CN104185288A - 多用户调度方法以及基站 - Google Patents

Abstract

本发明适用于长期演进系统领域，提供一种多用户调度方法及基站，所述方法包括：分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表；针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取比例公平PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE；在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。本发明方法采用了多路径搜索方案，相对现有贪婪调度算法的单路径搜索，本发明可以尽可能选取全局最优的用户设备组合，避免了单路径搜索的局部收敛的问题。

Description

多用户调度方法以及基站

技术领域

本发明属于长期演进（英文：Long Term Evolution，缩写：LTE）系统领域，尤其涉及一种多用户调度方法及基站。

背景技术

在LTE系统当中，无线资源管理（英文：Radio Resource Management，缩写：RRM）功能主要通过多用户调度方法来实现。多用户调度方法的研究主要以最大化系统吞吐量为目标，以保证用户间的公平性为前提，以确保不同业务流的服务质量(英文：Quality of Service,缩写：QoS)要求为基础。多用户调度方法主要任务就是根据不同用户数据分组的业务特性（QoS信道条件以及用户缓存状态等信息)，按照一定的调度规则对用户分组进行管理和调度，换句话说就是为这些用户分组确定调度优先级，并进行频率、时间等资源的分配，目的是要保证用户业务的QoS，并使通信系统性能（比如吞吐量、用户之间的公平性以及时延等特性）达到最优。当多个用户的多个分组业务流在等待接受服务时，必须由调度器来确定合理的调度算法从而确定业务流的服务时间、服务顺序、调制编码方式以及传输分组所使用的比特速率，目的是保证各个业务流的QoS要求能够得到满足。多用户调度方法在无线资源管理中具有核心支配地位，它决定着整个无线通信系统的效率与质量，同时也影响了其他算法与技术的执行与决策。

在通信系统中调度器是进行资源调度的实体，在LTE系统中，基站（英文：eNodeB）负责管理和控制上下行调度器，而调度器调度的最终目标就是为了满足系统中口益增长的用户需求，确保各用户能够达到各自的QoS要求，所以调度器调度性能的好坏直接关系到整个系统性能的好坏，换句话说就是，调度器中调度算法的性能决定着通信系统的性能。

实际上，调度器中的调度算法是一组性能度量函数，对调度算法的研究其实就是为了优化这一组性能函数，比如考虑如何优化系统的吞吐量、用户的平均时延以及传输功率等等。在无线通信系统中，资源的分配还会受到很多因素的限制，比如下行链路中的总传输功率的限制以及上行链路中的多小区干扰等限制因素，所以，实际的资源分配算法也必须考虑这些制约因素。一般情况下，调度器会通过信道状态指示（英文：Channel State Indication，缩写：CSI）和业务测量依据调度算法作出调度决定。其中，这些调度信息可以通过系统的反馈信息获得，也可以通过基站直接测量得到，还可以是这两者的结合，具体采用哪一种方式需要根据系统要求进行权衡。同时，系统的编码调制方案以及重传协议等也应该和调度算法紧密结合。

常见的调度算法包括最大载干比（缩写：MAX C/I）算法、轮询（英文：Round-Robin，缩写：RR）算法、比例公平（英文：Proportional Fair，缩写：PF）算法等。其中最大载干比算法的特点是优先调度信道条件最好的用户，比如假设有两个用户设备（英文：User Equipment，缩写：UE）1和UE2，其中UE1距离基站的距离比UE2的位置要近，通常UE1的信道条件始终会优于UE2的信道条件，在最大载干比算法下，UE1一直会被调度，而UE2则一直处于等待被调度的状态，因此最大载干比算法的优点是系统吞吐量能够达到最大，但是不公平性也是显而易见的；轮询算法的特点则是在用户间轮流调度而不考虑被调度用户当时的信道条件，可见这样的调度算法对每个用户来说都是最公平的调度，但是由于该算法下并没有考虑信道条件等信息，这样就会导致在某用户信道状态恶劣时该用户仍然会被分配资源进行数据传输，结果会导致系统中的资源被浪费，系统性能也会随之下降。这种算法的吞吐量是最低的；比例公平算法并不会去考虑用户的实际位置如何，这种调度算法的目的是使所有用户的吞吐量尽可能地公平，为了实现这一点就必须为信道质量较差的用户多分配一些时隙资源，由于UE1的信道条件始终优于UE2的信道条件，因此UE2分得的时隙多于UE1，比例公平算法是一种经典的调度算法，相比最大载干比以及轮询调度算法来说，该算法较好地做到了吞吐量和公平性的有效折中。该算法不仅考虑了信道条件，还考虑了用户在过去时刻的平均数据速率，具体实现则是给当前基站服务小区内的每一个用户分配一个调度优先级，然后基站会通过比较该小区中用户的调度优先级值进行选择，调度优先级值越大PF优先级越高。

