际下行信道参数，是本申请实施例的关键参数，因此，本申请实施例中，t0时刻可以理解为距离当前时刻最近的一个sounding时刻。参见图4，图4示出了基站获取UE实际下行信道参数的时序图，t0时刻是当前时刻，或者距离当前最近的sounding时刻，以t0时刻为分界点，之前的时刻是早于t0时刻的时刻，之后的时刻是将来的时刻。
步骤S302，计算所述t0时刻的实际下行信道参数与所述UE在t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性系数。
其中，相关性系数是表征t0时刻的实际下行信道参数相对于t0-Δt时刻的实际下行信道参数变化程度的系数，相关性系数越小，说明t0时刻的实际下行信道参数相对于t0-Δt时刻的实际下行信道参数的变化越大，从而能够用于判断相应UE是否正在移动。Δt是小于或者等于预设时间长度的值。预设时间长度是预先设定的时间段，将距离t0时刻在该时间段内的实际下行信道参数，确定为可选的计算相关性系数的参考下行信道参数。
具体的，当UE发生移动，该UE对应的下行信道将持续变化，基于此，t0-Δt时刻的实际下行信道参数所表征的是变化之前的信道，t0时刻的实际下行信道参数所表征的是变化后的信道，并且UE移动的越快，该两个时刻的实际下行信道参数相关性就会越小。基于此，本申请实施例可以通过该两个时刻的实际下行信道参数的相关性系数，确定该UE是否正在发生移动。
应理解，若预设时间长度太短，即使相应的UE发生移动，t0时刻的实际下行信道参数和t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性依然较大，从而无法准确的表示出该UE是否正在移动。而若预设时间长度太长，在相应的时间段内UE可能已经发生移动，即使UE当前并未移动，但是t0时刻的实际下行信道参数和t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性依然较小，从而导致判断结果的可信度较低。
基于此，本申请实施例中，可以将预设时间长度的范围设置为100ms至150ms，例如是120ms。结合图4，将t0时刻之前120ms时接收到的实际下行信道参数，确定为计算相关性系数的参考参数。
进一步的，需要说明的是，在联网且使用网络的状态下，UE按照sounding周期向基站发送导频信息或者实际下行信道参数，所以，基站能够按照相应的sounding周期获取该UE的实际下行信道参数，进而，基站可以将早于t0时刻预设时间长度的时刻对应的实际下行信道参数，作为计算相关性系数的参考参数。然而，当UE未联网，或者UE与基站之间无通信需求时，UE不向基站发送导频信息或者实际下行信道参数。此时，基站在某个时刻获取到一个实际下行信道参数之后，可能会在该时刻之后，间隔多个sounding周期获取到相应UE的下个实际下行信道参数。基于此，t0时刻的实际下行信道参数之前100ms至150ms的时刻，基站可能根本没有接收到任何数据，此种场景下，本申请实施例，可以将t0时刻之前100ms至150ms内，最早获取到的实际下行信道参数，作为计算相关性系数的参考参数。
例如，结合图4，若t0时刻之前120ms的时刻，基站曾获取到实际下行信道参数，则计算相应实际下行信道参数与t0时刻的实际下行信道参数的相关性系数。若t0时刻之前120ms的时刻，基站未曾接收到任何数据，则计算t0-120ms时刻至t0时刻内最早获取的实际下行信道参数，例如是在t0-80ms的时刻获取到的实际下行信道参数，与t0时刻的实际下行信道参数的相关性系数。
进一步的，若基站按照sounding周期接收实际下行信道参数，那么，100ms至150ms可以获取3到4个实际下行信道参数，基于此，若基站按照sounding周期接收下行信道参数，也可以直接将t0时刻之前，相邻且顺次的第3个或者第4个实际下行信道参数，作为计算相关性系数的参考参数。
具体的，t0时刻的实际下行信道参数与t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性系数K(t0)满足：
Figure BDA0001577368100000101
其中，H(t0)是指t0时刻的下行信道参数，HH(t0-Δt)是指t0-Δt时刻的下行信道参数的共轭转置。
当然，上述通过计算t0时刻的实际下行信道参数和t0-Δt时刻的实际下行信道参数的模平方，来确定相关性系数的方式，仅为本申请的一种可选实施方式，本申请实施例还可以使用其他适用的计算方式，确定两下行信道参数相关性系数。具体的，本申请实施例此处不再详述。
步骤S303，若所述相关性系数小于预设阈值，根据所述t0时刻的实际下行信道参数，以及所述t0时刻之前与所述t0时刻的实际下行信道参数相邻且连续的若干个实际下行信道参数，确定所述UE t1时刻的预测下行信道参数。
其中，预设阈值是按照UE的移动速度和信道的衰减比例，预先设置一个门限值，用于检测UE是否正在移动。具体的，根据对步骤S302的描述可知，UE的移动速度越快，相关性系数越小，基于此，若相关性系数小于该预设阈值，则认为相应UE正在移动，若相关性系数大于该预设阈值，则认为相应UE当前并未移动。在本申请实施例中，该预设阈值的取值范围可以是0.5至0.7。t1时刻是t0时刻之后发送下行数据流的时刻。
