本發(fā)明涉及長期演進(jìn)系統(tǒng)的技術(shù)，特別是指一種分配下行功率的方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

與傳統(tǒng)的時分多址(TDMA，Time Division Multiple Access)、頻分多址(FDMA，F(xiàn)requency Division Multiple Access)、碼分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)接入技術(shù)類似，圖樣分割多址接入(PDMA，Patten Division Multiple Access)技術(shù)作為5G的關(guān)鍵技術(shù)，可以使得多用戶在相同的時頻域、空域資源上傳輸，并通過編碼域和功率進(jìn)行用戶之間的區(qū)分，提高小區(qū)平均和邊緣用戶頻譜效率，以及提升小區(qū)接入用戶數(shù)。

長期演進(jìn)(LTE，Long Term Evolution)系統(tǒng)下行鏈路采用功率分配技術(shù)，為保證LTE具有良好的前向兼容性，預(yù)期未來5G系統(tǒng)下行鏈路仍將沿用該技術(shù)。由于PDMA可以使多用戶在編碼域和功率域上疊加傳輸，因此，存在如何為多用戶在相同的時頻域和空域資源上進(jìn)行功率分配的問題。

傳統(tǒng)的LTE下行鏈路采用功率分配，功率分配決定下行發(fā)送每個資源要素(RE，Resource Element)的能量。首先，下行功率分配需要考慮系統(tǒng)覆蓋的需求，為下行業(yè)務(wù)信道、廣播信道、控制信道和參考信號分配合適的功率，以滿足邊緣用戶的接收信號質(zhì)量；其次，下行功率分配應(yīng)盡量降低下行發(fā)射功率，以減輕系統(tǒng)干擾。對于下行鏈路設(shè)計而言，為保證功率放大器的效率，需要盡量保證不同正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM，Orthogonal Frequecy Devision Multiplexing)符號上的總功率一致。LTE下行鏈路資源分配的最小單位為物理資源塊(PRB，Physical Resource Block)，按照每個資源承載用戶和流數(shù)的不同，下行傳輸模式可分為單用戶單流、單用戶多流、多用戶三類。對于單用戶單流傳輸而言，每個PRB上的總下行發(fā)射功率即是該用戶在該PRB上的下行發(fā)射 功率，而對于單用戶多流或多用戶傳輸，每個PRB上的總下行發(fā)射功率將會平均分給每個流或用戶，以提升系統(tǒng)吞吐量性能。

現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題：傳統(tǒng)LTE系統(tǒng)下行鏈路功率分配雖然考慮了用戶的位置特性，為不同用戶配置不同的功率分配參數(shù)，以提升邊緣用戶的通信性能，也考慮了將功率平均分配給多流或多用戶傳輸，但是LTE下行功率分配仍然沒有充分利用編碼域和功率域的特性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種分配下行功率的方法、裝置和系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中LTE下行功率分配仍然沒有充分利用編碼域和功率域的特性的缺陷。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例提供一種分配下行功率的方法，應(yīng)用于基站，方法包括：根據(jù)用戶在小區(qū)內(nèi)的位置，確定需要配對的用戶；確定PDMA圖樣矩陣，為每個用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組，根據(jù)所述PDMA圖樣矢量組形成功率分配圖樣矩陣；根據(jù)所述功率分配圖樣矩陣確定一個配對中每個用戶的功率分配因子，根據(jù)所述功率分配因子確定每個用戶的下行發(fā)射功率。

