一种用户配对及功率分配方法及装置的制造方法_2

文档序号:9931070阅读:来源:国知局
,任意两个用户终端的信道接收功率差值不超过第一门限值;
[0061] 或者,
[0062] 按照用户终端的接收信噪比对所有用户终端进行相似分组,其中,在同一相似组 中,任意两个用户终端的接收信噪比差值不超过第二门限值。
[0063] 可选的,在每一轮选取过程中,分别从每一相似组中选取至多一个用户终端形成 配对组时,所述处理器具体用于:
[0064] 确定预设的选取顺序;
[0065] 按照所述选取顺序,在每一轮选取过程中,分别从每一相似组中选取当前信道接 收功率最大的至多一个用户终端,或者,分别从每一相似组中选取当前信道接收功率最小 的至多一个用户终端,或者,分别从每一相似组中选取当前接收信噪比最大的至多一个用 户终端,或者,分别从每一相似组中选取当前接收信噪比最小的至多一个用户终端,或者, 分别从每一相似组中随机选取至多一个用户终端;
[0066] 将在同一轮中选取出的各个用户终端组成一个配对组。
[0067] 可选的,针对任意一个配对组中的各个用户终端分配发射功率时,所述处理器具 体用于:
[0068] 针对所述任意一个配对组中的各个用户终端,遍历生成全部功率分配图样;
[0069] 分别基于每一种功率分配图样计算和容量;
[0070] 将和容量最高的功率分配图样确定为最终的目标功率分配图样,并按照目标功率 分配图样为所述任意一个配对组中的每一个用户终端分配相应的功率。
[0071] 这样,可以达到最佳的系统吞吐量。
[0072] 可选的,针对任意一个配对组中的各个用户终端分配发射功率时,所述处理器具 体用于,包括:
[0073] 针对所述任意一个配对组中的各个用户终端,按照功率差分方式生成差额的功率 分配图样;
[0074] 按照功率分配因子从高到低的顺序以及用户终端的信道接收功率从低到高的顺 序,依次将每一个功率分配因子分配给相应的用户终端;或者,按照功率分配因子从高到低 的顺序以及用户终端的接收信噪比从低到高的顺序,依次将每一个功率分配因子分配给相 应用户终端。
[0075] 这样,可以简化算法,降低计算复杂度。
【附图说明】
[0076] 图1为本发明实施例中用户配对及功率分配流程图;
[0077] 图2和图3为本发明实施例中管理装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0078] 为了针对功率域图样分割非正交多址接入系统,提升小区的吞吐量,本发明实施 例中,提出一种快速用户配对和功率分配方案,它先对基于期望的无线资源复用倍数对多 用户进行分组,然后进行基于组的多用户配对,再对配对用户组分配发射功率。
[0079] 下面结合附图对本发明优先的实施方式进行详细说明。
[0080] 参阅图1所示,本发明实施例中,进行用户配对及功率分配的详细流程如下:
[0081] 步骤100 :基于用户终端的信道状态关联信息,对管辖范围内的所有用户终端进 行相似分组,其中,在同一相似组中,任意两个用户终端的信道状态关联信息的差值不超过 设定阈值。
[0082] 实际应用中,分组数目与期望的无线资源复用倍数有关,而分组的原则可以采用 多种准则,即所参考的用户终端的信道状态关联信息可以有多种。例如:可以基于用户终端 的信道接收功率对用户终端进行分组,将信道接收功率相近的用户终端划分为一组。又例 如,也可以根据用户终端的接收信噪比对用户终端进行分组,将接收信噪比相近的用户终 端划分为一组,等等。
[0083] 例如,假设某小区的总用户终端数目为M,则先对这M个用户终端进行分组,最终 形成L个用户终端组,1〈L〈M。
[0084] 假设第1(1〈1〈L)组的用户终端数为1m,1〈1m〈M,则 2 {1M} = M。用户终端分组具 有多种方式,可以基于用户终端的信道接收功率,也可以基于用户终端的接收信噪比。
[0085] 例如,在根据用户终端的信道接收功率相近来进行分组的情况下,对于第1组中 的用户终端1,……,1M,满足P「A彡| |h」|2彡P1+A,…,P「A彡| |h1M| |2彡Pi+A ;其 中,h表示信道,| | h | |2表示第1个用户终端的信道接收功率,P i表示第1组的基准功率, A表示动态范围。由此可见,第1组中,任意两个用户终端的信道接收功率的差值均不会超 过2 A。
[0086] 又例如,在根据用户终端的接收信噪比相近来进行分组的情况下,对于第1组的 用户终端 1,......,1M,满足 SNRf e 彡 SNRiS SNR 汁 e,…,SNRf e 彡 SNR 1M彡 SNR 彳 e ; 其中,SNR:示用户终端1的接收信噪比,e表示动态范围。由此可见,第1组中,任意两个 用户终端的接收信噪比的差值均不会超过2 e。
