CN115243305A - 一种用户空间关联关系确定方法、基站及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用户空间关联关系确定方法、基站及存储介质，该方法包括：获取至少一个用户设备UE的下行调度业务在每个预设波束上能量投影的能量值，所述能量值是根据所述UE的下行调度业务在多个所述预设波束上进行能量投影得到的；将所述能量值符合预设波束归属条件的所述预设波束作为所述UE的归属波束；根据两个所述UE的归属波束和预设波束空间相关性数据，确定两个所述UE之间的空间关联关系；其中，所述预设波束空间相关性数据包括任意两个所述预设波束之间的空间相关性关系值。本申请的技术方案可以实现降低基站确定用户空间关联关系的计算负担，同时能保证系统的容量。

Description

一种用户空间关联关系确定方法、基站及存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种用户空间关联关系确定方法、基站及存储介质。
背景技术
在5G系统中，所使用频点更高，小区覆盖范围变小，传输带宽增大，网络中用户较多，用户间业务信道干扰增大，使用大规模阵列天线(Massive MIMO)技术可以提升系统容量。使用Massive MIMO和空分多址(Spatial Multip lexing)技术，需要根据用户设备(User Equipment，UE)的上行探测参考信号(Sounding Reference Signal,SRS)测量信道状态信息，基站实时计算用户收发端天线端口的空间相关性，如果天线端口之间的正交性较差，则空分时信道间数据流间干扰严重，导致流量损失。在多用户MIMO(multi-userMIMO,MU-MIMO)系统中，5G基站需要接收大量用户上报的SRS测量信息，利用SRS来计算用户间关联关系。基站侧不仅要考虑例如多普勒频偏和时偏等影响基站侧接收SRS的及时性和准确性，同时还要考虑到计算大量用户间相关性的计算开销。而某些用户设备未配置SRS没有相关性但仍然需要使用空分复用技术。
发明内容
本申请提供一种用户空间关联关系确定方法、基站及存储介质，旨在实现降低基站确定用户空间关联关系的计算负担，同时能保证系统的容量。
本发明实施例提供了一种用户空间关联关系确定方法，包括：
获取至少一个用户设备UE的下行调度业务在每个预设波束上能量投影的能量值，所述能量值是根据所述UE的下行调度业务在多个所述预设波束上进行能量投影得到的；
将所述能力值符合预设波束归属条件的所述预设波束作为所述UE的归属波束；
根据两个所述UE的归属波束和预设波束空间相关性数据，确定两个所述UE之间的空间关联关系；其中，所述预设波束空间相关性数据包括任意两个所述预设波束之间的空间相关性关系值。
本发明实施例还提出了一种基站，所述基站包括存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器执行时实现本发明任意实施例提供的用户空间关联关系确定方法。
本发明实施例还提供了一种存储介质，用于计算机可读存储，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现本发明任意实施例提供的用户空间关联关系确定方法。
本发明实施例提供的用户空间关联关系确定方法、基站及存储介质，通过UE的下行调度业务在预设波束上的能量投影，确定UE的归属波束，并利用归属波束间的空间相关性来确定用户空间关联关系，实现不依赖SRS来计算用户空间关联关系，降低基站确定用户空间关联关系的计算负担，同时能保证系统的容量。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种用户空间关联关系确定方法的流程图；
图2是本发明实施例中的一种用户空间关联关系确定方法的流程图；
图3是本发明实施例中的预设波束相关性矩阵3-D示意图；
图4是本发明实施例中的一种基站的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。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任意组合。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特有的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
本实施例提供一种用户空间关联关系确定方法，如图1所示，用户空间关联关系确定方法包括：
S110、获取至少一个用户设备UE的下行调度业务在每个预设波束上能量投影的能量值，所述能量值是根据所述UE的下行调度业务在多个所述预设波束上进行能量投影得到的；
S120、将所述能量值符合预设波束归属条件的所述预设波束作为所述UE的归属波束；
S130、根据两个所述UE的归属波束和预设波束空间相关性数据，确定两个所述UE之间的空间关联关系；其中，所述预设波束空间相关性数据包括任意两个所述预设波束之间的空间相关性关系值。