这里PF优先级p_i(t)定义如下:

$p_i\left(t\right)=\frac{C_{i,n}\left(t\right)}{\stackrel{\‾}{R_i\left(t\right)}},i=\mathrm{1,2}...N$

其中，C_i,n(t)表示用户i在子载波n上分配的比特数，即用户i能够发送的比特数，这个值和信道质量相关，R_i(t)表示该用户在时刻t之前的平均数据速率。由于不同物理位置的UE，其信道可能不相关，由于基站侧信号多天线发射，所以可能在相同的物理资源上，需要对多个UE进行调度，即多用户配对调度。在多用户调度方法中，贪婪调度算法是目前广泛采用的一种MAC（Media AccessControl，媒体接入控制）层的多用户配对调度算法，其主要思想是根据一定的准则（如maxPF准则,maximum Proportional Fairness,最大比例公平），在所有候选UE集合里选择一个UE，在找到第一个UE以后，再根据配对原则（如maxPF准则或maxSE,maximum Spectrum Efficiency,最大频谱效率）选取一个配对UE，以此类推，继续寻找配对UE。

但是目前的贪婪调度算法的主要缺陷是只能做到收敛到局部最优，如图1所示的采用通常的贪婪调度算法的用户设备搜索配对示意图，假设有五个UE，分别是UE0～UE4，算法选取的第一个UE为UE0，然后配对寻找与UE0最配对的UE，图示中是UE1，再寻找与UE0和UE1组合最配对UE，这里是UE4。这样基于贪婪调度算法，寻找出的配对UE组合是UE0、UE1和UE4，但是若从整体考虑，显然图示中，UE0、UE2和UE3这种配对组合性能比基于现有贪婪寻找到的UE0、UE1和UE4这种配对组合性能要好，随着配对UE数量的增加，收敛到局部最优的概率也相应增加，因此基于通常的贪婪调度算法的多用户调度方法相当于只搜索一条路径，因此只能做到局部最优，无法做到搜索路径达到全局最优。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种多用户调度方法及装置，旨在解决在采用通常的贪婪调度算法进行用户设备搜索配对时，由于只搜索一条路径，使得搜索配对得到的搜索路径达不到全局最优的技术问题。

第一方面，所述多用户调度方法包括：分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表；针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取比例公平PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE；在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表具体包括：获取小区内所有用户设备UE的PF优先级值；分别为PF优先级值达到预设PF优先级阀值或最大预设个数的多个UE建立配对用户列表。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述分别为PF优先级值达到预设PF优先级阀值或预设个数的多个UE建立配对用户列表之后，所述方法还包括：将PF优先级值最大的UE建立的配对用户列表设置为基本配对列表；所述针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE具体包括：针对每个配对用户列表，将小区中配对用户列表外的UE逐一与表内UE配对，并计算配对添加UE的权值相关性；根据所述权值相关性获取每次配对添加UE的PF优先级值；判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件；当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中；当不满足PF优先级门限条件时，且当前配对用户列表不是基本配对列表，则删除当前配对用户列表。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中之后，所述方法还包括：除了配对后PF优先级值最大的UE，若还存在其他满足PF优先级门限条件的UE，则分别为满足PF优先级门限条件的UE建立配对用户列表。

结合第一方面的第二种或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE还包括：判断所有配对用户列表中是否存在完全相同的多个配对用户列表；若存在，则保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表具体包括：判断所述完全相同的多个配对用户列表中是否包括基本配对列表，如果是，则保留基本配对列表，删除其他与所述基本配对列表重复的配对用户列表；否则，保留所述完全相同的多个配对用户列表中的任意一个，删除其他重复的配对用户列表。

结合第一方面的第二种、第三种、第四种或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE还包括:获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值；判断是否存在PF优先级和值与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限的配对用户列表；若存在，则删除所述超过差值门限的配对用户列表。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述删除所述超过差值门限的配对用户列表具体包括：判断所述超过差值门限的配对用户列表是否为基本配对列表；如果不是，则删除所述超过差值门限的配对用户列表。

结合第一方面以及第一方面的第一种至第七种中任一种可能实现的方式，在第八种可能的实现方式中，所述配对终止条件包括：配对用户列表中的配对层数达到最大配对层数，或者配对用户列表中添加新的UE后PF优先级和值不增加。

