CN105721123B - 一种用户配对及功率分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

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，用于针对提升小区的吞吐量。该方法为：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；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；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。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。

Description

一种用户配对及功率分配方法及装置

技术领域

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

图样分割非正交多址接入技术，简称图分多址技术(Pattern Division MultipleAccess，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。

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。

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。

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。

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

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。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

第一方面、一种用户配对及功率分配方法，包括：

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；

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；

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。

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。

可选的，对管辖范围内的所有用户终端进行相似分组，包括：

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；

或者，

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。

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：

确定预设的选取顺序；

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；

将在同一轮中选取出的各个用户终端组成一个配对组。

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：

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；

分别基于每一种功率分配图样计算和容量；

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。

这样，可以达到最佳的系统吞吐量。

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：

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；

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。

这样，可以简化算法，降低计算复杂度。

第二方面、一种用户配对及功率分配装置，包括：

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；

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；

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。

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。

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：

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；

或者，

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。

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：

确定预设的选取顺序；

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；

将在同一轮中选取出的各个用户终端组成一个配对组。

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：

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；

分别基于每一种功率分配图样计算和容量；

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。

这样，可以达到最佳的系统吞吐量。

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：

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；

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。

这样，可以简化算法，降低计算复杂度。

第三方面、一种用户配对及功率分配装置，包括：

处理器，用于读取存储器中的程序，执行下列过程：

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；

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；

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。

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。

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：

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；

或者，

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。

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：

确定预设的选取顺序；

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；

将在同一轮中选取出的各个用户终端组成一个配对组。

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：

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；

分别基于每一种功率分配图样计算和容量；

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。

这样，可以达到最佳的系统吞吐量。

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：

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；

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。

这样，可以简化算法，降低计算复杂度。

附图说明

图1为本发明实施例中用户配对及功率分配流程图；

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

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。

下面结合附图对本发明优先的实施方式进行详细说明。

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：

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。

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。

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。

假设第l(1<l<L)组的用户终端数为l_M，1<l_M<M，则Σ{l_M}＝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。

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l组中的用户终端1，……，l_M，满足P_l-Δ≤||h₁||²≤Pl+Δ,…,P_l-Δ≤||h_lM||²≤P_l+Δ；其中，h表示信道，||h_l||²表示第l个用户终端的信道接收功率，P_l表示第l组的基准功率，Δ表示动态范围。由此可见，第l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2Δ。

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l组的用户终端1，……，l_M，满足SNR_l-ε≤SNR₁≤SNR_l+ε,…,SNR_l-ε≤SNR l_M≤SNR_l+ε；其中，SNR_l示用户终端l的接收信噪比，ε表示动态范围。由此可见，第l组中，任意两个用户终端的接收信噪比的差值均不会超过2ε。

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。

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。

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。

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。

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－>用户终端2－>用户终端3；

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－>用户终端5；

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；

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。

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。

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。

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。

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N×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：

其中，s_i,i＝1,…,k是k个用户终端的发送信号序列，h_i,i＝1,…,k是N×1维的用户终端i与接收机间的信道向量，p_i，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。

则在该相同传输资源上对应的和容量如公式(2)所示：

其中R_i，i＝1,…,k是k个用户终端的容量，I是单位阵。

原则上

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＝(p₁,p₂,…,p_k)，其中，p₁,…,p_k分别为上述任意一个配置组中的k个用户的分配功率，针对生成的每一组功率分配图样，分别代入式(3)中计算和容量，将和容量取值最大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对上述任意一个配置组中的每一个用户终端分配相应的功率。

上述式(3)取等时即为和容量界，通过接收机的串行干扰删除可以逼近这一上界，显然该上界为动态上界。通过在发送端进行功率域特征图样优化设计，可以进一步提高容量。这一问题可以等价为以下凸优化问题：

求解该凸优化问题的常用方法为迭代注水功率分配算法，即将生成的每一组功率分配图样分别代入式(4)中求解，从而挑选出和容量最大的功率分配图样。

另一方面，为了进一步降低生成功率图样的计算复杂度，也可以考虑次优的简化算法。例如，可以按照功率差分方式，生成差额(即包含有功率分配因子)的功率分配图样，如，P*(0.1、0.2、0.3、0.4，总和不超过1)，接着，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用户终端。即将功率分配图样中的高功率分配因子分配给信道状况较差的用户终端，而将功率分配图样中的低功率分配因子分配给信道状态良好的用户终端。

