一种在多天线系统中进行用户配对的方法及装置.pdf

本发明公开了一种在多天线系统中进行用户配对的方法，用于提高用户配对及资源分配的效率。所述方法为：按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量；所述方法还包括：按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对。本发明还利用所述用户配对的方法实现了多用户设备的资源分配，以及本发明公开了用于实现上述方法的装置。

1、  一种在多天线系统中进行用户配对的方法，其特征在于，按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量；所述方法还包括以下步骤：
按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对。

2、  如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据网络环境确定位置彼此相邻的用户设备的步骤包括：
确定小区内所有用户设备的大尺度衰落值；
对所有的大尺度衰落值进行排序；
将序位相邻的用户设备确定为位置彼此相邻的用户设备。

3、  如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据路径损耗和慢衰落之和确定所述大尺度衰落值。

4、  一种资源分配方法，其特征在于，按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量；所述方法还包括以下步骤：
按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对；
综合配对的至少两个用户设备的优先级，并根据综合后的优先级为配对的至少两个用户设备分配资源。

5、  如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据网络环境确定位置彼此相邻的用户设备的步骤包括：
确定小区内所有用户设备的大尺度衰落值；
对所有的大尺度衰落值进行排序；
将序位相邻的用户设备确定为位置彼此相邻的用户设备。

6、  如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据路径损耗和慢衰落之和确定所述大尺度衰落值。

7、  如权利要求4所述的方法，其特征在于，综合配对的至少两个用户设备的优先级的步骤包括：
对所述配对的至少两个用户设备的优先级取平均；或者
根据大尺度衰落值对所述配对的至少两个用户设备的优先级取加权平均。

8、  一种用于实现在多天线系统中进行用户配对的装置，其特征在于，包括：
数量模块，用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量；
选择模块，用于按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备；
配对模块，用于对所述至少两个用户设备进行配对。

9、  如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述选择模块包括：
数据单元，用于确定小区内所有用户设备的大尺度衰落值；
排序单元，用于对所有的大尺度衰落值进行排序；
控制单元，用于将序位相邻的用户设备确定为位置彼此相邻的用户设备。

10、  如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述数据单元用于根据路径损耗和慢衰落之和确定所述大尺度衰落值。

11、  一种用于资源分配的装置，其特征在于，包括：
数量模块，用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量；
选择模块，用于按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备；
配对模块，用于对所述至少两个用户设备进行配对；
优先级模块，用于综合配对的至少两个用户设备的优先级；
分配模块，用于根据综合后的优先级为配对的至少两个用户设备分配资源。

12、  如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述选择模块包括：
数据单元，用于确定小区内所有用户设备的大尺度衰落值；
排序单元，用于对所有的大尺度衰落值进行排序；
控制单元，用于将序位相邻的用户设备确定为位置彼此相邻的用户设备。

13、  如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述数据单元用于根据路径损耗和慢衰落之和确定所述大尺度衰落值。

14、  如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述优先级模块包括：
第一单元，用于对所述配对的至少两个用户设备的优先级取平均；或者
第二单元，用于根据大尺度衰落值对所述配对的至少两个用户设备的优先级取加权平均。

15、  一种用于实现在多天线系统中进行用户配对的系统，其特征在于，包括：
大于虚拟多入多出系统的天线数量要求的多个用户设备；
网络侧设备，用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量，以及按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对。

16、  一种用于资源分配的系统，其特征在于，包括：
大于虚拟多入多出系统的天线数量要求的多个用户设备；
网络侧设备，用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量，以及按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对，进一步地综合配对的至少两个用户设备的优先级，并根据综合后的优先级为配对的至少两个用户设备分配资源。