第二方面，所述基站包括：列表建立单元，用于分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表；UE配对单元，用于针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取比例公平PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE；最优路径选择单元，用于在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述列表建立单元还包括：基本配对列表设置模块，用于将PF优先级值最大的UE建立的配对用户列表设置为基本配对列表；所述UE配对单元具体包括：相关性获取模块，用于针对每个配对用户列表，将小区中配对用户列表外的UE逐一与表内UE配对，并计算配对添加UE的权值相关性；PF优先级值获取模块，用于根据所述权值相关性获取每次配对添加UE的PF优先级值；门限判断模块，用于判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件；UE添加模块，用于当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中；列表第一删除模块，用于当不满足PF优先级门限条件时，且当前配对用户列表不是基本配对列表，则删除当前配对用户列表。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述UE配对单元包括：列表新建模块，用于当前除了配对后PF优先级值最大的UE，还存在其他满足PF优先级门限条件的UE时，分别为满足PF优先级门限条件的UE建立配对用户列表。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述UE配对单元还包括：列表判断模块，用于判断所有配对用户列表中是否存在完全相同的多个配对用户列表；列表删除模块，用于在列表判断模块判断是时保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表。

结合第二方面的第二种或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述UE配对单元还包括：列表判断模块，用于判断所有配对用户列表中是否存在完全相同的多个配对用户列表；列表删除模块，用于在列表判断模块判断是时保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述列表删除模块在删除重复的配对用户列表前还需判断所述完全相同的多个配对用户列表中是否包括基本配对列表，如果是，则保留基本配对列表，删除其他与所述基本配对列表重复的配对用户列表；否则，保留所述完全相同的多个配对用户列表中的任意一个，删除其他重复的配对用户列表。

结合第二方面以及第二方面的第一种、第二种、第三种、第四种或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述UE配对单元还包括：优先级和值获取模块，用于获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值；差值判断模块，用于判断是否存在PF优先级和值与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限的配对用户列表；列表第三删除模块，用于在差值判断模块判断是时删除所述超过差值门限的配对用户列表。

结合第二方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述列表删除模块在删除超过差值门限的配对用户列表前，还需判断所述超过差值门限的配对用户列表是否为基本配对列表，如果不是则删除所述超过差值门限的配对用户列表。

本发明采用了改进的贪婪调度算法，在进行贪婪搜索配对时，为小区内的UE建立配对用户列表，即针对小区内的多个UE，每个UE建立一个路径起点，这样根据表内的UE与小区内其他UE的权值相关性，在配对用户列表中添加相应的UE，亦即建立多路径搜索，最终选取PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE作为最优配对组合，其对应的路径就是最优搜索路径，这样可以尽可能做到全局最优，因此相对通常的贪婪调度算法的单路径搜索，本发明提供的多用户调度方法尽可能找到全局最优的搜索路径，尽可能提高系统整体性能。

附图说明

图1是现有贪婪调度算法的用户设备搜索配对示意图；

图2是本发明第一实施例提供的多用户调度方法的流程图；

图3是本发明第二实施例提供的多用户调度方法的流程图；

图4是本发明第二实施例中建立图配对用户列表示意图；

图5是本发明第二实施例中添加第二层UE示意图；

图6是本发明第二实施例中新建配对用户列表示意图；

图7是本发明第三实施例提供的多用户调度方法的流程图；

图8是本发明第三实施例中添加第三层UE并删除重复配对用户列表示意图；

图9是本发明第四实施例提供的多用户调度方法的流程图；

图10是本发明第五实施例提供的基站的结构框图；

图11是本发明第六实施例提供的基站的结构框图；

图12是本发明第七实施例提供的基站的结构框图；

图13是本发明第八实施例提供的基站的结构框图；

图14是本发明第九实施例提供的基站的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图2示出了本发明第一实施例提供的多用户调度方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明第一实施例提供的多用户调度方法包括下述步骤：

步骤S201、分别为小区内的多个UE建立配对用户列表。

本步骤中所述的为小区内的多个UE建立配对用户列表，可以为每个UE建立一个配对用户列表，也可以为其中PF优先级最大的几个UE建立配对用户列表，每个列表等效于一条搜索路径，列表中第一个UE等效与路径搜索起点。

步骤S202、针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取比例公平PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE。

在建立配对用户列表后，针对每个配对用户列表，在计算得到表内UE和小区内其他UE的权值相关性后，进一步获取所选择UE的PF优先级值，并在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE，实现了在各个用户列表中配对添加UE的功能，即实现了多路径搜索，每个用户列表中UE的添加顺序就是各个搜索路径。

步骤S203、在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

当各个配对用户列表中的UE满足配对终止条件时，比如达到最大配对层数，或者配对用户列表中添加新的UE后PF优先级和值不增加，即配对无增益，此时获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE作为最优配对组合，此时列表中UE的添加顺序就是最有搜索路径，这样通过多路径配对搜索，即可尽可能找到全局最优的UE配对组合，提高系统性能。