所述的方法，確定PDMA圖樣矩陣，為每個用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組，根據(jù)所述PDMA圖樣矢量組形成功率分配圖樣矩陣具體包括：根據(jù)小區(qū)總的用戶數(shù)和系統(tǒng)總的資源，選定PDMA下行的PDMA圖樣矩陣H_PDMA(M*N)，M是PDMA圖樣矩陣的行數(shù)，N是PDMA圖樣矩陣的列數(shù)；采用PDMA圖樣矩陣與功率分配因子矩陣計算出每個用戶的PDMA圖樣矢量組，形成功率分配圖樣矩陣K表示下行配對的用 戶數(shù)，N₁,N₂,…,N_K分別表示配對的用戶1,2,…,K占用PDMA圖樣矩陣的列數(shù)，且N＝N₁+N₂+…+N_K，A₁,A₂,…,A_K分別表示用戶1,2,…,K的功率分配圖樣矢量組，□表示矩陣之間的點乘。

所述的方法，根據(jù)所述功率分配圖樣矩陣確定一個配對中每個用戶的功率分配因子具體包括：選定下行功率分配優(yōu)化方案；對于每一個用戶當(dāng)前的PDMA圖樣矢量組和功率分配因子組合，根據(jù)PF加權(quán)和吞吐量最大的準(zhǔn)則是且滿足||A||₁＝1進(jìn)行調(diào)整，使多用戶配對之后的PF加權(quán)和吞吐量最大，其中，T_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率分配圖樣矩陣為A時的傳輸速率，由用戶k的SINR和占用資源映射得到的傳輸比特數(shù)計算而來，用戶k的SINR取值與PDMA圖樣矩陣中的功率分配因子相關(guān)，BLER_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率分配圖樣矩陣為A時預(yù)估的誤塊率，由SINR和BLER映射關(guān)系得到，表示用戶k在t時刻的歷史平均速率，||A||₁＝1表示下行發(fā)射功率恒定，||·||₁表示對功率分配圖樣矩陣的元素求和；對于任意用戶k，歷史平均速率計算公式是表示用戶k的當(dāng)前時刻的統(tǒng)計得到的歷史平均速率，表示用戶k上一次統(tǒng)計得到的歷史平均速率，R_k(t)表示用戶k的當(dāng)前速率，α表示遺忘因子，當(dāng)取值為1時，表示PF加權(quán)和吞吐量僅與用戶當(dāng)前速率相關(guān)。

所述的方法，根據(jù)所述功率分配圖樣矩陣確定一個配對中每個用戶的功率分配因子還包括：選定下行功率分配簡化模式；通過參考信號接收功率或參考信號SINR區(qū)分出遠(yuǎn)端用戶和近端用戶；為遠(yuǎn)端用戶分配第一功率，為近端用戶分配第二功率，所述第一功率和第二功率均對應(yīng)著功率分配因子，且第一功率大于第二功率。

所述的方法，根據(jù)所述功率分配圖樣矩陣確定一個配對中每個用戶的功率分配因子包括：確定每個用戶在PDMA圖樣矩陣內(nèi)各PDMA圖樣矢量上的功率分配因子相等；以及，確定每個用戶在PDMA圖樣矩陣內(nèi)各PDMA圖樣矢量中各行的功率分配因子。

一種分配下行功率的裝置，包括：配對單元，用于根據(jù)用戶在小區(qū)內(nèi)的位置，確定需要配對的用戶；功率分配圖樣矩陣單元，用于確定PDMA圖樣矩 陣，為每個用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組，根據(jù)PDMA圖樣矢量組形成功率分配圖樣矩陣；下行發(fā)射功率單元，用于根據(jù)所述功率分配圖樣矩陣確定一個配對中每個用戶的功率分配因子，根據(jù)所述功率分配因子確定每個用戶的下行發(fā)射功率。

所述的裝置，功率分配圖樣矩陣單元包括：PDMA圖樣矩陣模塊，用于選定PDMA下行的PDMA圖樣矩陣H_PDMA(M*N)，M是PDMA圖樣矩陣的行數(shù)，N是PDMA圖樣矩陣的列數(shù)；功率分配圖樣矩陣選定模塊，用于采用PDMA圖樣矩陣與功率分配因子矩陣計算出每個用戶的PDMA圖樣矢量組，形成功率分配圖樣矩陣K表示下行配對的用戶數(shù)，N₁,N₂,…,N_K分別表示配對的用戶1,2,…,K占用PDMA圖樣矩陣的列數(shù)，且N＝N₁+N₂+…+N_K，A₁,A₂,…,A_K分別表示用戶1,2,…,K的功率分配圖樣矢量組，□表示矩陣之間的點乘。

