用于MU-MIMO的用户选择的制作方法

用于mu-mimo的用户选择
技术领域
1.本公开总体上涉及无线通信领域。更具体地，它涉及用于多用户多输入多输出(mu-mimo)通信的用户选择。


背景技术：

2.在mu-mimo的一些场景中，需要从潜在用户的初始集合中选择哪些用户应当被分组在一起进行mu-mimo传输(例如，使用相同的时间和/或频率资源)。
3.示例包括具有相对大量的潜在用户的场景和/或其中至少一个潜在用户相对于至少一个其他潜在用户具有相对高的信道相关性(即，相应的用户被称为高度相关的)的场景。例如，在具有最大-最小功率控制的mu大规模mimo的视线(los)场景中，存在其中一些用户的信道向量变得高度相关(即，相应的用户被称为高度相关)的一些用例。
4.具有高度相关的用户的情形通常导致对性能度量的相对较大的不利影响(例如，线性和非线性预编码器的总速率的相对较大的降低)。为了减轻对性能度量的不利影响，可以丢弃(和重新调度)一个或多个用户。
5.为了选择丢弃哪些用户(或者相应地选择保留哪些用户；即，选择用于mu-mimo的用户)，可以应用穷举搜索来找到用于信道实现的最优丢弃策略(例如，在性能度量方面)。穷举搜索方法通常受到极高的计算复杂度的困扰。
6.备选地，可以评估用户的信道向量之间的空间相关性，并且可以丢弃空间相关性高于预定义阈值的一个或多个用户。然而，这种方法通常产生低于最优的结果(例如，在性能度量方面)，并且在一些情形下(例如，对于一些实际的大规模mimo系统和/或当发射机处的天线数量与用户数量之间的比率相对较低时)，与最优丢弃策略相比，劣势可能是不期望地大。另外，找到预定义阈值的合适值的过程通常需要处理资源(例如，用于模拟和/或测量)。
7.因此，需要用于从潜在用户的初始集合中选择用于多用户多输入多输出(mu-mimo)通信的用户的备选(并且是优选地改进的)方法。


技术实现要素：

8.应当强调的是，当在本说明书中使用时，术语“包括/包含”(可替换为“含/含有”)用于指定所述特征、整体、步骤或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、组件或其组的存在或添加。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。
9.通常，当本文提及布置时，其应被理解为物理产品；例如，装置。物理产品可以包括一个或多个部件，例如，一个或多个控制器形式的控制电路、一个或多个处理器，等等。
10.一些实施例的目的是解决或缓解、减轻或消除上述或其他缺点中的至少一些。
11.第一方面是一种从潜在用户的初始集合中选择用于多用户多输入多输出(mu-mimo)通信的用户的方法。
12.该方法包括在连续迭代中重复以下步骤直到满足停止标准：为潜在用户集合中的每个用户确定信道相关性度量；通过基于信道相关性度量排除用户来缩减潜在用户集合；以及计算潜在用户集合的性能度量。
13.该方法还包括选择与潜在用户集合之一相对应的用户，其中该选择基于所计算的潜在用户集合的性能度量的比较。
14.在一些实施例中，该方法还包括计算潜在用户的初始集合的性能度量，其中所计算的潜在用户集合的性能度量的比较包括潜在用户的初始集合的性能度量。
15.在一些实施例中，用户的信道相关性度量包括以下中的一个或多个：用户的信道滤波器范数；用户的信道范数；用户的信道增益；用户与潜在用户集合中的一个或多个其他用户之间的成对相关性；以及用户的信道特征值。
16.在一些实施例中，基于信道相关性度量排除用户包括以下中的一个或多个：排除潜在用户集合的用户中与最高信道滤波器范数相关联的用户；排除潜在用户集合的用户中与最低信道范数相关联的用户；排除用户集合的用户中与最低信道增益相关联的用户；排除与最高成对相关性相关联的用户；以及排除潜在用户集合的用户中与最低特征值相关联的用户。
17.在一些实施例中，性能度量包括以下中的一个或多个：总速率；每用户速率；平均差错率；最大差错率；每用户差错率；以及总相关性。
18.在一些实施例中，选择潜在用户集合中与具有以下中的一个或多个的潜在用户集合相对应的用户：最高总速率；最高每用户速率；最低平均差错率；最低最大差错率；最低每用户差错率；以及最低总相关性。
19.在一些实施例中，停止标准包括已经执行了最大数量的迭代。
20.在一些实施例中，用户对应于单天线用户设备、多天线用户设备或多天线用户设备的天线。
21.在一些实施例中，mu-mimo应用最大-最小功率控制。
22.在一些实施例中，该方法包括从潜在用户的初始集合开始的连续迭代的第一系列和从潜在用户的初始集合开始的连续迭代的第二系列，其中用于排除用户的标准在第一系列和第二系列中不同。