进一步的，若基站识别出该UE正在移动，可以根据该t0时刻的实际下行信道参数，以及t0时刻之前与t0时刻的实际下行信道参数相邻且连续的若干个实际下行信道参数，预测出该UE在t0时刻之后的下行信道参数，从而能够根据预测的下行信道参数，执行多用户配对的相关操作，进而，提高多用户配对的准确性。
需要说明的是，基站每一个发送时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)向UE发送一次数据流，而TTI可以小于或者等于一个sounding周期。基于此，本申请实施例基于不同场景，通过下述方法执行下行信道参数预测。
当TTI等于一个sounding周期时，t1时刻的预测下行信道参数H(t1)满足：
Figure BDA0001577368100000102
其中，tn是指所述若干个实际下行信道参数对应的时刻中最早的时刻，Α(ti)是指预测系数，H(ti)是指ti时刻的实际下行信道参数。
当TTI小于一个sounding周期时，本申请实施例计算t2时刻的预测下行信道参数H(t2)，然后，根据t0时刻的实际下行信道参数和t2时刻的预测下行信道参数H(t2)，通过插值的方式确定t1时刻的预测下行信道参数H(t1)。其中，本申请实施例中，sounding周期例如是t，t2等于t0+t，
Figure BDA0001577368100000111
tn是指所述若干个实际下行信道参数对应的时刻中最早的时刻，Α(ti)是指预测系数，H(ti)是指ti时刻的实际下行信道参数。
需要说明的是，确定t1时刻的预测下行信道参数时，若所选择的实际下行信道参数数量过多，早于t0时刻太多的时刻对应的实际下行信道，与t0时刻的实际下行信道相关性较小，反而会影响t1时刻的预测下行信道参数的准确性。而若所选择的实际下行信道参数数量过少，同样会导致t1时刻的预测下行信道参数的准确性较差，所以，通常可以通过机器学习等方式，确定所选择的实际下行信道参数的最优数量，例如是5个。
当然，本申请实施例所述的与t0时刻的实际下行信道参数相邻且连续的若干个实际下行信道参数，指的是基站按照sounding周期持续获取实际下行信道参数的场景。若t0-tx时刻之前，基站长时间未获取到该UE的实际下行信道参数，并且从t0-tx时刻才开始持续的按照sounding周期获取实际下行信道参数，则仅以t0-tx时刻之后接收到的实际下行信道参数作为确定t1时刻的预测下行信道参数的数据。
例如，结合图4，在一个可选实施例中，tz时刻之前10分钟基站均未获取到目标UE的下行信道参数，从tz时刻开始，基站按照sounding周期获取实际下行信道参数，在计算t1时刻的预测下行信道参数时，从tz时刻至t0时刻之间所获取的实际下行信道参数中，选择计算用的数据。进一步的，若tz时刻至t0时刻之间所获取的实际下行信道参数总数量小于所设定的最优数量，则将tz时刻至t0时刻之间所获取的全部实际下行信道参数用于计算t1时刻的预测下行信道参数。
步骤S304，根据所述t1时刻的预测下行信道参数执行多用户配对操作。
其中，接方法300的上述步骤所述，若基站通过相关性系数识别出该UE未移动，则按照方法100对该UE执行多用户配对操作，若基站识别出该UE正在移动，那么，可以以预测下行信道参数为参考，执行多用户配对操作。
具体的，以t1时刻是TTI时刻为例，基站根据t1时刻的预测下行信道参数执行多用户配对操作，可以采用多种方法，所述的多种方法可以分为两类，第一类：将t1时刻的预测下行信道参数，作为UE在t1时刻的真实下行信道参数，按照方法100执行多用户配对操作；第二类：根据t1时刻的预测下行信道参数和t0时刻的实际下行信道参数，生成修正参数，使用该修正参数修正方法100中对应的配对算法，然后，按照修正后的配对算法执行多用户配对操作。
针对第二类方法，本申请实施例提供了三种不同的实施方式，下面对该几种不同的实施方式进行详细描述。
方式一：当修正参数ρ(t1)满足
Figure BDA0001577368100000121
时，使用修正参数ρ(t1)修正方法100中生成SU BF权值的算法，进而，根据修正后的SU BF权值算法生成目标SU BF权值，然后，按照方法100中的步骤S2、步骤S3和步骤S4执行其余操作。
其中，H(t1)是指该UE在t1时刻的预测下行信道参数，HH(t0)是指t0时刻的实际下行信道参数的共轭转置。
方式二：当修正参数ρ(t1)满足
Figure BDA0001577368100000122
时，使用修正参数ρ(t1)修正方法100中步骤S1、步骤S2、步骤S3和步骤S4的每一步算法，然后，按照修正后的配对算法执行多用户配对操作。
方式三：当修正参数ρ(t1)满足ρ(t1)＝abs[VH(t1)V(t0)]时，修正方法100中步骤S3和步骤S4的算法，得到WMU-BF＝V(VHV+D(ρ(t1)))和SINRx,y＝αx,y(ρ(t1))*SINRy*ΔSINRx,y。在按照方法100中步骤S1和步骤S2计算得到SUBF权值之后，按照修正后的算法计算MU BF权值，进而，按照修正后的算法对得到的MUBF权值执行SINR修正。
其中，V(t0)是根据t0时刻的实际下行信道参数计算得到的UE的第一单用户权值，V(t1)是根据t1时刻的预测下行信道参数H(t1)计算得到UE的第二单用户权值，VH(t1)是指UE的第二单用户权值V(t1)的共轭转置，SINRx,y是指UEy在第x流上配对后的修正量，ΔSINRx,y是指UEy在第x流上配对前的修正量，SINRy根据UEy的信道质量指示CQI确定的SINR值，αx,y是指UEy在第x流上配对后的SINR修正系数。