所述的裝置，下行發(fā)射功率單元包括：下行模式選定模塊，用于選定下行功率分配優(yōu)化模式；優(yōu)化模式模塊，用于對于每一個用戶當(dāng)前的PDMA圖樣矢量組和功率分配因子組合，根據(jù)PF加權(quán)和吞吐量最大的準(zhǔn)則是且滿足||A||₁＝1進(jìn)行調(diào)整，使多用戶配對之后的PF加權(quán)和吞吐量最大，其中，T_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率分配圖樣矩陣為A時的傳輸速率，由用戶k的SINR和占用資源映射得到的傳輸比特數(shù)計算而來，用戶k的SINR取值與PDMA圖樣矩陣中的功率分配因子相關(guān)， BLER_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率分配圖樣矩陣為A時預(yù)估的誤塊率，由SINR和BLER映射關(guān)系得到，表示用戶k在t時刻的歷史平均速率，||A||₁＝1表示下行發(fā)射功率恒定，||·||₁表示對功率分配圖樣矩陣的元素求和；對于任意用戶k，歷史平均速率計算公式是表示用戶k的當(dāng)前時刻的統(tǒng)計得到的歷史平均速率，表示用戶k上一次統(tǒng)計得到的歷史平均速率，R_k(t)表示用戶k的當(dāng)前速率，α表示遺忘因子，當(dāng)取值為1時，表示PF加權(quán)和吞吐量僅與用戶當(dāng)前速率相關(guān)。

所述的裝置，下行發(fā)射功率單元包括：所述下行模式選定模塊，還用于選定下行功率分配簡化模式；簡化模式模塊，用于通過參考信號接收功率或參考信號SINR區(qū)分遠(yuǎn)端用戶和近端用戶；為遠(yuǎn)端用戶分配第一功率，近端用戶分配第二功率；遍歷所有的多用戶功率分配因子組合，確定用戶之間的功率分配因子。

所述的裝置，簡化模式模塊包括：列計算模塊，用于確定每個用戶在PDMA圖樣矩陣內(nèi)各列的功率分配因子；發(fā)射功率模塊，用于在確定用戶總功率的基礎(chǔ)上，保證每個用戶的PDMA圖樣矩陣列間總下行發(fā)射功率相等。

一種分配下行功率的系統(tǒng)，包括：基站、接收端；所述基站包括一種分配下行功率的裝置，裝置包括：配對單元，用于根據(jù)用戶在小區(qū)內(nèi)的位置，確定需要配對的用戶；功率分配圖樣矩陣單元，用于確定PDMA圖樣矩陣，為每個用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組，根據(jù)PDMA圖樣矢量組形成功率分配圖樣矩陣；下行發(fā)射功率單元，用于根據(jù)所述功率分配圖樣矩陣確定一個配對中每個用戶的功率分配因子，根據(jù)所述功率分配因子確定每個用戶的下行發(fā)射功率；接收端，用于作為遠(yuǎn)端用戶，采用最小均方誤差接收機檢測；作為近端用戶，使用串行干擾消除接收機檢測，先將遠(yuǎn)端用戶的干擾刪除，然后再檢測自身信號。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：考慮用戶公平性的條件下， PDMA技術(shù)可以根據(jù)用戶的位置為用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組和功率，充分利用編碼域和功率域的差異進(jìn)行接收，達(dá)到提升小區(qū)平均和邊緣用戶頻譜效率，提高小區(qū)接入用戶數(shù)的目的。