23.第二方面是一种包括非暂时性计算机可读介质的计算机程序产品，非暂时性计算机可读介质上具有包括程序指令的计算机程序。该计算机程序可加载到数据处理单元中，并且被配置为当该计算机程序由数据处理单元运行时使得执行根据第一方面的方法。
24.第三方面是一种用于从潜在用户的初始集合中选择用于多用户多输入多输出(mu-mimo)通信的用户的装置。该装置包括控制电路。
25.该控制电路被配置为使得：在连续迭代中执行如下步骤直到满足停止标准：为潜在用户集合中的每个用户确定信道相关性度量；通过基于信道相关性度量排除用户来缩减潜在用户集合；以及计算潜在用户集合的性能度量。
26.该控制电路还被配置为使得选择与潜在用户集合之一相对应的用户，其中该选择基于所计算的潜在用户集合的性能度量的比较。
27.第四方面是一种包括第三方面的装置的网络节点。
28.在一些实施例中，上述方面中的任何方面可以另外具有与以上针对任何其他方面
所解释的各种特征中的任何特征相同或对应的特征。
29.一些实施例的优点在于，提供了用于从潜在用户的初始集合中选择用于mu-mimo通信的用户的备选方法。
30.一些实施例的优点在于，提供了用于从潜在用户的初始集合中选择用于mu-mimo通信的用户的改进的方法。
31.一些实施例的优点在于，降低了计算复杂度(例如，与穷举搜索方法相比)。
32.一些实施例的优点在于，可以控制计算复杂度(例如，通过应用参数设置的变化)。
33.一些实施例的优点在于，不需要处理资源来找到预定义阈值的合适值。
34.一些实施例的优点在于，可以降低与最优丢弃策略相比(例如，在性能度量方面)的劣势(例如，与丢弃空间相关性高于预定义阈值的用户的方法相比)。
35.一些实施例的优点在于，可以降低中断概率(例如，与应用丢弃空间相关性高于预定义阈值的用户的方法相比)。
36.通常，例如，可以在用户设备和/或网络节点中实现上述或其他优点中的一个或多个。
附图说明
37.参考附图，进一步的目的、特征和优点将从以下实施例的详细描述中显现出来。附图不一定是按比例绘制的，而是将重点放在说明示例实施例上。
38.图1是示出根据一些实施例的示例方法步骤的流程图；
39.图2是示出根据一些实施例的示例方法步骤的流程图；
40.图3是示出根据一些实施例的示例信道模型的示意图；
41.图4是示出根据一些实施例的示例通信场景的示意图；
42.图5是示出根据一些实施例的示例装置的示意性框图；以及
43.图6是示出根据一些实施例的示例计算机可读介质的示意图。
具体实施方式
44.如上文已经提到的，应当强调的是，当在本说明书中使用时，术语“包括/包含”(可替换为“含/含有”)用于指定所述特征、整体、步骤或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、组件或其组的存在或添加。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。
45.以下将参考附图更全面地描述和例示本公开的实施例。然而，本文所公开的解决方案可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。
46.在下文中，将描述用于从潜在用户的初始集合中选择用于多用户多输入多输出(mu-mimo)通信的用户的实施例。
47.通常，当本文提及选择用于mu-mimo通信的用户(从潜在用户的初始集合中)时，应当理解，该任务可以被等效地表达为从潜在用户的初始集合中选择要丢弃的用户。
48.同样通常地，当本文提及mimo时，其应被理解为是指任何合适的mimo方法(例如，大规模mimo或其他mimo方案)。
49.当发射机处的天线数量与用户数量之间的比率相对较低(例如，低于比率阈值)
时，一些实施例可能特别合适。
50.图1示出了根据一些实施例的示例方法100。该方法用于从潜在用户的初始集合中选择用于mu-mimo通信的用户。
51.根据一些实施例，mu-mimo应用最大-最小功率控制。应当理解，通常可以替代地应用其他功率控制方案；其中相应地适配如本文所例示的算法。
52.同样通常地，当在本文中使用术语“算法”时，可以将其看作是对执行一个或多个方法步骤和/或定义装置的一个或多个操作的基础原理的引用。
53.例如，方法100可以由mu-mimo发射机设备(例如，网络节点；例如无线电接入节点或基站)或与mu-mimo发射机相关联的设备(例如，网络节点；例如服务器节点)来执行。
54.在一些实施例中，(仅)当发射机处的天线数量与用户数量之间的比率相对较低时(例如，低于比率阈值)应用方法100。
55.在可选步骤110中，计算潜在用户的初始集合的性能度量。