其中，基站在物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel,PDSCH)有下行数据发送的情况下，基站会选择适于该UE的预设波束进行调度，以达到频谱效率最大化。基站根据UE的下行调度业务在多个预先生成的预设波束上分别进行能量投影，这样可以得到UE的下行调度业务在每个预设波束上投影的能量值。预设波束可以是利用信道状态信息参考信号(Channel State Information-Reference Signal，CSI-RS)在水平维度和垂直维度的物理空间属性，在空口生成的多个窄波束。可以将每个预设波束上投影的能量值进行对比，按照预设波束归属条件为UE挑选一个预设波束作为UE的归属波束。预设波束归属条件是以频谱效率最大化为目标设置的，示例的，可以选择投影的能量值较高的预设波束作为UE的归属波束。采用上述确定归属波束的方式，可以为每个UE确定出对应的归属波束，利用归属波束进行业务数据的传输。而通常情况下，同时会有多个UE需要进行业务调度，那么如果想要使用空分复用技术，就需要确定不同UE之间的空间关联关系。对于多个UE进行业务调度的情况，要确定每两个UE的空间关联关系。由于每个UE的归属波束已经确定，而归属波束是多个预设波束中的其中之一。预设波束在生成之后，任意两个预设波束之间的空间间隔度也就可以预先确定，将任意两个预设波束之间的空间相关性关系值集合为预设波束空间相关性数据，利用两个UE的归属波束在预设波束空间相关性数据可以查询到这两个归属波束的空间相关性，然后这两个归属波束的空间相关性也就表征了对应的两个UE的空间关联关系。每两个UE之间的空间关联关系，可以作为判断UE之间信号干扰程度的依据。获取终端用户在不同预设波束下的空间相关性，两两间相关性越小，则终端用户间越趋向于正交。对于正交性符合预设要求的终端间则可以使用MU-MIMO发送数据，提升网络容量。当上行SRS测量不准、UE上报SRS测量丢失或者UE能力级不支持SRS轮发时，使用波束量化相关性就可以很好的弥补由于相关性测量信息不足而导致的无法进行多用户大规模空分，进而造成的系统性能损失问题，同时，降低基站确定用户空间关联关系的计算负担。
在一种实现方式中，如图2所示，用户空间关联关系确定方法包括：
S210、根据天线水平张角和天线垂直张角，配置水平方向成行和垂直方向成列的多个所述预设波束；
S220、配置与每个所述预设波束对应的零功率信道状态信息参考信号(Non ZeroPower-CSI-RS，NZP-CSI-RS)资源，所述NZP-CSI-RS资源设置为测量对应的所述预设波束的参考信号接收功率。
S230、获取至少一个用户设备UE的下行调度业务在每个预设波束上能量投影的能量值，所述能量值是根据所述UE的下行调度业务在多个所述预设波束上进行能量投影得到的；
S240、将所述能量值符合预设波束归属条件的所述预设波束作为所述UE的归属波束；
S250、根据两个所述UE的归属波束和预设波束空间相关性数据，确定两个所述UE之间的空间关联关系。
其中，天线在水平方向和垂直方向具备预设角度的张角，不同的天线往往张角大小也有所不同。可以结合实际网络根据天线水平张角和天线垂直张角，将天线的空口划分为为多行多列的窄波束作为预设波束。并为每个预设波束配置与其对应的NZP-CSI-RS资源。这样，每个NZP-CSI-RS资源对应测量一个预设波束的在物理层(L1层)的参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power，RSRP)，从而确定UE在对应测量的预设波束上的信号强度。
在一种实现方式中，所述根据天线水平张角和天线垂直张角，配置水平方向成行和垂直方向成列的多个所述预设波束，包括：
通过将所述天线水平张角根据第一分割数量进行分割和将所述天线垂直张角根据第二分割数量进行分割，在空口生成多个所述预设波束。
其中，可以根据天线水平张角大小确定将空口分为多少列，根据天线垂直张角大小确定将空口分为多少行，进而完成对空口空间的划分生成多个预设波束。而对于天线水平张角和天线垂直张角的划分，可以采用均分或非均分的方式，示例的，可以将空口划分为水平8波束，垂直4波束共32个预设波束，当然还可以划分12个、16个或64个等等。由于UE的位置分布是不确定的，多个UE的位置分布也往往是不均匀的，那么，考虑将天线水平张角和天线垂直张角的进行均分，可以均衡覆盖小区中的多个UE。
在一种实现方式中，所述配置与每个所述预设波束对应的零功率信道状态信息参考信号NZP-CSI-RS资源，包括：
通过高层信令配置与所述预设波束数量相同的单端口的所述NZP-CSI-RS资源；
设置每个所述NZP-CSI-RS资源与所述预设波束的对应关系。