本发明第一实施例采用了改进的贪婪算法，与采用现有的贪婪算法的单路径搜索方案相比，本发明第一实施例针对小区内的多个UE，为每个UE建立一个配对用户列表，在各个配对用户列表中逐层添加UE，实现了多路径用户配对搜索，因此可以尽可能做到配对选出的UE组合性能达到全局最优。

实施例二：

图3示出了本发明第二实施例提供的多用户调度方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明第二实施提供的多用户调度方法包括下述步骤：

步骤S301、获取小区内所有用户设备UE的PF优先级值；

步骤S302、分别为PF优先级值达到预设PF优先级阀值或最大预设个数的多个UE建立配对用户列表；

步骤S303、将PF优先级值最大的UE建立的配对用户列表设置为基本配对列表。

上述步骤S301-S303作为实施例一中步骤S201的一种具体优选的实施例方式，本实施例中首先需要计算小区内所有UE的PF优先级值，具体实现时，根据MaxPF原则，以及小区内UE历史调度业务量、当前信道质量（即信道权值）等，计算所有UE的PF优先级值，再基于MaxPF原则，选择PF优先级值达到预设PF优先级阀值或者预定个数的UE作为配对参考UE，这些配对参考UE作为多路径搜索的搜索起点

为了便于理解，假设小区中有20个UE，分别为UE0～UE19，计算出所有UE的PF优先级值，并选择PF优先级值最大的3个的UE作为配对参考UE，如图4所示，假设小区内UE的PF优先级大小依次为UE0、UE5、UE7等，根据配置，只选择PF优先级最大的3个UE，即UE0、UE5、UE7，这3个UE作为配对参考UE，并对应建立配对用户列表1～配对用户列表3，这里UE0、UE5和UE7作为路径搜索的起点，亦即配对用户列表中的第一层。当然也可以通过设定PF优先级阀值来进行用户配对，假设小区内UE的PF优先级大小依次为UE0、UE5、UE7等，根据配置，发现UE0、UE5、UE7只有这三个UE的PF优先级值大于预设的PF优先级阀值，那么久以这3个UE作为配对参考UE，并对应建立配对用户列表1～配对用户列表3。

优选的，在步骤S303中，将PF优先级值最大的UE建立的配对用户列表设置为基本配对列表。如图4所示的配对用户列表1，该基本配对列表永久保留，不被删除，避免了后续操作中，出现所有的配对用户列表全被删除的情况。

步骤S304、针对每个配对用户列表，将小区中配对用户列表外的UE逐一与表内UE配对，并计算配对添加UE的权值相关性；

步骤S305、根据所述权值相关性获取每次配对添加UE的PF优先级值；

步骤S306、判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件；

步骤S307、当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中；

步骤S308、除了配对后PF优先级值最大的UE，若还存在其他满足PF优先级门限条件的UE，则分别为满足PF优先级门限条件的UE建立配对用户列表；

步骤S309、当不满足PF优先级门限条件时，且当前配对用户列表不是基本配对列表，则删除当前配对用户列表。

上述步骤S304-S309是实施例一种步骤S202的一种具体优选的实施方式，在建立配对用户列表后，续继续向各个配对用户列表中逐层添加UE，具体的，针对每个配对用户列表，将表外UE逐一与表内UE进行配对，分别计算配对添加UE的权值相关性，并根据所述权值相关性进一步得到PF优先级值，并将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中。参照图5所示，假设经过计算配对后PF优先级值后，将UE7添加到配对用户列表1中，将UE9添加到配对用户列表2中，将UE3添加到配对用户列表3中。本实施例中，作为优选的，还设置了PF优先级门限条件，该条件是一个PF优先级门限值，只有当配对后配对用户列表中PF优先级最大值大于所述PF优先级门限条件时，才将所述配对后PF优先级最大的UE添加到当前的配对用户列表中，否则在当前配对用户列表不是基本配对列表的前提下，删除当前配对用户列表。优选的，在步骤S309中，在添加UE时，可能存在多个配对后满足PF优先级门限条件的UE，此时将配对后PF优先级最大的UE添加到当前的配对用户列表中后，还将其他满足PF优先级门限条件的UE分别建立新的配对用户列表。如图6所示，在配对用户列表1中，除了配对后PF优先级最大的UE7满足PF优先级门限条件时，UE9亦满足PF优先级门限条件，此时为UE9建立新的配对用户列表4，该列表包含UE0和UE9，这样可以避免遗漏一些可能成为最优搜索路径，这样进一步保证最后选择出来最优搜索路径为全局最优。