56.通常，当本文提及性能度量时，其意味着包括任何合适的性能度量(或性能度量的组合)。通常，性能度量可以基于信道(例如，仅物理信道，或者包括物理信道以及来自发射机和/或接收机处的一个或多个组件(例如，信道滤波器)的影响的传送信道)和/或传输功率(例如，最大传输功率或瞬时传输功率)。示例性能度量包括总速率、每用户速率、平均差错率、最大差错率、每用户差错率以及总相关性。示例差错率包括比特差错率、块差错率和分组差错率。
57.在步骤120中，为该潜在用户集合中的每个用户确定信道相关性度量。
58.通常，当本文提及信道相关性时，相关性可以仅针对物理(空中)信道，或者针对包括物理信道以及来自发射机和/或接收机处的一个或多个组件(例如，信道滤波器)的影响的传送信道。
59.同样通常地，当本文提及信道相关性度量时，其意味着包括任何合适的信道相关性度量(或信道相关性度量的组合)。
60.用户的示例信道相关性度量包括用户的信道滤波器范数、用户的信道范数、用户的信道增益、用户与潜在用户集合中的一个或多个其他用户之间的成对(绝对或复值)相关性以及用户的信道特征值。
61.示例信道滤波器包括迫零(zf)滤波器、共轭波束成形(cb)滤波器、最小均方误差(mmse)滤波器和汤姆林森-原岛(tomlinson-harashima)预编码(thp)滤波器。
62.在一些实施例中，该方法还包括确定信道滤波器的步骤。
63.同样通常地，可以基于根据任何合适的方法提供的信道估计来确定信道相关性度量。
64.同样通常地，信道相关性度量可以被看作用户之间的空间相关性的度量。
65.在步骤130中，通过基于信道相关性度量排除用户来缩减潜在用户集合。潜在用户集合的缩减可以例如通过删除信道矩阵的行来实现；该行代表被排除的用户。
66.例如，步骤130可以包括：排除潜在用户集合中的用户中与最高信道滤波器范数相关联的用户；排除潜在用户集合中的用户中与最低信道范数相关联的用户；排除用户集合中的用户中与最低信道增益相关联的用户；排除与最高成对相关性相关联的用户；以及排除潜在用户集合中的用户中与最低特征值相关联的用户。在一些实施例中，步骤130可以包
括排除与以下中的一个或多个的组合相关联的用户：用户的信道滤波器范数；用户的信道范数；用户的信道增益；用户与潜在用户集合中的一个或多个其他用户之间的成对相关性；以及用户的信道特征值；该组合满足排除标准(例如，排除潜在用户集合中与低于特征值阈值的特征值相关联的用户中与最高成对相关性相关联的用户)。
67.在步骤140中，计算(现在缩减的)潜在用户集合的性能度量。
68.如上所述，性能度量可以是任何合适的性能度量(或性能度量的组合)。通常，性能度量可以基于信道(例如，仅物理信道，或者包括物理信道以及来自发射机和/或接收机处的一个或多个组件(例如，信道滤波器)的影响的传送信道)和/或传输功率(例如，最大传输功率或瞬时传输功率)。示例性能度量包括总速率、每用户速率、平均差错率、最大差错率、每用户差错率以及总相关性。示例差错率包括比特差错率、块差错率和分组差错率。
69.通常，在步骤140中为缩减的潜在用户集合计算的性能度量可以是与在可选步骤110中为潜在用户的初始集合计算的性能度量相同类型的性能度量。
70.在连续的迭代中重复步骤120、130和140，直到满足停止标准。
71.对于每次迭代，在步骤130中，基于步骤120的信道相关性度量，潜在用户集合被连续地缩减一个用户，并且在步骤140中计算相应的性能度量。
72.停止标准可以是任何合适的标准。例如，当已经执行了最大数量的迭代时，或者当已经排除了最大数量的用户时，或者当潜在用户集合已经被缩减到最小大小时，可以满足停止标准。备选地或附加地，当所计算的潜在用户集合中的至少一个的性能度量满足性能度量标准时，可以满足停止标准。示例性能度量标准包括总速率超过总速率阈值、每用户速率超过每用户速率阈值、平均/最大/每用户差错率不超过差错率阈值，以及总相关性不超过总相关性阈值。
73.在步骤150中，确定是否满足停止标准。如果不满足停止标准(步骤150的n路径)，则方法返回到步骤120以进行另一次迭代。如果满足停止标准(步骤150的y路径)，则方法前进到步骤160。
74.在步骤160中，选择用户(用于mu-mimo通信)。该选择对应于潜在用户集合之一；来自迭代之一的缩减的潜在用户集合，或者可能是潜在用户的初始集合。因此，步骤160可以被看作选择潜在用户集合之一，并且将所选集合的用户定义为被选择用于mu-mimo通信的用户(即，允许或让所选集合的用户被选择用于mu-mimo通信)。