不失一般性，下面以6个待调度用户终端u1,u2,u3,u4,u5,u6为例，通过一个具体的应用场景来对上述实施例作出进一步详细说明。

首先，先计算6个用户终端的信道接收功率，得||h₁||²,||h₂||²,||h₃||²,||h₄||²,||h₅||²,||h₆||²。然后对这些信道接收功率进行排序，假设||h₁||²<||h₂||²<||h₃||²<||h₄||²<||h₅||²<||h₆||²。再对这6个用户终端按功率进行分组，假设||h₁||²≈P1，||h₂||²≈P1，||h₃||²≈P1，||h₄||²≈P2，||h₅||²≈P2，||h₆||²≈P2，这样，6个用户终端刚好能分为2个相似组：{u1,u2,u3}，{u4,u5,u6}。

其次，在特定传输资源上调度用户终端，假设传输资源上需要实现2倍复用，则需要在每轮选取中调度2个用户终端形成配对组。

假设u1一定会被调度，因u1归属于第1个相似组{u1,u2,u3}，依据信道接收功率排序准则，则与u1进行资源复用的其他待调度用户终端需要在第2个相似组{u4,u5,u6}中进行选择，按照功率从小到大的原则，这里选择{u1,u4}作为待调度的配对组。

最后，对{u1,u4}这个配对用户组分配发射功率，假设系统的总功率为P，则设置一个功率分配因子假设u1占用发送功率u4占用发送功率 可按照和容量最大准则来确定：其中，G₁G₄、为u1、u4的容量增益，C₁、C₄分别为u1、u4的信道容量，容量增益是某个用户终端在非正交获得的容量相对于正交获得的容量的相对比值，即G＝(C_非正交-C_正交)/C_正交，C＝log₂(1+SNR)。

基于上述实施例中，参阅图2所示，本发明实施例中，用于进行用户配对及功率分配的网络侧装置(如，基站)包括第一处理单元20、第二处理单元21和分配单元22，其中，

第一处理单元20，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；

第二处理单元21，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；

分配单元22，用于每形成一个配对组，为该配对组中的各个用户终端分配发射功率。

可选的，对管辖范围内的所有用户终端进行相似分组时，第一处理单元20具体用于：

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；

或者，

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。

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，第二处理单元21具体用于：

确定预设的选取顺序；

按照选取顺序，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；

将在同一轮中选取出的各个用户终端组成一个配对组。

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，分配单元22具体用于：

针对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；

分别基于每一种功率分配图样计算和容量；

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任意一个配对组中的每一个用户终端分配相应的功率。

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，分配单元22具体用于：

针对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；

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。

参阅图3所示，本发明实施例中，上述装置还可以包括处理器30和存储器31，其中：

处理器30，用于读取存储器31中的程序，执行下列过程：

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；

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；

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。

可选的，对管辖范围内的所有用户终端进行相似分组时，处理器30具体用于：

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；

或者，

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。

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，处理器30具体用于：

确定预设的选取顺序；

按照选取顺序，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；

将在同一轮中选取出的各个用户终端组成一个配对组。

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，处理器30具体用于：

针对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；

分别基于每一种功率分配图样计算和容量；

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任意一个配对组中的每一个用户终端分配相应的功率。

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，处理器30具体用于，包括：

针对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；

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用户终端。

其中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器30代表的一个或多个处理器和存储器31代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。处理器30负责管理总线架构和通常的处理，存储器31可以存储处理器30在执行操作时所使用的数据。另一方面，图中所示的收发机可以是多个元件，即包括发送机和收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。

综上所述，本发明实施例中，网络侧的管理装置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；可以执行至少一轮选取，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；每形成一个配对组，分别为该配对组中的各个用户终端分配发射功率。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。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用户配对及功率分配方法，其特征在于，包括：

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；

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；

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。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对管辖范围内的所有用户终端进行相似分组，包括：

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；

或者，

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。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，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：

确定预设的选取顺序；

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；

将在同一轮中选取出的各个用户终端组成一个配对组。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，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：

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；

分别基于每一种功率分配图样计算和容量；

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。

5.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，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：

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；

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。

6.一种用户配对及功率分配装置，其特征在于，包括：

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；

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；

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。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，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：

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；

或者，

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。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，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：

确定预设的选取顺序；

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；

将在同一轮中选取出的各个用户终端组成一个配对组。

9.如权利要求6、7或8所述的装置，其特征在于，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：

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；

分别基于每一种功率分配图样计算和容量；

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。

10.如权利要求6、7或8所述的装置，其特征在于，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：

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；

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。