其中，可以将天线水平张角进行均分，将天线垂直张角也进行均分，天线水平张角和天线垂直张角的均分可以根据天线的情况进行自定义，也就是第一分割数量和第二分割数量可以进行自定义。例如，考虑将天线水平张角均分为8个，这样会有8列波束，将天线垂直张角均分为4份，这样会有4行波束，由此可以生成32个预设波束，排列为4行8列。对于预置波束数量，为UE能力级参数，对于某些UE可能支持不到32个NZP-CSI-RS资源，可支持16或者8等，本示例中仅以32波束说明。在生成预设波束之后，可以为多个所述预设波束分配对应的索引标识Index。配置和预设波束数量相同的NZP-CSI-RS资源，每个NZP-CSI-RS资源对应测量一个预设波束的L1-RSRP。示例的，对于32个预设波束，需要建立32个NZP-CSI-RS资源并与预设波束一一对应。小区中每个UE配置相同的NZP-CSI-RS资源。可以通过RRC(RadioResource Control，无线资源控制)层高层信令(High Level Signaling)在CSI-MeasConfig中配置与预设波束数量相同的Cell-specific单port模式的，密度为1的NZP-CSI-RS资源，每个UE都收到该参考信号。
在一种实现方式中，在所述配置与每个所述预设波束对应的零功率信道状态信息参考信号NZP-CSI-RS资源之后，还包括：
根据所述预设波束的波束功率和任意两个所述预设波束之间的空间关系，确定任意两个所述预设波束之间的所述空间相关性关系值，所述预设波束空间相关性数据为多个所述预设波束中任意两个所述预设波束之间的所述空间相关性关系值的集合。
其中，根据任意两个所述预设波束的天线权值向量，物理层仿真计算出多个所述预设波束间的投影能量，根据投影能量进行相关关系的归一化量化，得到所述预设波束空间相关性数据。
以排列为4行8列的32个预设波束为例，对CSI-RS 32预设波束中任意两个预设波束bi和bj，
Figure BDA0003036101110000041
相关性值＝<bi,bj>/(|bi|·|bj|)。
其中：
bi和bj分别表示波束i和j的天线权值向量，
Figure BDA0003036101110000042
<,>：表示内积(inner product)，|.|：表示范数。
本实现方式中水平方向同一行8个预设波束，每个预设波束宽度为15度，同一行中相邻预设波束功率相差3dB。垂直方向同一列4个预设波束，每个预设波束宽度为6度，同一列中相邻预设波束功率相差3dB。得到水平的归一化天线间距分别为dh＝0.537，垂直的归一化天线间距分别为dv＝0.653*3。水平8个预设波束的角度指向向量为[-52，-37，-22，-7，7，22，37，52]度，垂直4个预设波束的角度指向向量[-6，0，6，12]度，水平和垂直构成的物理空间共32预设波束。
32个预设波束的编号可以是先水平后垂直，垂直从-6度(上扬)开始数，空间角度指向如以下表1所示：
表1
Figure BDA0003036101110000043
Figure BDA0003036101110000051
得到的相关性矩阵3-D表示如附图3所示，可见32预设波束间的两两相关性基本以8个波束为周期，因为8个波束后遍历到相邻的垂直预设波束。量化后波束Beam的波束相关性关系值Corr，如下表2-5所示：
表2
Figure BDA0003036101110000052
Figure BDA0003036101110000061
表3
Figure BDA0003036101110000062
Figure BDA0003036101110000071
表4
Figure BDA0003036101110000072
Figure BDA0003036101110000081
表5
Figure BDA0003036101110000091
在一种实现方式中，所述获取至少一个用户设备UE的下行调度业务在每个预设波束上能量投影的能量值，包括：
在所述UE有所述下行调度业务的情况下，根据所述下行调度业务所对应的所述UE的实际调度层数，在全部所述预设波束上对每一层调度分别进行能量投影，累计每个所述预设波束上针对所述下行调度业务能量投影的叠加能量值。
其中，当基站在PDSCH有下行数据发送时，基站根据该PDSCH业务所对应的UE的实际调度层数，在所有预设波束上对PDSCH业务的每一层调度分别作能量投影，然后将每个预设波束上各层能量投影的能量值进行叠加得到叠加能量值，该叠加能量值就是下行调度业务在预设波束上能量投影的所述能量值。
在一种实现方式中，所述将所述能量值符合预设波束归属条件的所述预设波束作为所述UE的归属波束，包括：
将所述能量值最大的所述预设波束判定为符合所述预设波束归属条件，作为所述UE的所述归属波束。
其中，在得到每个预设波束能量投影叠加的能量值之后，可以将各个预设波束的能量值进行比较，将最大能量值的预设波束认为是符合预设波束归属条件的，将最大能量值的预设波束作为该UE的归属波束，识别出该归属波束的ID(index)。依次类推，识别出所有UE所在的归属波束ID。
在一种实现方式中，所述根据两个所述UE的归属波束和预设波束空间相关性数据，确定两个所述UE之间的空间关联关系，包括：
根据两个所述UE的所述归属波束，从所述预设波束空间相关性数据中查询两个所述归属波束之间的所述空间相关性关系值，表征两个所述UE之间的空间关联关系。