一种在多天线系统中进行用户配对的方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是涉及在多天线系统中进行用户配对的方法及装置。
背景技术
随着无线互联网多媒体通信的快速发展，无线通信系统的容量与可靠性亟待提升，常规单天线收发通信系统面临严峻挑战。采用常规发射分集、接收分集或智能天线技术已不足以解决新一代无线通信系统的大容量与高可靠性的需求问题。出现的多入多出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系统使上述问题得到了解决，此时的信道容量随着天线数量的增大而线性增大。也就是说可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。而终端侧仍多是单天线，使MIMO系统的应用受到了限制。目前，为了进一步提高系统性能，在多入多出(MIMO)技术的基础上研究出虚拟MIMO技术。虚拟MIMO技术是将多个单天线用户设备配置成多天线系统，使该多个用户设备使用相同的时/频资源，以便扩大系统的吞吐量和提高网络服务质量。
现有技术中的用户配对方式主要有两种，第一种是正交配对：对用户进行两两比较，选择两个信道正交性最大的用户进行配对，这种方法可以最大程度减少用户之间的配对干扰，但是由于搜寻正交用户计算量较大，所以实现的复杂度较高，给系统带来的工作负担较重。第二种是随机配对：随机选择两个用户进行配对，这是目前比较普遍使用的配对方式，其优点是配对方式简单，复杂度低，计算量小；缺点是对于随机配对的用户有可能由于信道相关性大而对对方产生比较大的干扰，并且由于两个用户的差异较大，以及资源的分配和配对的用户相关，为了迁就条件较差的用户设备，导致不能有效的利用资源。
发明内容
本发明实施例提供一种在多天线系统中进行用户配对的方法及装置，用于提高用户配对及资源分配的效率。
一种在多天线系统中进行用户配对的方法，按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量；所述方法还包括以下步骤：
按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对。
一种资源分配方法，按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量；所述方法还包括以下步骤：
按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对；
综合配对的至少两个用户设备的优先级，并根据综合后的优先级为配对的至少两个用户设备分配资源。
一种用于实现在多天线系统中进行用户配对的装置，包括：
数量模块，用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量；
选择模块，用于按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备；
配对模块，用于对所述至少两个用户设备进行配对。
一种用于资源分配的装置，包括：
数量模块，用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量；
选择模块，用于按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备；
配对模块，用于对所述至少两个用户设备进行配对；
优先级模块，用于综合配对的至少两个用户设备的优先级；
分配模块，用于根据综合后的优先级为配对的至少两个用户设备分配资源。
一种用于实现在多天线系统中进行用户配对的系统，包括：
大于虚拟多入多出系统的天线数量要求的多个用户设备；
网络侧设备，用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量，以及按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对。
一种用于资源分配的系统，包括：
大于虚拟多入多出系统的天线数量要求的多个用户设备；
网络侧设备，用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量，以及按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对，进一步地综合配对的至少两个用户设备的优先级，并根据综合后的优先级为配对的至少两个用户设备分配资源。
本发明实施例通过确定位置相邻、网络环境近似的用户设备，对这类用户设备进行配对，克服了相关性大而产生的彼此干扰及降低了“远近”效应的问题，并且实现简单，以及在用户设备移动缓慢的情况下，对配对用户设备的功率分配也可以降低，节省系统资源。由于配对用户设备的位置相邻、网络环境近似，则它们适用的时/频资源也相近，便于网络资源的分配，提高网络资源的有效利用。
附图说明
图1为本发明实施例中用户配对的主要方法流程图；
图2为本发明实施例中用户配对的详细方法流程图；
图3为本发明实施例中用于用户配对的装置的结构图；
图4为本发明实施例中装置300中选择模块的结构图；
图5为本发明实施例中资源分配方法的主要流程图；
图6为本发明实施例中资源分配方法的详细流程图；
图7为本发明实施例中用于资源分配的装置的结构图；
图8为本发明实施例中装置700中选择模块的结构图；
图9为本发明实施例中配对的用户设备的位置示意图。
具体实施方式
由于位置相邻的用户设备的网络环境相似，便于资源分配和降低用户设备产生“远近”效应的可能性，所以本发明实施例对位置相邻的用户设备进行配对，实现过程相对于正交配对方式简单，又避免了随机配对的弊端。
参见图1，本实施例中在多天线系统中进行用户配对的主要方法流程如下：
按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量。该数量可能在很长的一段时间内不会改变。可以通过对用户设备进行更新或配置等方式将该数量保存在用户设备。
步骤101：获得各用户设备的网络环境情况。
步骤102：按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备。
步骤103：对所述至少两个用户设备进行配对。
其中，网络设备包括基站和演进基站等，下面以基站为例进行说明。网络环境具体为大尺度衰落等，大尺度衰落通过大尺度衰落值体现。下面根据这些具体情况相信描述用户配对的方法。
参见图2，本实施例中在多天线系统中进行用户配对的详细方法流程如下：
按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量。
步骤201：用户设备向基站发送测量报告，该报告包括大尺度衰落值，即包括路径损耗和慢衰落之和。
步骤202：基站接收并解析各用户设备发送的测量报告，获得小区内所有用户设备的大尺度衰落值。
步骤203：基站对所有的大尺度衰落值进行排序，按照从小到大或从大到小的顺序均可。
步骤204：将序位相邻的用户设备确定为位置彼此相邻的用户设备。