75.步骤160的用户的选择基于所计算的潜在用户集合的性能度量的比较。在各种实施例中，该比较可以包括所计算的性能度量中的全部或仅一些。例如，该比较可以包括或不包括潜在用户的初始集合的性能度量。
76.例如，步骤160的用户的选择可以包括选择与具有最高总速率、最高每用户速率、最低平均差错率、最低最大差错率、最低每用户差错率、最低总相关性或其任何组合的潜在用户集合相对应的用户。
77.在可选步骤170中，使用所选用户执行mu-mimo通信。
78.在可选步骤180中，重新调度未被选择的(丢弃的)用户(例如，用于使用一个或多个其他通信资源的通信)。
79.应当注意，根据一些实施例，可选步骤170和180可以以与图1所示的顺序不同的顺序执行和/或部分并行地执行。
80.通常，用户可以对应于单天线用户设备、多天线用户设备或多天线用户设备的天线。在后一种情况下，可以采用各种方法。在一些方法中，潜在用户集合的缩减(与步骤130相比)可以包括限制条件，该限制条件规定当排除多天线用户设备的一个天线时，也排除该多天线用户设备的所有其他天线。在一些方法中，没有这种限制条件，并且可以排除多天线用户设备的一些天线，而不排除该多天线用户设备的其他天线。多天线用户设备的被排除的天线可以例如用于分集接收和/或用于实现波束成形增益。
81.图2示出了根据一些实施例的示例方法200。该方法用于从潜在用户的初始集合中选择用于mu-mimo通信的用户，并且可以被看作图1的示例方法100的变体(或示例化)。应当注意，即使未明确地结合图2提及，结合图1提及的特征也可以等同地应用于方法200。
82.在步骤210中，基于输入信息205计算(与图1的步骤100相比)潜在用户的初始集合的性能度量(例如，总速率)。步骤210还可以包括将迭代计数器设置为初始值(例如，零)。
83.典型的输入信息可以包括以下中的一个或多个：潜在用户的初始集合的信道信息(例如，信道矩阵)、传输功率值和停止标准参数(例如，最大迭代数量)。
84.在步骤250中(与图1的步骤150相比)，确定是否满足停止标准(例如，迭代计数器是否已经达到最大迭代数量)。如果不满足停止标准，则方法前进到第一次迭代的步骤。如果满足停止标准，则方法前进到步骤260。
85.每次迭代包括步骤220、230和240。
86.在步骤220中，为潜在用户集合中的每个用户确定信道相关性度量(例如，信道滤波器范数)(与图1的步骤120相比)。
87.在步骤230中，通过基于信道相关性度量排除用户来缩减潜在用户集合(与图1的步骤130相比)；例如，排除潜在用户集合的用户中与最高信道滤波器范数相关联的用户。
88.在步骤240中，计算潜在用户集合的性能度量(例如，总速率)(与图1的步骤140相比)。
89.每次迭代还可以包括递增迭代计数器(例如，将其增加1)。
90.在每次迭代结束时，方法返回到步骤250以确定是否满足如上所述的停止标准。
91.在步骤260中，选择用于mu-mimo通信的用户(与图1的步骤160相比)；例如，用户可以被选择为对应于具有最高总速率的潜在用户集合。
92.在一个说明性示例中，所提出的选择方法(在本文中也被称为所提出的丢弃算法)旨在找到用于mu-mimo通信的用户集合(或者相应地，找到将被丢弃的用户集合)，使得在给定n
max
是被允许丢弃的用户的最大数量的情况下，最大化具有最大-最小功率控制的总速率。
93.现在将参考图2来描述该说明性示例。应当理解，该示例的任何细节在适当情况下都可以等同地应用于其他实施例。
94.该示例假设mu-mimo发射机是具有服务于k个单天线用户的m个天线的基站(bs)。
95.算法的输入205是：n
max
、信道矩阵h和发射机的发射功率p。在运行所提出的丢弃算法之后，找到活动用户集合
96.信道矩阵可以以任何合适的方式来实现(例如，由信道估计器提供)。
97.发射功率可以是任何合适的发射功率值(例如，要用于mu-mimo通信的瞬时发射功率，或者最大可能发射功率)。
98.允许被丢弃的用户的最大数量可以例如基于以下中的一个或多个：发射天线的数量m、潜在用户的数量k和复杂度值。例如，允许被丢弃的用户的最大数量可以随着发射天线数量的增加而增加，和/或随着潜在用户数量的增加而增加，和/或随着可接受复杂度的增加而增加。
99.在该说明性示例中，在开始所提出的算法的迭代循环220、230、240之前，在步骤210中找到用于具有k个用户的信道的迫零(zf)滤波器和对应的可实现总速率r(i)，其中i＝0。
100.在每次迭代i、220、230、240，排除(前瞻性地丢弃)具有最高滤波器范数的用户，通过移除与被排除的用户相对应的行来更新信道矩阵，找到缩减的用户集合(排除i+1个用户)，以及对应的总速率r(i+1)。
101.在迭代260结束时，找到不同迭代的总速率中最大的总速率，并且选择对应的潜在用户集合。