其中，在得到每个UE所在的归属波束之后，识别了归属波束的ID，就可以根据每两个归属波束的ID从预设波束空间相关性数据中查询到两个所述归属波束之间的所述空间相关性关系值，空间相关性关系值可以体现对应的两个UE之间的空间关联关系。如此对任意两个UE，都可以确定两UE之间的空间关联关系。获取到UE在不同波束下的空间相关性，两两间相关性越小，则UE间越趋向于正交。UE间则可以使用MU-MIMO发送数据，提升网络容量。可以设置阈值来判断UE间是否可以使用空分复用技术发送数据。当上行SRS信号测量不准、终端上报SRS测量丢失或者终端能力级不支持SRS轮发时，使用波束量化相关性就可以很好的弥补由于相关性测量信息不足而导致的无法进行多用户大规模空分，进而造成的系统性能损失问题。
本发明实施例提供了一种基站，如图4所示，所述基站400包括存储器401、处理器402、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器401和所述存储器402之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器401执行时实现本发明任意实施例提供的用户空间关联关系确定方法。
本发明实施例提供了一种存储介质，用于计算机可读存储，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现实施例提供的用户空间关联关系确定方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种用户空间关联关系确定方法，其特征在于，包括：
获取至少一个用户设备UE的下行调度业务在每个预设波束上能量投影的能量值，所述能量值是根据所述UE的下行调度业务在多个所述预设波束上进行能量投影得到的；
将所述能量值符合预设波束归属条件的所述预设波束作为所述UE的归属波束；
根据两个所述UE的归属波束和预设波束空间相关性数据，确定两个所述UE之间的空间关联关系；其中，所述预设波束空间相关性数据包括任意两个所述预设波束之间的空间相关性关系值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取至少一个用户设备UE的下行调度业务在每个预设波束上能量投影的能量值之前，还包括：
根据天线水平张角和天线垂直张角，配置水平方向成行和垂直方向成列的多个所述预设波束；
配置与每个所述预设波束对应的零功率信道状态信息参考信号NZP-CSI-RS资源，所述NZP-CSI-RS资源设置为测量对应的所述预设波束的参考信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据天线水平张角和天线垂直张角，配置水平方向成行和垂直方向成列的多个所述预设波束，包括：
通过将所述天线水平张角根据第一分割数量进行分割和将所述天线垂直张角根据第二分割数量进行分割，在空口生成多个所述预设波束。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述配置与每个所述预设波束对应的零功率信道状态信息参考信号NZP-CSI-RS资源，包括：
通过高层信令配置与所述预设波束数量相同的单端口的所述NZP-CSI-RS资源；
设置每个所述NZP-CSI-RS资源与所述预设波束的对应关系。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述配置与每个所述预设波束对应的零功率信道状态信息参考信号NZP-CSI-RS资源之后，还包括：
根据所述预设波束的波束功率和任意两个所述预设波束之间的空间关系，确定任意两个所述预设波束之间的所述空间相关性关系值，所述预设波束空间相关性数据为多个所述预设波束中任意两个所述预设波束之间的所述空间相关性关系值的集合。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取至少一个用户设备UE的下行调度业务在每个预设波束上能量投影的能量值，包括：
在所述UE有所述下行调度业务的情况下，根据所述下行调度业务所对应的所述UE的实际调度层数，在全部所述预设波束上对每一层调度分别进行能量投影，累计每个所述预设波束上针对所述下行调度业务能量投影的叠加能量值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述能量值符合预设波束归属条件的所述预设波束作为所述UE的归属波束，包括：
将所述能量值最大的所述预设波束判定为符合所述预设波束归属条件，作为所述UE的所述归属波束。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据两个所述UE的归属波束和预设波束空间相关性数据，确定两个所述UE之间的空间关联关系，包括：
根据两个所述UE的所述归属波束，从所述预设波束空间相关性数据中查询两个所述归属波束之间的所述空间相关性关系值，表征两个所述UE之间的空间关联关系。
9.一种基站，其特征在于，所述基站包括存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的用户空间关联关系确定方法。
10.一种存储介质，用于计算机可读存储，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求1至8中任一项所述的用户空间关联关系确定方法。
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