附圖說明

圖1表示一種在LTE系統(tǒng)中分配下行功率的方法的流程示意圖；

圖2表示PDMA技術(shù)應(yīng)用于LTE下行鏈路進(jìn)行功率分配的實現(xiàn)流程；

圖3表示下行功率簡化模式的實現(xiàn)方式。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

PDMA作為新型非正交多址接入技術(shù)，利用多用戶信道的非對稱性，通過設(shè)計多用戶不等分集的稀疏編碼矩陣和編碼調(diào)制聯(lián)合優(yōu)化模式，實現(xiàn)時頻域、碼域、功率域和空域等多維度的非正交信號疊加傳輸，即在多維信號域上進(jìn)行映射，形成區(qū)分多用戶的非正交碼本圖樣，以獲得更高的多用戶復(fù)用和分集增益。這一技術(shù)的設(shè)計思想在于：對于碼域疊加傳輸，多用戶在相同時頻資源上利用PDMA圖樣矩陣的列來進(jìn)行區(qū)分；對于功率域疊加傳輸，多用戶在相同時頻資源上利用不同的發(fā)射功率來進(jìn)行區(qū)分；對于空域疊加傳輸，多用戶在相同時頻資源上利用空間中不同的數(shù)據(jù)流來進(jìn)行區(qū)分。

本發(fā)明實施例針對下行鏈路不需要考慮功耗，因此，目標(biāo)是確定用戶的功率分配因子。對于下行鏈路，PDMA可以在發(fā)送端為邊緣用戶分配第一功率，為近端(位于中心區(qū)域)用戶分配第二功率，并讓二者疊加到相同的時頻、空域資源上進(jìn)行傳輸。本發(fā)明提供了PDMA應(yīng)用于LTE系統(tǒng)下行鏈路時的功率分配技術(shù)，其設(shè)計思想為：考慮用戶公平性的條件下，合理地在多個用戶之間進(jìn)行功率分配，以降低用戶之間的干擾。

為了將PDMA應(yīng)用于LTE下行鏈路為不同的用戶分配功率，本發(fā)明實施例提供一種在LTE系統(tǒng)中分配下行功率的方法，應(yīng)用于基站，如圖1所示，方法包括：

步驟101，根據(jù)用戶在小區(qū)內(nèi)的位置，確定需要配對的用戶；

步驟102，確定PDMA圖樣矩陣，為每個用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組，根據(jù)PDMA圖樣矢量組形成功率分配因子；

步驟103，根據(jù)功率分配圖樣矩陣A確定一個配對中每個用戶的功率分配因子，輸出每個用戶的下行發(fā)射功率。

應(yīng)用所提供的技術(shù)，考慮用戶公平性的條件下，PDMA技術(shù)可以根據(jù)用戶的位置為用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組和功率，充分利用編碼域和功率域的差異進(jìn)行接收，達(dá)到提升小區(qū)平均和邊緣用戶頻譜效率，提高小區(qū)接入用戶數(shù)的目的。

一個PDMA圖樣矩陣可支持多個用戶配對傳輸，以典型的3,7PDMA圖樣矩陣為例，PDMA圖樣矩陣的一列是一個PDMA圖樣矢量，下行最大可支持7個用戶配對傳輸。在PDMA圖樣矩陣中，在配對中，每個用戶占用一個PDMA圖樣矢量組，一個PDMA圖樣矢量組可以是PDMA圖樣矩陣中的一列或多列，功率分配圖樣矩陣A與PDMA圖樣矩陣的行列相等。

PDMA技術(shù)應(yīng)用于LTE下行鏈路進(jìn)行功率分配的過程中，關(guān)鍵在于為在同一個配對中的用戶選擇功率分配圖樣矩陣A來實現(xiàn)最佳的功率配比和確定用戶下行發(fā)射功率。

在一個優(yōu)選實施例中，確定PDMA圖樣矩陣，為每個用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組，根據(jù)所述PDMA圖樣矢量組形成功率分配圖樣矩陣具體包括：