步骤205：按照所述确定的数量，对位置相近的至少两个用户设备进行配对。例如虚拟MIMO系统为2×2系统，则按照所排的顺序每两个用户设备配为一对，使它们的单天线配为一组多天线。
步骤206：基站向用户设备发送配置信息，使用户设备进行虚拟MIMO的配置。其中，配置信息包括配对的用户设备可以使用的时/频资源等。
对于未进行配对的用户设备，例如拟MIMO系统为2×2系统，用户设备的数量为奇数个，则可能至少有一个用户设备未参加配对，则对未配对的用户设备使用分集技术传输数据。
参见图3，本实施例中用于实现在多天线系统中进行用户配对的装置300包括数量模块301、选择模块302和配对模块303。该装置300可具体为基站等。
数量模块301用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量。
选择模块302用于按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备。
配对模块303用于对所述至少两个用户设备进行配对。
该装置300还包括接口模块，本图未示出，该接口模块用于与用户设备进行交互，接收测量报告和发送配置信息等。
该装置300还包括存储模块，本图未示出，该存储模块用于存储所述确定的数量和测量报告等。
其中，选择模块302包括数据单元401、排序单元402和控制单元403，参见图4所示。
数据单元401用于确定小区内所有用户设备的大尺度衰落值。数据单元401具体用于根据路径损耗和慢衰落之和确定所述大尺度衰落值。
排序单元402用于对所有的大尺度衰落值进行排序。
控制单元403用于将序位相邻的用户设备确定为位置彼此相邻的用户设备。
本实施例提供一种用于实现在多天线系统中进行用户配对的系统，其包括：
大于虚拟多入多出系统的天线数量要求的多个用户设备；
网络侧设备，用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量，以及按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对。该网络侧设备为装置300，具体为基站等实体。
通过上述用户配对方法，给资源分配带来了方便，下面介绍基于上述用户配对方法的资源分配方法。
参见图5，本实施例中资源分配方法的主要流程如下：
按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量。
步骤501：获得各用户设备的网络环境情况。
步骤502：根据网络环境确定位置彼此相邻的用户设备。
步骤503：按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对。
步骤504：综合配对的至少两个用户设备的优先级，并根据综合后的优先级为配对的至少两个用户设备分配资源。
其中，步骤502和步骤504的具体实现方式不唯一，下面通过详细的方法流程进行介绍。
参见图6，本实施例中资源分配方法的详细流程如下：
按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量。
步骤601：用户设备向基站发送测量报告，该报告包括大尺度衰落值，即包括路径损耗和慢衰落之和。
步骤602：基站接收并解析各用户设备发送的测量报告，获得小区内所有用户设备的大尺度衰落值。
步骤603：基站对所有的大尺度衰落值进行排序，按照从小到大或从大到小的顺序均可。
步骤604：基站将序位相邻的用户设备确定为位置彼此相邻的用户设备。
步骤605：基站按照所述确定的数量，对位置相近的至少两个用户设备进行配对。例如虚拟MIMO系统为2×2系统，则按照所排的顺序每两个用户设备配为一对，使它们的单天线配为一组多天线。
步骤606：基站综合配对的至少两个用户设备的优先级，具体实现方式有多种，如对所述配对的至少两个用户设备的优先级取平均；或者，如根据大尺度衰落值对所述配对的至少两个用户设备的优先级取加权平均，其中数字1、2用来标识不同的用户设备。
步骤607：基站根据综合后的优先级为配对的至少两个用户设备分配资源。
步骤608：基站向用户设备发送资源分配信息和配置信息，使用户设备使用分配的资源。
参见图7，本实施例中用于实现资源分配的装置700包括数量模块701、选择模块702、配对模块703、优先级模块704和分配模块705。该装置700可具体为基站等。
数量模块701用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量。
选择模块702用于按照所述确定的数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备。
配对模块703用于对所述至少两个用户设备进行配对。
优先级模块704用于综合配对的至少两个用户设备的优先级。
分配模块705用于根据综合后的优先级为配对的至少两个用户设备分配资源。
该装置700还包括接口模块，本图未示出，该接口模块用于与用户设备进行交互，接收测量报告和发送资源分配信息和配置信息等。
该装置700还包括存储模块，本图未示出，该存储模块用于存储所述确定的数量和测量报告等。
其中，选择模块702包括数据单元801、排序单元802和控制单元803，参见图8所示。
数据单元801用于确定小区内所有用户设备的大尺度衰落值。数据单元801用于根据路径损耗和慢衰落之和确定所述大尺度衰落值。
排序单元802用于对所有的大尺度衰落值进行排序。
控制单元803用于将序位相邻的用户设备确定为位置彼此相邻的用户设备。
优先级模块704包括第一单元和/或第二单元。
第一单元用于对所述配对的至少两个用户设备的优先级取平均。
第二单元用于根据大尺度衰落值对所述配对的至少两个用户设备的优先级取加权平均。
本实施例还提供一种用于资源分配的系统，包括：
大于虚拟多入多出系统的天线数量要求的多个用户设备；
网络侧设备，用于按照虚拟多入多出系统的天线数量要求，确定需要配对的用户设备的数量，以及按照所述数量，根据网络环境确定位置彼此相邻的至少两个用户设备，并对该至少两个用户设备进行配对，进一步地综合配对的至少两个用户设备的优先级，并根据综合后的优先级为配对的至少两个用户设备分配资源。该网络侧设备为装置700，具体为基站等实体。
用于实现本发明实施例的软件可以存储于软盘、硬盘、光盘和闪存等存储介质。
本发明实施例通过确定位置相邻、网络环境近似的用户设备，对这类用户设备进行配对，克服了相关性大而产生的彼此干扰及降低了“远近”效应的问题，并且实现简单，以及在用户设备移动缓慢的情况下，对配对用户设备的功率分配也可以降低，节省系统资源。由于配对用户设备的位置相邻、网络环境近似，则它们适用的时/频资源也相近，便于网络资源的分配，提高网络资源的有效利用。本发明实施例具体依据路径损耗和慢衰落情况确定需要配对的用户设备，参见图9所示，这是基于路径损耗和慢衰落与功率控制有关及信息获取方便的优点。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。