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CN111787629B - 一种模式切换后的多用户配对处理方法及装置 - Google Patents

一种模式切换后的多用户配对处理方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种模式切换后的多用户配对处理方法及装置，方法包括：统计物理资源块PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式；将信号与干扰加噪声比SINR大于信干噪比门限的用户加入配对候选集，并根据所述配对候选集确定配对层数和至少一个配对用户；若判断获知所述配对层数大于第二门限，则对所述至少一个配对用户进行配对调度。通过统计PRB的利用率，当利用率大于第一门限时进行传输模式的切换，当配对层数大于第二门限时对用户进行配对调度，能够提高小区的资源利用率和吞吐量，从而提高用户的通信速率。

Description

一种模式切换后的多用户配对处理方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，具体涉及一种模式切换后的多用户配对处理方法及装置。
背景技术
LTE(Long Term Evolution，通用移动通信技术长期演进)小区用户较多，小区有时业务繁忙，有些业务空闲，小区繁忙时走基于3D-MIMO(Three-Dimension Multiple-Input Multi-Output，三维多入多出)技术的多用户配对流程，拥有更多配对层数增益，提高小区吞吐量。小区较空闲时，走原有的LTE流程，即依据用户频谱效率，实现TM3/8(Transmission Mode 3/8，传输模式3/8)模式间、模式内的自适应。
现有的实现方法如图1所述，3D-MIMO基站在运行下行多用户配对模式时，下行传输模式同时固定为TM7(Transmission Mode 7，传输模式7)单流波束赋型。对小区中的多个用户，MAC(Medium Access Control，媒体接入控制)基于快速轮询算法生成候选用户集，上报候选用户频谱效率给FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)模块。FPGA采用贪婪算法计算出配对后能够最大化用户配对吞吐量的用户参与配对，最终选择N个用户，N为配对的层数，将配对用户集合反馈给MAC。MAC根据提供的配对用户集合中的N个用户优先进行资源分配，再对非配对用户进行资源分配，从而尽可能的提升整个小区吞吐量。
现有的3D-MIMO基站在运行下行多用户配对模式时，传输模式固定为TM7单流波束赋型，即使用户信道条件再好，也不能使用其它传输模式，无法实时充分利用系统资源，影响小区吞吐量。
发明内容
由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种模式切换后的多用户配对处理方法及装置。
第一方面，本发明实施例提出一种模式切换后的多用户配对处理方法，包括：
统计物理资源块PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式；
将信号与干扰加噪声比SINR大于信干噪比门限的用户加入配对候选集，并根据所述配对候选集确定配对层数和至少一个配对用户；
若判断获知所述配对层数大于第二门限，则对所述至少一个配对用户进行配对调度。
第二方面，本发明实施例还提出一种模式切换后的多用户配对处理装置，包括：
模式切换模块，用于统计物理资源块PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式；
配对候选模块，用于将信号与干扰加噪声比SINR大于信干噪比门限的用户加入配对候选集，并根据所述配对候选集确定配对层数和至少一个配对用户；
配对调度模块，用于若判断获知所述配对层数大于第二门限，则对所述至少一个配对用户进行配对调度。
第三方面，本发明实施例还提出一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述方法。
第四方面，本发明实施例还提出一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行上述方法。
由上述技术方案可知，本发明实施例通过统计PRB的利用率，当利用率大于第一门限时进行传输模式的切换，当配对层数大于第二门限时对用户进行配对调度，能够提高小区的资源利用率和吞吐量，从而提高用户的通信速率。
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，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的一种用户配对处理方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的一种模式切换后的多用户配对处理方法的流程示意图；
图3为本发明另一实施例提供的一种模式切换后的多用户配对处理方法的流程示意图；
图4为本发明一实施例提供的一种模式切换后的多用户配对处理装置的结构示意图；
图5为本发明一实施例提供的电子设备的逻辑框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
图2示出了本实施例提供的一种模式切换后的多用户配对处理方法的流程示意图，包括：
S201、统计PRB(Physical Resource Block，物理资源块)的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式。
具体地，MAC对当前的PRB进行统计，得到PRB的利用率。对PRB的利用率的判断通过两个门限值进行判断：低门限和高门限，如图3所示。其中所述第一门限即为高门限。
所述第一传输模式和所述第二传输模式为两种不同的数据传输模式。现有的3D-MIMO基站在运行下行多用户配对模式时，传输模式固定为TM7单流波束赋型，即使用户信道条件好，也不能使用TM3或TM8双流，限制了小区的流数增益；不能够实时的根据信道状态与小区PRB利用率进行TM3、TM8双流及TM8单流波束赋型模式的切换，无法实时充分利用系统资源来提升小区吞吐量；也不会将一直处于TM3/TM8的老用户切换为TM7单流波束赋型，参与后续用户配对流程，将会限制配对用户选择时的多用户增益，影响小区吞吐量。
本实施例中，所述第一传输模式为TM3，所述第二传输模式为TM8，也可以采用其它传输模式。