步骤S310、在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

本步骤与实施例一中步骤S203相同，此处不再赘述。

本实施例在实施例一的基础上，提供了一种具体配对用户列表建立方法，这里只针对PF优先级值最大的预定个数或者PF优先级值达到预设PF优先级阀值的UE建立配对用户列表，如果针对PF优先级较小的UE也建立配对用户列表，在后续添加UE时，最终得到的配对结果基本上不可能是最优UE配对组合，这样只会增加无用搜索，浪费系统资源，本实施在保证尽可能得到全局最优的UE配对组合的条件下，提高了搜索效率。同时本实施例在实施例一的基础上提供了一种具体的用户配对方法，首先设置基本配对列表使之始终不被删除，在配对添加UE时，还需判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件，只有满足所述PF优先级门限条件时，才将所述配对后PF优先级最大的UE添加到当前的配对用户列表中，否则在当前配对用户列表不是基本配对列表的前提下，删除当前配对用户列表，这样可以删除那些无用的配对组合，减少了后续无用搜索，提高搜索效率。

实施例三：

图7示出了本发明第三实施例提供的多用户调度方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明第三实施提供的多用户调度方法包括下述步骤：

步骤S701、获取小区内所有用户设备UE的PF优先级值；

步骤S702、分别为PF优先级值达到预设PF优先级阀值或最大预设个数的多个UE建立配对用户列表；

步骤S703、将PF优先级值最大的UE建立的配对用户列表设置为基本配对列表；

步骤S704、针对每个配对用户列表，将小区中配对用户列表外的UE逐一与表内UE配对，并计算配对添加UE的权值相关性；

步骤S705、根据所述权值相关性获取每次配对添加UE的PF优先级值；

步骤S706、判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件；

步骤S707、当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中；

步骤S708、除了配对后PF优先级值最大的UE，若还存在其他满足PF优先级门限条件的UE，则分别为满足PF优先级门限条件的UE建立配对用户列表；

步骤S709、当不满足PF优先级门限条件时，且当前配对用户列表不是基本配对列表，则删除当前配对用户列表。

上述步骤S701-S709与实施二中步骤S301-S309相同，此处不再赘述。

步骤S710、判断所有配对用户列表中是否存在完全相同的多个配对用户列表；

步骤S711、若存在，则保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表；

步骤S712、在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

本实施例在实施例二的基础上增加了步骤S710、S711，本实施例中，当发现所有配对用户列表中存在完全相同的多个配对用户列表时，保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表，优选的，只删除重复的非基本配对列表，如图8所示，配对用户列表1-4在添加第三层配对UE时，分别对应添加了UE3、UE4、UE0、UE6，此时由于配对用户列表1和配对用户列表3的UE相同，因此本实施例中需要删除重复的配对用户列表，优选的删除重复的非基本配对列表，即图8所示的配对用户列表3，然后继续逐层添加UE，在满足配对终止条件时，选出最优搜索路径。

实施例四：

图9示出了本发明第四实施例提供的多用户调度方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明第四实施提供的多用户调度方法包括下述步骤：

步骤S901、获取小区内所有用户设备UE的PF优先级值；

步骤S902、分别为PF优先级值达到预设PF优先级阀值或最大预设个数的多个UE建立配对用户列表；

步骤S903、将PF优先级值最大的UE建立的配对用户列表设置为基本配对列表；

步骤S904、针对每个配对用户列表，将小区中配对用户列表外的UE逐一与表内UE配对，并计算配对添加UE的权值相关性；

步骤S905、根据所述权值相关性获取每次配对添加UE的PF优先级值；

步骤S906、判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件；

步骤S907、当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中；

步骤S908、除了配对后PF优先级值最大的UE，若还存在其他满足PF优先级门限条件的UE，则分别为满足PF优先级门限条件的UE建立配对用户列表；

步骤S909、当不满足PF优先级门限条件时，且当前配对用户列表不是基本配对列表，则删除当前配对用户列表；

步骤S910、判断所有配对用户列表中是否存在完全相同的多个配对用户列表；

步骤S911、若存在，则保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表。

上述步骤S901-S911与实施三中步骤S701-S711相同，此处不再赘述。

步骤S912、获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值；

步骤S913、判断是否存在PF优先级和值与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限的配对用户列表；

步骤S914、若存在，则删除所述超过差值门限的配对用户列表。

步骤S915、在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

本实施例在实施例三的基础上增加了步骤S912-S914，本实施例中，在添加每层UE后，进一步选取出其中PF优先级和值与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限的配对用户列表并删除，当配对用户列表的PF优先级和值与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限，说明此配对用户列表的中UE配对组合相对于最大PF优先级和值的配对用户列表，性能比较差，本实施例中删除这些与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限的配对用户列表，这样进一步减少了无用搜索，提高系统性能。

进一步作为优选的实施方式，在删除与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限的配对用户列表之前，还要判断这些配对用户列表是否为基本配对列表，若是基本配对列表，则保留，否则删除，这样可以保证，最后至少存在一个配对用户列表供选择。