102.因此，步骤210可以被看作初始化步骤。将每次迭代的总速率设置为零并且存储在变量r(例如，(n
max
+1)个元素的向量)中。i＝0的用户集合被表示为其对应于没有用户被排除的情况。i＝0的信道矩阵是h0＝h。所找到的最大-最小功率控制的zf可实现下行链路总速率r(0)为其中n0表示用户的接收机处的awgn功率，并且gk，k＝1，2，...，k表示zf滤波器，其中对于信道矩阵其中对于信道矩阵
103.在每个迭代循环的步骤220中，通过找到信道矩阵hi，的伪逆(pseudo-inverse)来找到zf滤波器gk，k＝1，2，...，k-i，并且使用滤波器范数||gk||作为信道相关性度量。
104.在每个迭代循环的步骤230中，找到具有最高滤波器范数||gj||的用户，并且通过从信道矩阵hi中移除行j来将其排除以找到h
i+1
。通过从中移除用户j来找到活动用户集合中移除用户j来找到活动用户集合并且存储对应的信息。
105.在每个迭代循环的步骤240中，所找到的对应于集合的总速率为迭代计数器i增加1，并且变量r的对应条目r(i+1)被更新。
106.迭代继续直到i达到n
max
，这经由步骤250控制；i＜n
max
意味着不满足停止标准。
107.当i达到n
max
时，执行步骤260，其中找到具有最高总速率的迭代的索引n
＊
，以及对应的用户集合从而提供所提出的算法的输出。
108.图3示意性地示出了根据一些实施例的示例信道模型，例如，代表用于服务于k个单天线用户的m个天线bs的具有线性预编码的下行链路信道的模型。
109.线性预编码310包括在301处提供的零均值、不相关和单位方差符号
由312表示的对角功率控制矩阵d＝diag(d)和314表示的具有单位范数列向量ui的线性预编码矩阵来预编码。
110.功率控制向量是其中dk∈r
+
，k＝1，2，...，k是功率控制系数。bs处的辐射功率约束是在302处提供的预编码向量被找到为x＝uds。
111.预编码向量302通过下行链路信道320传输；包括由322表示的矩阵其中hk是从bs天线到用户k的信道向量。用户k的接收信号在304-305处表示并且可以被表达为其中nk325-326是具有方差n0的复数awgn噪声。
112.假设给定信道实现的信道状态信息是完美的，则每个用户的信干噪比(sinr)可以被表达为：
[0113][0114]
对于给定滤波器集合uk，k＝1，2，...，k，可能有益的是找到使用户之间的最小γk最大化的系数dk，k＝1，2，...，k(亦称最大-最小功率控制)，即，找到使用最大-最小功率控制，可以为所有相关用户实现一致的良好服务。
[0115]
对于zf，通过修改信道的伪逆来找到u；通过将信道的伪逆的第k列归一化以获得单位范数列向量来找到zf滤波器uk。使用zf滤波器，找到最大-最小功率控制系数d，其导致每用户
[0116]
通常，使用zf滤波器(g1，g2，...，gk)＝hh(hhh)-1
可以被使用任何其他合适的滤波器所代替；例如，共轭波束成形(cb)滤波器(g1，g2，...，gk)＝hh、最小均方误差(mmse)滤波器((g1，g2，...，gk)＝hh(αi+hhh)-1
(其中α是mmse缩放因子)以及tomlinson-harashima预编码(thp)滤波器。
[0117]
备选地或附加地，使用最高滤波器范数||gj||进行排除可以被使用任何其他合适的信道相关性度量所代替；例如，最高总相关性∑ρ
ij
(特别适合于cb滤波器)、最低信道增益||hj||、最高成对相关性或|ρ
jk
|、或最低信道特征值。
[0118]
当将所提出的方法应用于thp时，可以在选择导致最大总速率的用户集合(与步骤260相比)之前执行两轮迭代(与步骤210、{220，203，240}相比)。在第一轮中，可以如上所述地执行算法。在第二轮中，可以类似地执行算法，除了以下之外：对于第二轮的第一次迭代，排除具有第二最高滤波器范数的用户而不是具有最高滤波器范数的用户。这例示了具有从潜在用户的初始集合开始的连续迭代的第一系列和从潜在用户的初始集合开始的连续迭
代的第二系列的实施例，其中用于排除用户的标准在第一系列和第二系列中不同。
[0119]
通过采用具有最大-最小功率控制的thp滤波器，与使用zf滤波器相比，可以改善用户处的sinr。
[0120]
thp使用信道的lq分解和模运算符来去除多用户干扰。信道矩阵的lq分解可以被表达为h＝lq，其中l是大小为k
×
m的下三角矩阵，q是m
×
m酉矩阵(qqh＝qhq＝im)。根据thp，符号s被编码为如下所示：
[0121][0122]
其中[.]