S202、将SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比)大于信干噪比门限的用户加入配对候选集，并根据所述配对候选集来确定配对层数和至少一个配对用户。
其中，所述信干噪比门限是预先设定的用于判断用户的SINR的门限值。
所述配对候选集为初步筛选后的待配对的用户的集合，后续通过贪婪算法对所述配对候选集中的各用户进行处理，进一步筛选得到最终进行配对的用户。
所述配对层数即为最终进行配对的用户的数量。
具体地，由FPGA对配对层数进行计算后返回至MAC，MAC根据FPGA返回的结果，对配对层数进行门限判断，以确定是否进入配对调度流程。
S203、若判断获知所述配对层数大于第二门限，则对所述至少一个配对用户进行配对调度。
其中，所述第二门限为预先设定的用于判断配对层数的门限值。
具体地，参见图3，MAC统计PRB利用率后，当PRB利用率高于高门限时，MAC控制TM3用户可以切换为TM8，TM8用户不能切换TM3，新接入用户设置为TM8；然后MAC选择SINR大于信干噪比门限的用户生成配对候选集，并将配对候选集上报给FPGA；FPGA对配对候选集中的N个用户采用贪婪算法，遍历选择能够使小区吞吐量最大化的用户i加入可配对用户集，直到小区吞吐量不能再增加时统计总可配对用户数Np，即为可配对最大层数，并将Np发送给MAC，由MAC对所述至少一个配对用户进行配对调度。
本实施例通过统计PRB的利用率，当利用率大于第一门限时进行传输模式的切换，当配对层数大于第二门限时对用户进行配对调度，能够提高小区的资源利用率和吞吐量，从而提高用户的通信速率。
进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述配对调度包括：
控制所述第二传输模式的双流用户切换为所述第二传输模式的单流用户，并进行多用户配对调度和资源分配。
对未成功配对的用户，确保达到预设的比特速率，并对未成功配对的用户平均分配资源。
举例来说，参见图3，MAC判断配对层数高于高门限时，对配对用户进行配对调度，具体为：MAC控制TM8双流用户强制切换为TM8单流用户，参与多用户配对调度，对于未成功配对的用户在保MinBR(Minimum Bit Rate，最小比特速率)的同时平均分配资源；当FPGA计算的配对层数低于低门限时，不参考配对结果，MAC不进行配对调度，每个用户根据频谱效率判断使用TM8双流还是单流；当配对模块输出的配对层数介于高、低门限之间时，维持前一时刻的配对策略不变化。
现有技术中基于TM7单流进行配对调度，单个用户只能单流，用户通信速率低，本实施例实现了TM3/8单/双流切换，MAC既可进行单用户单流也可进行单用户双流自适应的调度，提高了用户通信速率；同时可以根据现场实际情况，灵活配置PRB利用率的高低门限、配对层数的高低门限，提高小区资源利用率；另外，现有技术固定TM7单流，一直处于TM3的用户不参与配对，本实施例提供的方法可以让该用户参与配对过程，增加配对选择时的多用户增益。
本实施例提供的基于PRB利用率的模式切换后多用户配对处理的方法，解决了目前外场测试中发现用户吞吐量较低而只能采用固定的TM7单流配对的问题，可以形成TM3/8单双流、模式间与模式内各种切换及多用户配对共存的机制，提高空口速率。
进一步地，在上述方法实施例的基础上，S201具体包括：
统计PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式，并禁止所述第二传输模式的用户的传输模式切换为第一传输模式，将新接入用户的传输模式设置为第二传输模式。
举例来说，参见图3，MAC统计PRB利用率后，当PRB利用率高于高门限时，MAC控制TM3用户可以切换为TM8，TM8用户不能切换TM3，新接入用户设置为TM8，能够保证当前网络的用户均采用能够提高小区吞吐量的TM8。
进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述方法还包括：
S204、若判断获知所述利用率小于第三门限，则控制所述第一传输模式的用户和所述第二传输模式的用户进行所述第一传输模式和所述第二传输模式的模式间自适应切换。
其中，所述第三门限对应图3的低门限。
举例来说，参见图3，当MAC统计PRB利用率低于低门限时，执行原有LTE的TM3/8模式间的自适应切换，即依据用户频谱效率，实现TM3/8模式间、模式内的自适应，MAC不向FPGA上报配对用户候选集。
现有的3DMIMO基站只有固定TM7或TM8配对流程，本实施例实现了TM3/8模式间的自适应切换和TM8多用户配对流程共存，以及状态的相互转换，提高了资源利用率和用户体验。
另外，当小区下行平均PRB利用率介于高、低之间时，如图3所示，维持前一时刻的模式切换与调度策略不变。例如，当PRB利用率从高于高门限切换到处于高与低门限之间，则采用PRB利用率高于高门限时的模式切换与调度策略；当PRB利用率从低于低门限升高到处于高与低门限之间，则采用PRB利用率低于低门限时的模式切换与调度策略。
图4示出了本实施例提供的一种模式切换后的多用户配对处理装置的结构示意图，所述装置包括：模式切换模块401、配对候选模块402和配对调度模块403，其中：
所述模式切换模块401用于统计物理资源块PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式；
所述配对候选模块402用于将信号与干扰加噪声比SINR大于信干噪比门限的用户加入配对候选集，并根据所述配对候选集确定配对层数和至少一个配对用户；
所述配对调度模块403用于若判断获知所述配对层数大于第二门限，则对所述至少一个配对用户进行配对调度。
具体地，所述模式切换模块401统计物理资源块PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式；所述配对候选模块402将信号与干扰加噪声比SINR大于信干噪比门限的用户加入配对候选集，并根据所述配对候选集确定配对层数和至少一个配对用户；所述配对调度模块403若判断获知所述配对层数大于第二门限，则对所述至少一个配对用户进行配对调度。
本实施例通过统计PRB的利用率，当利用率大于第一门限时进行传输模式的切换，当配对层数大于第二门限时对用户进行配对调度，能够提高小区的资源利用率和吞吐量，从而提高用户的通信速率。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述配对调度包括：
控制所述第二传输模式的双流用户切换为所述第二传输模式的单流用户，并进行多用户配对调度和资源分配；