当然，需要说明的是，上述第二类方法的三种方式，仅为本申请的可选实施方式，对本申请实施例不构成限制，任何在上述方式基础上的其他具体实施方式，均属于本申请实施例的保护范围。
综合上述，本申请实施例通过在多用户配对之前，识别UE是否正在移动，并在确定该UE正在移动之后，预测该UE的下行信道参数，并基于所预测的该UE的下行信道参数，执行多用户配对操作。从而在某个UE发生移动时，基站依然能够确定该移动UE相对准确的下行信道，进而，能够提高该移动UE对应电磁波的波束准确性，提高该移动UE的接收性能。
与方法300相对应的，参见图5，图5是本申请实施例提供的多用户配对装置500的结构示意图。该装置500可以应用于方法300。如图5所示，该装置500包括获取模块501、计算模块502、确定模块503和多用户配对模块504。该获取模块501，用于执行方法300中所述基站获取UE的实际下行信道参数的步骤；计算模块502、确定模块503和多用户配对模块504，用于执行方法300中各种计算工作。
例如，该获取模块501，可以用于获取用户设备UE t0时刻的实际下行信道参数。该计算模块502，可以用于计算所述t0时刻的实际下行信道参数与所述UE在t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性系数，其中，所述Δt小于或者等于预设时间长度。该确定模块1302，可以用于在所述相关性系数小于预设阈值时，根据所述t0时刻的实际下行信道参数，以及所述t0时刻之前与所述t0时刻的实际下行信道参数相邻且连续的若干个实际下行信道参数，确定所述UE t1时刻的预测下行信道参数，其中，所述t1时刻是所述t0时刻之后的发送时刻。该多用户配对模块504，可以用于根据所述t1时刻的预测下行信道参数执行多用户配对操作。
具体内容可以参考方法300实施例中相关部分的描述，此处不再赘述。
应理解，以上各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。本申请实施例中，获取模块501可以由收发器实现，计算模块502、确定模块503和多用户配对模块504可以由处理器实现。如图6所示，基站600可以包括处理器601、收发器602和存储器603。其中，存储器603可以用于存储基站600预装的程序/代码，也可以存储用于处理器601执行时的代码等。
应理解，基站600可对应于本申请实施例的方法300中的基站，其中收发器602用于执行方法300中所述基站执行的实际下行信道参数的获取，处理器601用于执行方法300中除了实际下行信道参数获取以外的其它处理。在此不再赘述。
具体实现中，对应基站600，本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，设置在基站中的计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时，可实施包括图3提供的多用户配对方法的部分或全部步骤。基站中的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
本申请实施例中，收发器可以是有线收发器，无线收发器或其组合。有线收发器例如可以为以太网接口。以太网接口可以是光接口，电接口或其组合。无线收发器例如可以为无线局域网收发器，蜂窝网络收发器或其组合。处理器可以是中央处理器(英文：centralprocessing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。处理器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：appl ication-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic，缩写：GAL)或其任意组合。存储器可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)，快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard di sk drive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
图6中还可以包括总线接口，总线接口可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器代表的一个或多个处理器和存储器代表的存储器的各种电路链接在一起。总线接口还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发器提供用于在传输介质上与各种其他设备通信的单元。处理器负责管理总线架构和通常的处理，存储器可以存储处理器在执行操作时所使用的数据。
本领域技术任何还可以了解到本申请实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)和步骤(step)可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本申请实施例保护的范围。
本申请实施例中所描述的各种说明性的逻辑单元和电路可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