实施例五：

图10示出了本发明第五实施例提供的基站置的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明第五实施提供的基站包括：

列表建立单元101，用于分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表；

UE配对单元102，用于针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取比例公平PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE；

最优路径选择单元103，用于在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

本实施例提供的功能单元101-103对应实现了实施例一中的步骤S201-S203，其中UE配对单元102采用了改进的贪婪算法，针对小区内的多个UE，为每个UE建立一个配对用户列表，在各个配对用户列表中逐层添加UE，实现了多路径用户配对搜索，与现有贪婪算法的单路径搜索方案相比，本实施例可以尽可能做到配对选出搜索路径性能达到全局最优。

实施例六：

图11示出了本发明第六实施例提供的基站的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明第六实施提供的基站包括：

列表建立单元11，用于分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表；

UE配对单元12，用于针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取比例公平PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE；

最优路径选择单元13，用于在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

其中，所述列表建立单元11包括：

优先级值获取模块111，用于获取小区内所有用户设备UE的PF优先级值；

列表建立模块112，用于分别为PF优先级值达到预设PF优先级阀值或预设个数的多个UE建立配对用户列表；

基本配对列表设置模块113，用于将PF优先级值最大的UE建立的配对用户列表设置为基本配对列表；

其中，所述UE配对单元12包括：

相关性获取模块121，用于针对每个配对用户列表，将小区中配对用户列表外的UE逐一与表内UE配对，并计算配对添加UE的权值相关性；

PF优先级值获取模块122，用于根据所述权值相关性获取每次配对添加UE的PF优先级值；

门限判断模块123，用于判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件；

UE添加模块124，用于当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中；

列表新建模块125，用于当前除了配对后PF优先级值最大的UE，还存在其他满足PF优先级门限条件的UE时，分别为满足PF优先级门限条件的UE建立配对用户列表。

列表第一删除模块126，用于当不满足PF优先级门限条件时，且当前配对用户列表不是基本配对列表，则删除当前配对用户列表。

本实施例提供的各个功能单元和模块对应实现了实施例二中的步骤S301-S310，另一方面，本实施例在实施例五的基础上公开了列表建立单元11和UE配对单元12的一种具体优选的结构，这里只针对PF优先级最大的预定个数或者达到预设PF优先级阈值的UE建立配对用户列表，如果针对PF优先级较小的UE也建立配对用户列表，在后续添加UE时，最终得到的配对结果基本上不可能是最优UE配对组合，这样只会增加无用搜索，浪费系统资源，本实施在保证尽可能得到全局最优的UE配对组合的条件下，提高了搜索效率。同时基本配对列表设置模块113还设置了基本配对列表，使之始终不被删除，在配对添加UE时，还需判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件，只有满足所述PF优先级门限条件时，才将所述配对后PF优先级最大的UE添加到当前的配对用户列表中，否则在当前配对用户列表不是基本配对列表的前提下，删除当前配对用户列表，这样可以删除那些无用的配对组合，减少了后续无用搜索，提高搜索效率。进一步的，若在添加UE时存在多个满足PF优先级门限条件的UE，此时列表新建模块125建立新的配对用户列表，这样进一步保证最后选择出来的UE配对组合为全局最优。

实施例七：

图12示出了本发明第七实施例提供的基站的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明第七实施提供的基站包括：

列表建立单元21，用于分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表；

UE配对单元22，用于针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取比例公平PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE；

最优路径选择单元23，用于在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

其中，所述列表建立单元21包括：

级值获取模块211，用于获取小区内所有用户设备UE的PF优先级值；

列表建立模块212，用于分别为PF优先级值达到预设PF优先级阀值或预设个数的多个UE建立配对用户列表；

基本配对列表设置模块213，用于将PF优先级值最大的UE建立的配对用户列表设置为基本配对列表；

其中，所述UE配对单元22包括：

相关性获取模块221，用于针对每个配对用户列表，将小区中配对用户列表外的UE逐一与表内UE配对，并计算配对添加UE的权值相关性；

PF优先级值获取模块222，用于根据所述权值相关性获取每次配对添加UE的PF优先级值；

门限判断模块223，用于判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件；

UE添加模块224，用于当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中；

列表新建模块225，用于当前除了配对后PF优先级值最大的UE，还存在其他满足PF优先级门限条件的UE时，分别为满足PF优先级门限条件的UE建立配对用户列表；

列表第一删除模块226，用于当不满足PF优先级门限条件时，且当前配对用户列表不是基本配对列表，则删除当前配对用户列表；

列表判断模块227，用于判断所有配对用户列表中是否存在完全相同的多个配对用户列表；

列表第二删除模块228，用于在列表判断模块判断是时保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表。