[0087] 步骤110 :执行至少一轮选取,将各个相似组中的用户终端进行配对,其中,在每 一轮选取过程中,分别从每一相似组中选取至多一个用户终端形成配对组。
[0088] 具体的,在相似组明确划分后,可以在每一次需要形成配对组时执行一轮选取 (即总体上执行至少一轮选取),在每一轮选取中,从每一个相似组中选择至多1个用户终 端来进行多用户终端配对,形成配对组;具体为:先确定预设的选取顺序;再按照该选取顺 序,在每一轮选取过程中,分别从每一相似组中选取当前信道接收功率最大的至多一个用 户终端,或者,分别从每一相似组中选取当前信道接收功率最小的至多一个用户终端,或 者,分别从每一相似组中选取当前接收信噪比最大的至多一个用户终端,或者,分别从每一 相似组中选取当前接收信噪比最小的至多一个用户终端,或者,分别从每一相似组中随机 选取至多一个用户终端;最后,再将在同一轮中选取出的各个用户终端组成一个配对组。
[0089] 由此可见,在每一轮选取中,分别按照每一个相似组对应的选取顺序从相应相似 组中选择一个用户终端,不同相似组的选取顺序相同。最终能够形成的配对组的数目,最大 不超过L个相似组中的每个相似组的最大用户终端数目。
[0090] 如上所述,每一个相似组中的用户终端的选取顺序是预设的。例如,可以按照用户 终端的信道接收功率从大到小的顺序进行选择,或者,按照用户终端的信道接收功率从小 到大的顺序进行选择,或者,按照随机顺序进行选择。又例如,也可以按照用户终端的接收 信噪比从大到小的顺序进行选择,或者,按照用户终端的接收信噪比从小到大的顺序进行 选择,或者,按照随机顺序进行选择。不同的相似组的选择顺序相同,且需要基于同一参数。 如,针对相似组1按照接收信噪比从大到小的顺序选择各个用户终端,针对相似组2也需要 按照接收信噪比从大到小的顺序选择各个用户终端。那么,在一轮选取中,针对任意一个相 似组,可以选取该组剩余用户终端中信道接收功率最大或最小的用户终端,或者,可以选取 该组剩余用户终端中接收信噪比最大或最小的用户终端,或者,随机选取该组剩余用户终 端中的一个用户终端。
[0091] 例如,假设针对相似组a,按照接收信噪比从大到小的顺序选择各个用户终端,具 体为顺序为:用户终端1 一〉用户终端2 -〉用户终端3 ;
[0092] 假设针对相似组b,按照接收信噪比从大到小的顺序选择各个用户终端,具体顺序 为:用户终端4 一〉用户终端5;
[0093] 假设针对相似组c,按照接收信噪比从大到小的顺序选择用户终端,则具体顺序 为:用户终端6 -〉用户终端7 -〉用户终端8 -〉用户终端9 ;
[0094] 那么,在第一轮选取中,基于选择出的用户终端1、用户终端4和用户终端6,形成 配对组1,在第二轮选取中,基于选择出的用户终端2、用户终端5和用户终端7,形成配对组 2,在第三轮选取中,基于选择出的用户终端3、用户终端8,形成配对组3,在第四轮选取中, 因仅有用户终端9,小于2个用户,故不再形成配对组。
[0095] 步骤120 :每形成一个配对组,为该配对组中的各个用户终端分配发射功率。
[0096] 具体的,在执行步骤110后,形成了多个配对组,每个配对组中至少包含有两个用 户终端,同一配对组中的用户终端将占用相同的传输资源,但采用不同的功率来区分,以做 到在相同传输资源上的功率复用。
[0097] 在执行步骤120时,针对任意一个配对组中的各个用户终端,可以按照一定的准 则来分配发射功率,通常情况下,可选的,通常会使用和容量最大准则。
[0098] 例如,假设第n个配对组中有k个用户终端,每个用户终端的发送天线数为1,接收 机天线数目为N,即均为NX 1维的用户终端,那么,在分配发射功率时,所采用的在相同传 输资源上的接收信号模型如公式(1)所示:
(1 )
[0100] 其中,Si, i = 1,…,k是k个用户终端的发送信号序列,hi, i = 1,…,k是NX 1维 的用户终端i与接收机间的信道向量,Pl,i = 1,…,k是k个用户终端的发送功率因子,y 为N维输出向量,n为方差为1的N维独立高斯随机变量。
[0101] 则在该相同传输资源上对应的和容量如公式(2)所示:
(2)
[0103] 其中民,i = 1,…,k是k个用户终端的容量,I是单位阵。
[0104] 原则上
(3)
[0105] 因此,在执行步骤120时,在针对任意一配置组中各个用户终端分配功率时,需 要遍历全部的功率分配图样,一个功率分配图样的表达式为:P = (Pl,p2,…,pk),其中, Pl,…,Pk分别为上述任意一个配置组中的k
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