本申请实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件单元、或者这两者的结合。软件单元可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于UE中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于UE中的不同的部件中。
应理解，在本申请的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
本说明书的各个部分均采用递进的方式进行描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点介绍的都是与其他实施例不同之处。尤其，对于装置和设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种多用户配对方法，其特征在于，所述方法包括：
获取用户设备UE t0时刻的实际下行信道参数；
计算所述t0时刻的实际下行信道参数与所述UE在t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性系数，其中，所述Δt小于或者等于预设时间长度；
若所述相关性系数小于预设阈值，根据所述t0时刻的实际下行信道参数，以及所述t0时刻之前与所述t0时刻的实际下行信道参数相邻且连续的若干个实际下行信道参数，确定所述UE t1时刻的预测下行信道参数，其中，所述t1时刻是所述t0时刻之后的发送时刻；
根据所述t1时刻的预测下行信道参数执行多用户配对操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述t1时刻的预测下行信道参数执行多用户配对操作，包括：
将所述t1时刻的预测下行信道参数作为所述UE的计算参数执行多用户配对操作；或者，
根据所述t1时刻的预测下行信道参数和所述t0时刻的实际下行信道参数，生成修正参数；
根据所述修正参数执行多用户配对操作。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述修正参数ρ(t1)满足：
Figure FDA0003202444500000011
其中，Η(t1)是指所述t1时刻的预测下行信道参数，ΗΗ(t0)是指所述t0时刻的实际下行信道参数的共轭转置；或者，
ρ(t1)＝abs[VΗ(t1) V(t0)]，其中，V(t0)是根据所述t0时刻的实际下行信道参数计算得到的所述UE的第一单用户权值，V(t1)是根据所述t1时刻的预测下行信道参数Η(t1)计算得到所述UE的第二单用户权值，VΗ(t1)是指所述UE的第二单用户权值V(t1)的共轭转置。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当
Figure FDA0003202444500000012
时，所述根据所述修正参数执行多用户配对操作，包括：
根据所述修正参数ρ(t1)生成目标单用户波束赋形SU BF权值；
根据所述目标SU BF权值执行多用户配对操作；或者，
根据所述修正参数ρ(t1)和所述t0时刻的实际下行信道参数执行多用户配对操作。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当ρ(t1)＝abs[VΗ(t1) V(t0)]时，用于多用户配对操作的多用户波束赋形MU BF权值WMU-BF满足WMU-BF＝V(VΗV+D(ρ(t1)))，D为对角线加载项，V是指该P+1个UE的SU BF权值矩阵，VH是指V的共轭转置；
用于多用户配对操作的UEy在第x流上配对后的修正量SINRx,y满足SINRx,y＝αx,y(ρ(t1))*SINRy*ΔSINRx,y，ΔSINRx,y是指UEy在第x流上配对前的修正量，SINRy是指根据UEy的信道质量指示CQI确定的SINR值，αx,y是指UEy在第x流上配对后的SINR修正系数。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述t0时刻的实际下行信道参数与所述UE在t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性系数K(t0)满足：
Figure FDA0003202444500000021
其中，Η(t0)是指t0时刻的下行信道参数，ΗΗ(t0-Δt)是指所述UE在t0-Δt时刻的实际下行信道参数的共轭转置。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述t0时刻的实际下行信道参数，以及所述t0时刻之前与t0时刻的实际下行信道参数相邻且连续的若干个实际下行信道参数，确定所述t1时刻的预测下行信道参数Η(t1)，包括：
Figure FDA0003202444500000022
其中，tn是指所述若干个实际下行信道参数对应的时刻中最早的时刻，A(ti)是指预测系数，Η(ti)是指ti时刻的实际下行信道参数；或者，
Η(t1)是根据所述t0时刻的实际下行信道参数和t2时刻的预测下行信道参数Η(t2)通过插值的方式确定的，其中，所述t2等于t0+t，所述t是指获取实际下行信道参数的周期，t2>t1，
Figure FDA0003202444500000023