δ
是具有除数δ的模运算符，b
kj
是下三角矩阵b的元素(i，j)，其通过将矩阵l缩放为b＝lg而找到，其中g是对角矩阵，其致使b的对角元素等于1。通过使用滤波器矩阵w＝qhg对进行预编码来生成向量然后，通过标量β来调整以满足发射机处的功率约束||x||2＝p
tot
。向量通过信道传输。
[0123]
为了总结图1和图2的描述，提供了一种迭代丢弃算法，其不需要信道向量的空间相关性的预定义阈值，同时实现接近最优的性能。在所提出的算法的每次迭代时，用户被排除(即，前瞻性地丢弃)；例如，具有最高滤波器范数的用户。可以预先设置允许被丢弃(和重新调度)的用户的最大数量。通过比较每次迭代的潜在用户集合的性能度量(例如，总速率)，找到用于mu-mimo通信的合适的(例如，就性能度量而言“最佳的”)用户集合。
[0124]
与其他次优选择方法(例如，基于相关性的解决方案)相比，所提出的解决方案通常实现更好的性能(例如，更低的中断概率)，并且不需要空间相关性的预定义阈值。此外，可以控制所提出的解决方案的复杂度(例如，通过改变一个或多个参数值，例如要丢弃的用户的最大数量)。
[0125]
与最优选择方法(穷举搜索)相比，通过应用所提出的解决方案显著地降低了复杂度。
[0126]
寻找zf滤波器的复杂度阶数对于所有被调查的方法是相同的；即，o(mk2)。
[0127]
为了在每次迭代时找到zf的sinr，仅需要找到∑k||gk||2＝trace[(hhh)-1
]。在复杂度方面，这等于找到大小为(k-i)
×
(k-i)的矩阵的对角元素，其具有复杂度阶数o((k-i)3)。如果n
max
与k相比足够小，则所提出的算法的这部分的复杂度阶数为o(k3)。
[0128]
对于穷举搜索方法，针对每数量n个要丢弃的用户，都必须检查种情况，其具有复杂度阶数o(k3)。因此，穷举搜索方法的这部分的复杂度阶数为
[0129]
图4示意性地示出了根据一些实施例的示例通信场景。在该示例场景中，基站(bs)400服务于三个用户设备(ue)401、402、403。如上所述，用户设备(例如，ue)可以是单天线用户设备(作为用户来处理)或者可以是多天线用户设备(其中每个天线作为一个用户来处理或者该设备作为单个用户来处理)。
[0130]
可能地，基站可操作地连接到服务器(serv)410(或以其他方式与其相关联)。服务器可以例如是基站400所属的无线通信网络的中央节点，或者可以是无线通信网络外部的服务器(例如，互联网服务器或云服务器)。
[0131]
基站400和/或服务器410可以包括被配置为使得执行(例如，被配置为执行)结合图1和图2中的任一个描述的一个或多个方法步骤的装置，以选择用于mu-mimo通信的ue 401、402、403的用户。
[0132]
图5示意性地示出了根据一些实施例的示例装置510。该装置用于从潜在用户的初始集合中选择用于mu-mimo通信的用户。
[0133]
例如，装置510可以被包括在mu-mimo发射机设备(例如，网络节点；例如无线电接入节点或基站(与图4的400相比))或与mu-mimo发射机相关联的设备(例如，网络节点；例如服务器节点(与图4的410相比))中，或者是mu-mimo发射机设备或与mu-mimo发射机相关联的设备可包括的。
[0134]
在一些实施例中，该装置可以被配置为使得执行(例如，被配置为执行)结合图1和图2中的任一个描述的一个或多个方法步骤。
[0135]
应当注意，结合图1、图2和图4中的任一个所提及的特征可以等同地应用于(加以必要的变更)装置510，即使未结合图5明确地提及。
[0136]
装置510包括控制器(cntr；例如，控制电路或控制模块)500。
[0137]
控制器500被配置为使得为潜在用户集合中的每个用户确定信道相关性度量(与图1的步骤120相比)。为此，控制器500可以包括信道相关性度量确定器(det；例如，确定电路或确定模块)501，或者以其他方式与信道相关性度量确定器501相关联(例如，连接到或可连接到)。该确定器可以被配置为针对潜在用户集合中的每个用户确定信道相关性度量。
[0138]
控制器500还被配置为使得通过基于信道相关性度量排除用户来缩减潜在用户集合(与图1的步骤130相比)。为此，控制器500可以包括缩减器(red；例如，缩减电路或缩减模块)502，或者以其他方式与缩减器502相关联(例如，连接到或可连接到)。该缩减器可以被配置为通过基于信道相关性度量排除用户来缩减潜在用户集合。
[0139]
控制器500还被配置为使得计算潜在用户集合的性能度量(与图1的步骤110和140相比)。为此，控制器500可以包括性能度量计算器(calc；例如，计算电路或计算模块)503，或者以其他方式与性能度量计算器503相关联(例如，连接到或可连接到)。该计算器可以被配置为计算潜在用户集合的性能度量。
[0140]
控制器500被配置为使得执行确定、缩减和计算的连续迭代，直到满足停止标准；以及使得当满足停止标准时停止迭代(与图1的步骤150相比)。为此，控制器500可以包括迭代管理器(man；例如，管理电路或管理模块)504，或者以其他方式与迭代管理器504相关联(例如，连接到或可连接到)。该管理器可以被配置为对于每次迭代确定是否满足停止标准，并且当满足停止标准时停止连续迭代。
[0141]
控制器500还被配置为使得选择与潜在用户集合之一相对应的用户，其中该选择基于所计算的潜在用户集合的性能度量的比较(与图1的步骤160相比)。为此，控制器500可以包括用户选择器(sel；例如，选择电路或选择模块)505，或者以其他方式与用户选择器505相关联(例如，连接到或可连接到)。该选择器可以被配置为基于所计算的性能度量的比较来选择与潜在用户集合之一相对应的用户。