根據(jù)小區(qū)總的用戶數(shù)和系統(tǒng)總的資源，選定PDMA下行的PDMA圖樣矩陣H_PDMA(M*N)，M是PDMA圖樣矩陣的行數(shù)，N是PDMA圖樣矩陣的列數(shù)；

采用PDMA圖樣矩陣與功率分配因子矩陣點乘計算出每個用戶的PDMA圖樣矢量組，形成功率分配圖樣矩陣K表示下行配對的用戶數(shù)，N₁,N₂,…,N_K分別表示配對的用戶1,2,…,K占用PDMA圖樣矩陣的列數(shù)，且N＝N₁+N₂+…+N_K，A₁,A₂,…,A_K分別表示用戶1,2,…,K的功率分配圖樣矢量組，□表示矩陣之間的點乘。

將PDMA技術(shù)應(yīng)用于LTE下行鏈路進(jìn)行功率分配的過程中，根據(jù)選擇功率分配圖樣矩陣A和確定用戶下行發(fā)射功率的復(fù)雜度的不同，下行功率分配存在優(yōu)化模式和簡化模式兩種，在一個優(yōu)選實施例中，PDMA應(yīng)用于LTE下行鏈路進(jìn)行功率分配的過程中，采用優(yōu)化模式。遍歷各配對的用戶，按照配對的用戶在小區(qū)中所處的位置不同，為每個用戶的PDMA圖樣矢量組分配所有可能不同的功率分配因子，使用戶配對之后的正比(PF，Proportional Fair)加權(quán)和吞吐量最大。功率分配圖樣矩陣A與PDMA圖樣矩陣對應(yīng)，功率分配因子與PDMA圖樣矢量組對應(yīng)，一個PDMA圖樣矢量組可以是PDMA圖樣矩陣的一列或多列，功率分配因子指的是PDMA圖樣矢量組元素之和。

則這一過程中，根據(jù)所述功率分配圖樣矩陣A確定一個配對中每個用戶的功率分配因子具體包括：

選定下行功率分配優(yōu)化方案；

對于每一個用戶當(dāng)前的PDMA圖樣矢量組和功率分配因子組合，根據(jù)PF加權(quán)和吞吐量最大的準(zhǔn)則是且滿足||A||₁＝1進(jìn)行調(diào)整，使多用戶配對之后的PF加權(quán)和吞吐量最大，其中，T_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率分配圖樣矩陣為A時的傳輸速率，由用戶k的SINR和占用資源映射得到的傳輸比特數(shù)計算而來，用戶k的SINR取值與PDMA圖樣矩陣中的功率分配因子相關(guān)，BLER_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率分配圖樣矩陣為A時預(yù)估的誤塊率，由SINR和BLER映射關(guān)系得到，表示用戶k在t時刻的歷史平均速率，||A||₁＝1表示下行發(fā)射功率恒定，||·||₁表示對功率分配圖樣矩陣的元素求和；

對于任意用戶k，歷史平均速率計算公式是表示用戶k的當(dāng)前時刻的統(tǒng)計得到的歷史平均速率，表示用戶k上一次統(tǒng)計得到的歷史平均速率，R_k(t)表示用戶k的當(dāng)前速率，α表示遺忘因子，當(dāng)取值為1時，表示PF加權(quán)和吞吐量僅與用戶當(dāng)前速率相關(guān)。

在一個應(yīng)用場景中，如圖2所示，PDMA技術(shù)應(yīng)用于LTE下行鏈路，基于優(yōu)化模式分配下行功率的流程包括：

步驟201，根據(jù)用戶在小區(qū)內(nèi)的的位置，確定需要配對的用戶。

步驟202，根據(jù)小區(qū)中的總用戶數(shù)和系統(tǒng)的總資源，確定PDMA圖樣矩陣。PDMA圖樣矩陣在確定了之后是固定的，不發(fā)生改變，因此，PDMA圖樣矩陣中的PDMA圖樣矢量也是不發(fā)生改變的。