tn是指所述若干个实际下行信道参数对应的时刻中最早的时刻，A(ti)是指预测系数，Η(ti)是指ti时刻的实际下行信道参数。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述t0时刻的实际下行信道参数，包括：
在所述t0时刻接收所述UE发送的实际下行信道参数；或者，
在所述t0时刻接收所述UE发送的导频信息；
解析所述导频信息得到实际下行信道参数。
9.一种多用户配对装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取用户设备UE t0时刻的实际下行信道参数；
计算模块，用于计算所述t0时刻的实际下行信道参数与所述UE在t0-Δt时刻的实际下行信道参数的相关性系数，其中，所述Δt小于或者等于预设时间长度；
确定模块，用于在所述相关性系数小于预设阈值时，根据所述t0时刻的实际下行信道参数，以及所述t0时刻之前与所述t0时刻的实际下行信道参数相邻且连续的若干个实际下行信道参数，确定所述UE t1时刻的预测下行信道参数，其中，所述t1时刻是所述t0时刻之后的发送时刻；
多用户配对模块，用于根据所述t1时刻的预测下行信道参数执行多用户配对操作。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述多用户配对模块，具体用于将所述t1时刻的预测下行信道参数作为所述UE的计算参数执行多用户配对操作；或者，根据所述t1时刻的预测下行信道参数和所述t0时刻的实际下行信道参数，生成修正参数；根据所述修正参数执行多用户配对操作。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述修正参数ρ(t1)满足：
Figure FDA0003202444500000031
其中，Η(t1)是指所述t1时刻的预测下行信道参数，ΗΗ(t0)是指所述t0时刻的实际下行信道参数的共轭转置；或者，
ρ(t1)＝abs[VΗ(t1) V(t0)]，其中，V(t0)是根据所述t0时刻的实际下行信道参数计算得到的所述UE的第一单用户权值，V(t1)是根据所述t1时刻的预测下行信道参数Η(t1)计算得到所述UE的第二单用户权值，VΗ(t1)是指所述UE的第二单用户权值V(t1)的共轭转置。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，当
Figure FDA0003202444500000032
时，
所述多用户配对模块，具体用于根据所述修正参数ρ(t1)生成目标单用户波束成形SUBF权值；根据所述目标SU BF权值执行多用户配对操作；或者，根据所述修正参数ρ(t1)和所述t0时刻的实际下行信道参数执行多用户配对操作。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，当ρ(t1)＝abs[VΗ(t1) V(t0)]时，用于多用户配对操作的MU BF权值WMU-BF满足WMU-BF＝V(VΗV+D(ρ(t1)))，D为对角线加载项，V是指该P+1个UE的SU BF权值矩阵，VH是指V的共轭转置；
用于多用户配对操作的UEy在第x流上配对后的修正量SINRx,y满足SINRx,y＝αx,y(ρ(t1))*SINRy*ΔSINRx,y，ΔSINRx,y是指UEy在第x流上配对前的修正量，SINRy是指根据UEy的信道质量指示CQI确定的SINR值，αx,y是指UEy在第x流上配对后的SINR修正系数。
14.如权利要求9所述的装置，其特征在于，相关性系数K(t0)满足：
Figure FDA0003202444500000041
其中，Η(t0)是指t0时刻的下行信道参数，ΗΗ(t0-Δt)是指所述UE在t0-Δt时刻的实际下行信道参数的共轭转置。
15.如权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述确定模块，具体用于按照
Figure FDA0003202444500000042
确定所述t1时刻的预测下行信道参数Η(t1)，tn是指所述若干个实际下行信道参数对应的时刻中最早的时刻，A(ti)是指预测系数，Η(ti)是指ti时刻的实际下行信道参数；或者，
根据所述t0时刻的实际下行信道参数和t2时刻的预测下行信道参数Η(t2)通过插值的方式确定所述Η(t1)，其中，所述t2等于t0+t，所述t是指获取实际下行信道参数的周期，t2>t1，
Figure FDA0003202444500000043
tn是指所述若干个实际下行信道参数对应的时刻中最早的时刻，A(ti)是指预测系数，Η(ti)是指ti时刻的实际下行信道参数。
16.如权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述获取模块，具体用于在所述t0时刻接收所述UE发送的实际下行信道参数；或者，在所述t0时刻接收所述UE发送的导频信息；解析所述导频信息得到实际下行信道参数。
17.一种基站，其特征在于，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器内存储有所述处理器能够执行的操作指令，所述处理器读取所述存储器内的操作指令用于实现权利要求1至8中任意一项所述的方法。
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