[0142]
控制器500还可以被配置为使得执行mu-mimo通信(与图1的步骤170相比)。为此，控制器500可以包括收发机(tx/rx；例如，收发电路或收发器模块)530，或者以其他方式与收发机530相关联(例如，连接到或可连接到)。该收发机可以被配置为执行mu-mimo通信。
[0143]
控制器500还可以被配置为使得重新调度未被选择的用户(与图1的步骤180相比)。为此，控制器500可以包括调度器(sch；例如，调度电路或调度器模块)506，或者以其他方式与调度器506相关联(例如，连接或可连接到)。该调度器可以被配置为重新调度未被选择的用户。
[0144]
所描述的实施例及其等效物可以用软件或硬件或其组合来实现。这些实施例可以由通用电路来执行。通用电路的示例包括数字信号处理器(dsp)、中央处理单元(cpu)、协处理器单元、现场可编程门阵列(fpga)和其他可编程硬件。备选地或附加地，实施例可以由专用电路来执行，例如专用集成电路(asic)。例如，通用电路和/或专用电路可以与诸如无线通信设备或网络节点之类的装置相关联或被包括在其中。
[0145]
实施例可以在包括根据本文所描述的任何实施例的布置、电路和/或逻辑的电子装置(例如无线通信设备或网络节点)内呈现。备选地或附加地，电子装置(例如，无线通信设备或网络节点)可以被配置为执行根据本文所描述的任何实施例的方法。
[0146]
根据一些实施例，一种计算机程序产品包括有形的或非有形的计算机可读介质，例如通用串行总线(usb)存储器、插入卡、嵌入式驱动器或只读存储器(rom)。图6示出了光盘(cd)rom 600形式的示例计算机可读介质。该计算机可读介质上存储有包括程序指令的计算机程序。该计算机程序可加载到数据处理器(proc；例如，数据处理电路或数据处理单元)620中，数据处理器620可以例如被包括在无线通信设备或网络节点610中。当被加载到数据处理器中时，计算机程序可以存储在与数据处理器相关联或被包括在数据处理器中的存储器(mem)630中。根据一些实施例，当被加载到数据处理器中并且由数据处理器运行时，该计算机程序可以使得执行根据例如图1和图2中所示出的或本文以其他方式描述的任何方法的方法步骤。
[0147]
通常，本文使用的所有术语将根据它们在相关技术领域中的普通含义来解释，除非从使用它的上下文中清楚地给出和/或暗示不同的含义。
[0148]
这里已经参考了各种实施例。然而，本领域技术人员将认识到所描述的实施例的许多变化仍将落入权利要求的范围内。
[0149]
例如，本文所描述的方法实施例通过以特定顺序执行的步骤公开了示例方法。然而，应当认识到，在不脱离权利要求的范围的情况下，这些事件序列可以以另一顺序发生。此外，一些方法步骤可以并行地执行，即使它们已经被描述为按顺序执行。因此，本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行，除非步骤被明确地描述为在另一步骤之后或之前和/或其中暗示步骤必须在另一步骤之后或之前。
[0150]
以相同的方式，应当注意，在实施例的描述中，将功能块划分为特定单元决不旨在是限制性的。相反，这些划分仅是示例。本文被描述为一个单元的功能块可以被分成两个或更多个单元。此外，本文被描述为作为两个或更多个单元实现的功能块可以被合并成更少的(例如，单个)单元。
[0151]
本文所公开的任何实施例的任何特征可以被应用于任何其他实施例，只要合适。同样，任何实施例的任何优点适用于任何其他实施例，反之亦然。
[0152]
因此，应当理解，所描述的实施例的细节仅是出于说明性目的而提出的示例，并且落入权利要求的范围内的所有变化都旨在被包含在其中。

技术特征：
1.一种从潜在用户的初始集合中选择用于多用户多输入多输出mu-mimo通信的用户的方法，所述方法包括：在连续迭代中重复以下步骤，直到满足停止标准(150、250)：-为潜在用户集合中的每个用户确定(120、220)信道相关性度量；-通过基于所述信道相关性度量排除用户来缩减(130、230)所述潜在用户集合；以及-计算(140、240)所述潜在用户集合的性能度量；以及选择(160、260)与所述潜在用户集合之一相对应的用户，其中，所述选择基于所计算的所述潜在用户集合的性能度量的比较。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：计算(110、210)潜在用户的所述初始集合的性能度量，其中，所计算的所述潜在用户集合的性能度量的比较包括潜在用户的所述初始集合的性能度量。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，用户的所述信道相关性度量包括以下中的一个或多个：所述用户的信道滤波器范数；所述用户的信道范数；信道增益；所述用户与所述潜在用户集合中的一个或多个其他用户之间的成对相关性；以及所述用户的信道特征值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，基于所述信道相关性度量排除用户包括以下中的一个或多个：排除所述潜在用户集合的用户中与最高信道滤波器范数相关联的用户；排除所述潜在用户集合的用户中与最低信道范数相关联的用户；排除所述用户集合的用户中与最低信道增益相关联的用户；排除与最高成对相关性相关联的用户；以及排除所述潜在用户集合的用户中与最低特征值相关联的用户。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述性能度量包括以下中的一个或多个：总速率；每用户速率；平均差错率；最大差错率；每用户差错率；以及总相关性。