对未成功配对的用户，确保达到预设的比特速率，并对未成功配对的用户平均分配资源。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述模式切换模块401具体用于统计PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式，并禁止所述第二传输模式的用户的传输模式切换为第一传输模式。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述模式切换模块401具体用于统计PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式，并将新接入用户的传输模式设置为第二传输模式。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述装置还包括：
自适应切换模块，用于若判断获知所述利用率小于第三门限，则控制所述第一传输模式的用户和所述第二传输模式的用户进行所述第一传输模式和所述第二传输模式的模式间自适应切换。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述第一传输模式为传输模式TM3，所述第二传输模式为TM8；
所述配对候选集为初步筛选后的待配对的用户的集合。
本实施例所述的模式切换后的多用户配对处理装置可以用于执行上述方法实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。
参照图5，所述电子设备，包括：处理器(processor)501、存储器(memory)502和总线503；
其中，
所述处理器501和存储器502通过所述总线503完成相互间的通信；
所述处理器501用于调用所述存储器502中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种模式切换后的多用户配对处理方法，其特征在于，包括：
统计物理资源块PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式，所述第一传输模式为传输模式TM3，所述第二传输模式为TM8；
将信号与干扰加噪声比SINR大于信干噪比门限的用户加入配对候选集，并根据所述配对候选集确定配对层数和至少一个配对用户；
若判断获知所述配对层数大于第二门限，则对所述至少一个配对用户进行配对调度；
所述配对调度包括：
控制所述第二传输模式的双流用户切换为所述第二传输模式的单流用户，并进行多用户配对调度和资源分配；
对未成功配对的用户，确保达到预设的比特速率，并对未成功配对的用户平均分配资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计物理资源块PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式，具体包括：
统计PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式，并禁止所述第二传输模式的用户的传输模式切换为第一传输模式。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计物理资源块PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式，具体包括：
统计PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式，并将新接入用户的传输模式设置为第二传输模式。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若判断获知所述利用率小于第三门限，则控制所述第一传输模式的用户和所述第二传输模式的用户进行所述第一传输模式和所述第二传输模式的模式间自适应切换。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配对候选集为初步筛选后的待配对的用户的集合。
6.一种模式切换后的多用户配对处理装置，其特征在于，包括：
模式切换模块，用于统计物理资源块PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式，所述第一传输模式为传输模式TM3，所述第二传输模式为TM8；
配对候选模块，用于将信号与干扰加噪声比SINR大于信干噪比门限的用户加入配对候选集，并根据所述配对候选集确定配对层数和至少一个配对用户；
配对调度模块，用于若判断获知所述配对层数大于第二门限，则对所述至少一个配对用户进行配对调度；
所述配对调度包括：
控制所述第二传输模式的双流用户切换为所述第二传输模式的单流用户，并进行多用户配对调度和资源分配；
对未成功配对的用户，确保达到预设的比特速率，并对未成功配对的用户平均分配资源。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述模式切换模块具体用于统计PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式，并禁止所述第二传输模式的用户的传输模式切换为第一传输模式。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述模式切换模块具体用于统计PRB的利用率，若判断获知所述利用率大于第一门限，则将第一传输模式的用户的传输模式切换为第二传输模式，并将新接入用户的传输模式设置为第二传输模式。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
自适应切换模块，用于若判断获知所述利用率小于第三门限，则控制所述第一传输模式的用户和所述第二传输模式的用户进行所述第一传输模式和所述第二传输模式的模式间自适应切换。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述配对候选集为初步筛选后的待配对的用户的集合。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至5任一所述的方法。
12.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行如权利要求1至5任一所述的方法。
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