本实施例提供的各个功能单元和模块对应实现了实施例三中的步骤S701-S712，另一方面，本实施例在实施例六的基础上公开了UE配对单元12的另一种具体优选的结构，本实施例提供的UE配对单元12相较于实施例六，增加了列表判断模块227和列表第二删除模块228，当列表判断模块227发现所有配对用户列表中存在完全相同的配对用户列表时，列表第二删除模块228删除重复的配对用户列表，优选的，只删除重复的非基本配对列表，这样可以保证最后至少有一条搜索路径供选择。

实施例八：

图13示出了本发明第八实施例提供的基站的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明第八实施提供的基站包括：

列表建立单元31，用于分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表；

UE配对单元32，用于针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取比例公平PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE；

最优路径选择单元33，用于在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

其中，所述列表建立单元31包括：

优先级值获取模块311，用于获取小区内所有用户设备UE的PF优先级值；

列表建立模块312，用于分别为PF优先级值达到预设PF优先级阀值或预设个数的多个UE建立配对用户列表；

基本配对列表设置模块313，用于将PF优先级值最大的UE建立的配对用户列表设置为基本配对列表；

其中，所述UE配对单元32包括：

相关性获取模块321，用于针对每个配对用户列表，将小区中配对用户列表外的UE逐一与表内UE配对，并计算配对添加UE的权值相关性；

PF优先级值获取模块322，用于根据所述权值相关性获取每次配对添加UE的PF优先级值；

门限判断模块323，用于判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件；

UE添加模块324，用于当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中；

列表新建模块325，用于当前除了配对后PF优先级值最大的UE，还存在其他满足PF优先级门限条件的UE时，分别为满足PF优先级门限条件的UE建立配对用户列表；

列表第一删除模块326，用于当不满足PF优先级门限条件时，且当前配对用户列表不是基本配对列表，则删除当前配对用户列表；

列表判断模块327，用于判断所有配对用户列表中是否存在完全相同的多个配对用户列表；

列表第二删除模块328，用于在列表判断模块判断是时保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表；

优先级和值获取模块329，用于获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值；

差值判断模块3210，用于判断是否存在PF优先级和值与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限的配对用户列表；

列表第三删除模块3211，用于在差值判断模块判断是时删除所述超过差值门限的配对用户列表。

本实施例对应实现了实施例四的各个步骤，另一方面，本实施例在实施例七的UE配对单元32的基础上增加了优先级和值获取模块329、差值判断模块3210、列表第三删除模块3211，本实施例中，在添加每层UE后，进一步选取出其中PF优先级和值与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限的配对用户列表并删除，当配对用户列表的PF优先级和值与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限，说明此配对用户列表的中UE配对组合相对于最大PF优先级和值的配对用户列表，性能比较差，本实施例中删除这些与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限的配对用户列表，这样、进一步减少了无用搜索，提高系统性能。优选的，所述列表第三删除模块在删除列表之前还要判断所述配对用户列表是否为基本配对列表，若是基本配对列表，则保留，否则删除，这样可以保证最后至少存在一个配对用户列表供选择。

实施例九：

图14示出了本发明第九实施例提供的基站的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明第九实施提供的基站包括：

处理器141，用于执行程序。

本实施例中所述程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。处理器可能是中央处理器CPU，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器142，用于存储程序。

存储器可能包含随机存取存储器（英文：Random-access memory，缩写：RAM），也可能还包括非易失性存储器（英文：Non-volatile memory，缩写：NVRAM）。

空中接口143，用于获取UE的权值相关性信息。

当基站运行时，通过空中接口143获取UE的权值相关性信息，所述处理器141用于执行存储器142中存储的程序使得所述基站执行如下的方法：

处理器141分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表；

处理器141针对每个配对用户列表，根据所述通过空中接口143获取到配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性，获取PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE；

在满足配对终止条件时，处理器141获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种多用户调度方法，其特征在于，所述方法包括：

分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表；

针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取比例公平PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE；

在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表具体包括：

获取小区内所有用户设备UE的PF优先级值；

分别为PF优先级值达到预设PF优先级阀值或最大预设个数的多个UE建立配对用户列表。

3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述分别为PF优先级值达到预设PF优先级阀值或预设个数的多个UE建立配对用户列表之后，所述方法还包括：

将PF优先级值最大的UE建立的配对用户列表设置为基本配对列表；

所述针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE具体包括：

针对每个配对用户列表，将小区中配对用户列表外的UE逐一与表内UE配对，并计算配对添加UE的权值相关性；

根据所述权值相关性获取每次配对添加UE的PF优先级值；

判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件；

当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中；

当不满足PF优先级门限条件时，且当前配对用户列表不是基本配对列表，则删除当前配对用户列表。

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中之后，所述方法还包括：

除了配对后PF优先级值最大的UE，若还存在其他满足PF优先级门限条件的UE，则分别为满足PF优先级门限条件的UE建立配对用户列表。

5.如权利要求3或4所述方法，其特征在于，所述针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE还包括：