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，选择所述潜在用户集合中与具有以下中的一个或多个的潜在用户集合相对应的用户：最高总速率；最高每用户速率；最低平均差错率；最低最大差错率；最低每用户差错率；以及最低总相关性。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述停止标准包括已经执行了最大数量的迭代。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，用户对应于单天线用户设备、多天线用户设备或多天线用户设备的天线。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述mu-mimo应用最大-最小功率控制。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述方法包括从潜在用户的所述初始集合开始的连续迭代的第一系列和从潜在用户的所述初始集合开始的连续迭代的第二系列，其中，用于排除用户的标准在所述第一系列和所述第二系列中不同。
11.一种包括非暂时性计算机可读介质(600)的计算机程序产品，所述非暂时性计算机可读介质上具有包括程序指令的计算机程序，所述计算机程序能够加载到数据处理单元中，并且被配置为当所述计算机程序由所述数据处理单元运行时，使得执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。12.一种用于从潜在用户的初始集合中选择用于多用户多输入多输出mu-mimo通信的用户的装置，所述装置包括控制电路(500)，所述控制电路(500)被配置为使得：在连续迭代中执行如下步骤直到满足停止标准：-为潜在用户集合中的每个用户确定信道相关性度量；-通过基于所述信道相关性度量排除用户来缩减所述潜在用户集合；以及-计算所述潜在用户集合的性能度量；以及选择与所述潜在用户集合之一相对应的用户，其中，所述选择基于所计算的所述潜在用户集合的性能度量的比较。13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述控制电路还被配置为使得：计算潜在用户的所述初始集合的性能度量，其中，所计算的所述潜在用户集合的性能度量的比较包括潜在用户的所述初始集合的性能度量。14.根据权利要求12至13中任一项所述的装置，其中，用户的所述信道相关性度量包括以下中的一个或多个：所述用户的信道滤波器范数；所述用户的信道范数；所述用户的信道增益；所述用户与所述潜在用户集合中的一个或多个其他用户之间的成对相关性；以及所述用户的信道特征值。15.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，其中，基于所述信道相关性度量排除用户包括以下中的一个或多个：排除所述潜在用户集合的用户中与最高信道滤波器范数相关联的用户；排除所述潜在用户集合的用户中与最低信道范数相关联的用户；排除所述用户集合的用户中与最低信道增益相关联的用户；排除与最高成对相关性相关联的用户；以及排除所述潜在用户集合的用户中与最低特征值相关联的用户。16.根据权利要求12至15中任一项所述的装置，其中，所述性能度量包括以下中的一个或多个：总速率；每用户速率；平均差错率；最大差错率；每用户差错率；以及总相关性。17.根据权利要求12至16中任一项所述的装置，其中，选择所述潜在用户集合中与具有以下中的一个或多个的潜在用户集合相对应的用户：最高总速率；最高每用户速率；最低平均差错率；最低最大差错率；最低每用户差错率；以及最低总相关性。18.根据权利要求12至17中任一项所述的装置，其中，所述停止标准包括已经执行了最大数量的迭代。19.根据权利要求12至18中任一项所述的装置，其中，用户对应于单天线用户设备、多天线用户设备或多天线用户设备的天线。20.根据权利要求12至19中任一项所述的装置，其中，所述mu-mimo应用最大-最小功率
控制。21.根据权利要求12至20中任一项所述的装置，其中，所述控制电路被适配为导致从潜在用户的所述初始集合开始的连续迭代的第一系列和从潜在用户的所述初始集合开始的连续迭代的第二系列，其中，用于排除用户的标准在所述第一系列和所述第二系列中不同。22.一种网络节点，包括根据权利要求12至21中任一项所述的装置。

技术总结
公开了一种从潜在用户的初始集合中选择用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)通信的用户的方法。该方法包括：在连续迭代中重复以下步骤直到满足停止标准：为潜在用户集合中的每个用户确定信道相关性度量；通过基于信道相关性度量排除用户来缩减潜在用户集合；以及计算潜在用户集合的性能度量。该方法还包括选择与潜在用户集合之一相对应的用户，其中该选择基于所计算的潜在用户集合的性能度量的比较。用户的信道相关性度量可以包括以下中的一个或多个：用户的信道滤波器范数；用户的信道范数；用户的信道增益；用户与潜在用户集合中的一个或多个其他用户之间的成对相关性；以及用户的信道特征值。性能度量可以包括以下中的一个或多个：总速率；每用户速率；平均差错率；最大差错率；每用户差错率；以及总相关性。还公开了相应的装置、网络节点和计算机程序产品。网络节点和计算机程序产品。网络节点和计算机程序产品。


技术研发人员：乌尔夫
受保护的技术使用者：瑞典爱立信有限公司
技术研发日：2021.02.16
技术公布日：2023/10/6