一种用户配对及功率分配方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，特别涉及一种用户配对及功率分配方法及装置。
【背景技术】
[0002] 图样分割非正交多址接入技术，简称图分多址技术（Pattern Division Multiple Access，PDMA)，是基于多用户通信系统整体优化、通过发送端和接收端联合处理的技术。
[0003] 在发送端，基于多个信号域（例如功率域、编码域、空域）的非正交特征图样来区 分用户；在接收端，基于用户图样的特征结构，采用串行干扰抵消方式来实现多用户检测。 这样，可以实现多用户在已有无线传输资源的进一步复用，从而解决现有技术中存在正交 方式只能达到多用户容量界的内界、造成无线资源利用率比较低的问题。
[0004] 功率域图样分割非正交多址接入技术，是对占用相同传输资源的不同用户进行功 率区分来做到非正交复用。理论上每个用户都可占用系统所有传输资源，在发送端辅助用 户调度算法，在接收端进行串行干扰抵消方式，在系统和容量、每用户容量、尤其是小区边 缘用户容量上都得到了提升。功率域图样分割非正交多址接入技术的关键问题，是解决依 据功率区分的多用户之间如何进行配对和功率分配的问题。
[0005] 用户配对方案，和用户调度的公平性、系统的和容量等因素有关。理论上最佳的用 户配对方案，是将小区内所有的待调度的用户所有调度的组合进行遍历，选出能使容量指 标和调度公平指标都达到最优的方案，来作为最佳的用户调度方案。
[0006] 理论上最佳的用户配对方案具有很高的实现复杂度，在实际系统中较难实现。此 外，因为信道反馈等非理想因素，会对用户配对的性能造成影响，导致理论上的容量指标和 调度公平指标未必能达到最优性能。因此，需要设计切实可行的用户配对和功率分配方案。
【发明内容】
[0007] 本发明实施例提供一种用户配对及功率分配方法及装置，用以针对功率域图样分 割非正交多址接入系统，提升小区的吞吐量。
[0008] 本发明实施例提供的具体技术方案如下：
[0009] 第一方面、一种用户配对及功率分配方法，包括：
[0010] 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；
[0011] 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；
[0012] 每形成一个配对组，为所述一个配对组中的各个用户终端分配发射功率。
[0013] 这样，可以有效实现多用户基于功率区分的非正交多址复用，进而显著提升小区 的吞吐量，相对于穷搜的用户配对方式，复杂度更低，准确性更高。
[0014] 可选的，对管辖范围内的所有用户终端进行相似分组，包括：
[0015] 按照用户终端的信道接收功率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信道接收功率差值不超过第一门限值；
[0016] 或者，
[0017] 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。
[0018] 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，包括：
[0019] 确定预设的选取顺序；
[0020] 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；
[0021] 将在同一轮中选取出的各个用户终端组成一个配对组。
[0022] 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，包括：
[0023] 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；
[0024] 分别基于每一种功率分配图样计算和容量；
[0025] 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。
[0026] 这样，可以达到最佳的系统吞吐量。
[0027] 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，包括：
[0028] 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；
[0029] 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。
[0030] 这样，可以简化算法，降低计算复杂度。
[0031] 第二方面、一种用户配对及功率分配装置，包括：
[0032] 第一处理单元，用于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；
[0033] 第二处理单元，用于执行至少一轮选取，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；
[0034] 分配单元，用于每形成一个配对组，为所述一个配对组中的各个用户终端分配发 射功率。
[0035] 这样，可以有效实现多用户基于功率区分的非正交多址复用，进而显著提升小区 的吞吐量，相对于穷搜的用户配对方式，复杂度更低，准确性更高。
[0036] 可选的，对管辖范围内的所有用户终端进行相似分组时，所述第一处理单元具体 用于：
[0037] 按照用户终端的信道接收功率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信道接收功率差值不超过第一门限值；
[0038] 或者，
[0039] 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。
[0040] 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，所述第二处理单元具体用于：
[0041] 确定预设的选取顺序；
[0042] 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；
[0043] 将在同一轮中选取出的各个用户终端组成一个配对组。
[0044] 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，所述分配单元 具体用于：
[0045] 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；
[0046] 分别基于每一种功率分配图样计算和容量；
[0047] 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。
[0048] 这样，可以达到最佳的系统吞吐量。
[0049] 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，所述分配单元 具体用于：
[0050] 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；
[0051] 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。
[0052] 这样，可以简化算法，降低计算复杂度。
[0053] 第三方面、一种用户配对及功率分配装置，包括：
[0054] 处理器，用于读取存储器中的程序，执行下列过程：
[0055] 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；
[0056] 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；
[0057] 每形成一个配对组，为所述一个配对组中的各个用户终端分配发射功率。
[0058] 这样，可以有效实现多用户基于功率区分的非正交多址复用，进而显著提升小区 的吞吐量，相对于穷搜的用户配对方式，复杂度更低，准确性更高。
[0059] 可选的，对管辖范围内的所有用户终端进行相似分组时，所述处理器具体用于：
[0060] 按照用户终端的信道接收功率对所有用户终端进行相似分组，其中，在同一相似 组中