判断所有配对用户列表中是否存在完全相同的多个配对用户列表；

若存在，则保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表。

6.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表具体包括：

判断所述完全相同的多个配对用户列表中是否包括基本配对列表，如果是，则保留基本配对列表，删除其他与所述基本配对列表重复的配对用户列表；否则，保留所述完全相同的多个配对用户列表中的任意一个，删除其他重复的配对用户列表。

7.如权利要求3-6任一项所述方法，其特征在于，所述针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE还包括:

获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值；

判断是否存在PF优先级和值与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限的配对用户列表；

若存在，则删除所述超过差值门限的配对用户列表。

8.如权利要求7所述方法，其特征在于，所述删除所述超过差值门限的配对用户列表具体包括：

判断所述超过差值门限的配对用户列表是否为基本配对列表；

如果不是，则删除所述超过差值门限的配对用户列表。

9.如权要求1-8任一项所述方法，其特征在于，所述配对终止条件包括：配对用户列表中的配对层数达到最大配对层数，或者配对用户列表中添加新的UE后PF优先级和值不增加。

10.一种基站，其特征在于，所述基站包括：

列表建立单元，用于分别为小区内的多个用户设备UE建立配对用户列表；

UE配对单元，用于针对每个配对用户列表，根据配对用户列表中的UE与小区内其他UE的权值相关性获取比例公平PF优先级值，在配对用户列表中逐层添加PF优先级值最大的UE；

最优路径选择单元，用于在满足配对终止条件时，获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值，并将PF优先级和值最大的配对用户列表中的UE的添加顺序作为最优搜索路径。

11.如权利要求10所述基站，其特征在于，所述列表建立单元包括：

优先级值获取模块，用于获取小区内所有用户设备UE的PF优先级值；

列表建立模块，用于分别为PF优先级值达到预设PF优先级阀值或预设个数的多个UE建立配对用户列表。

12.如权利要求11所述基站，其特征在于，所述列表建立单元还包括：

基本配对列表设置模块，用于将PF优先级值最大的UE建立的配对用户列表设置为基本配对列表；

所述UE配对单元具体包括：

相关性获取模块，用于针对每个配对用户列表，将小区中配对用户列表外的UE逐一与表内UE配对，并计算配对添加UE的权值相关性；

PF优先级值获取模块，用于根据所述权值相关性获取每次配对添加UE的PF优先级值；

门限判断模块，用于判断配对后得到的所有PF优先级值中，最大值是否满足PF优先级门限条件；

UE添加模块，用于当满足PF优先级门限条件时，将配对后PF优先级值最大的UE添加到当前的配对用户列表中；

列表第一删除模块，用于当不满足PF优先级门限条件时，且当前配对用户列表不是基本配对列表，则删除当前配对用户列表。

13.如权利要求12所述装置，其特征在于，所述UE配对单元包括：

列表新建模块，用于当前除了配对后PF优先级值最大的UE，还存在其他满足PF优先级门限条件的UE时，分别为满足PF优先级门限条件的UE建立配对用户列表。

14.如权利要求12或13所述基站，其特征在于，所述UE配对单元还包括：

列表判断模块，用于判断所有配对用户列表中是否存在完全相同的多个配对用户列表；

列表第二删除模块，用于在列表判断模块判断是时保留所述完全相同的多个配对用户列表中的一个，删除其他重复的配对用户列表。

15.如权利要求14所述基站，其特征在于，所述列表删除模块在删除重复的配对用户列表前还需判断所述完全相同的多个配对用户列表中是否包括基本配对列表，如果是，则保留基本配对列表，删除其他与所述基本配对列表重复的配对用户列表；否则，保留所述完全相同的多个配对用户列表中的任意一个，删除其他重复的配对用户列表。

16.如权利要求10-15任一项所述装置，其特征在于，所述UE配对单元还包括：

优先级和值获取模块，用于获取各个配对用户列表中UE的PF优先级和值；

差值判断模块，用于判断是否存在PF优先级和值与最大PF优先级和值的差值超过预设差值门限的配对用户列表；

列表第三删除模块，用于在差值判断模块判断是时删除所述超过差值门限的配对用户列表。

17.如权要求16所述装置，其特征在于，所述列表删除模块在删除超过差值门限的配对用户列表前，还需判断所述超过差值门限的配对用户列表是否为基本配对列表，如果不是则删除所述超过差值门限的配对用户列表。