步驟203，根據(jù)功率分配因子矩陣為每個用戶分配與之前不同的PDMA圖樣矢量組，根據(jù)PDMA圖樣矢量組形成功率分配圖樣矩陣，以及，根據(jù)功率分配圖樣矩陣確定每個用戶的下行發(fā)射功率。這里描述了一次分配PDMA圖樣矢量組和功率分配因子的情形，重新分配不同的PDMA圖樣矢量組和功率分配因子與第一次的分配流程是相同的，其中，功率分配因子矩陣在每一次調(diào)整中是變化的。

步驟204，計算多用戶配對之后的PF加權(quán)和吞吐量。

步驟205，判斷當(dāng)前的PF加權(quán)和吞吐量與之前的PF加權(quán)和吞吐量相比是否最大，若當(dāng)前的PF加權(quán)和吞吐量與之前的結(jié)果相比不是最大，則返回步驟23，若當(dāng)前的PF加權(quán)和吞吐量是最大，轉(zhuǎn)步驟206；

步驟206，經(jīng)過上述遍歷所有配對的用戶的不同PDMA圖樣矢量組和功率分配因子組合，若找到了使PF加權(quán)和吞吐量最大的組合，則輸出此時每個用戶的下行發(fā)射功率。

優(yōu)化模式下，查找最優(yōu)的功率分配圖樣矩陣時，首先要選擇配對用戶，然后為配對用戶分配不同的功率分配因子矩陣，并結(jié)合PDMA圖樣矩陣得到功率分配圖樣矩陣，進(jìn)一步判定該功率分配圖樣矩陣是否PF加權(quán)和吞吐量最大， 直到找到使得PF加權(quán)和吞吐量最大的功率分配圖樣矩陣。

由于下行過程中的總下行發(fā)射功率受限，為進(jìn)一步降低PDMA技術(shù)應(yīng)用于LTE下行鏈路進(jìn)行功率分配的復(fù)雜度，下行功率分配簡化模式的設(shè)計思想是保證每個用戶在其已分配PDMA圖樣矢量組的各列中的下行發(fā)射功率相等。在一個優(yōu)選實施例中，分配下行發(fā)射功率的簡化模式包括：

通過參考信號接收功率或參考信號SINR區(qū)分遠(yuǎn)端用戶和近端用戶；為遠(yuǎn)端用戶分配第一功率，近端用戶分配第二功率，第一功率大于第二功率；

遍歷所有用戶的PDMA圖樣矢量組和功率分配因子組合，確定用戶的功率分配因子，這包括：在確定總下行發(fā)射功率的基礎(chǔ)上，確定每個用戶在PDMA圖樣矩陣內(nèi)各列的功率分配因子相等。

在確定每個用戶的各列功率分配因子的基礎(chǔ)上，由于PDMA技術(shù)各列中每行元素發(fā)送相同信息，因此，需要保證每個用戶在每列中各行上的功率分配因子相等，因此在一個優(yōu)選實施例中，還包括：確定每個用戶在PDMA圖樣矩陣內(nèi)每列中各行的功率分配因子。

在一個應(yīng)用場景中，設(shè)定下行總下行發(fā)射功率為1，存在兩個配對的用戶：第一用戶和第二用戶，如圖3所示，以PDMA圖樣矩陣[3,7]為例，PDMA圖樣矩陣是第一用戶位于小區(qū)邊緣，占用PDMA圖樣矩陣的第2～4列，第二用戶位于小區(qū)中心，占用PDMA圖樣矩陣的第5～7列。采用簡化模式為第一用戶和第二用戶分配下行功率包括：

步驟1，第一用戶位于小區(qū)邊緣，因此，分配第一功率0.8，而第二用戶位于小區(qū)中心，分配第二功率0.2；

步驟2，由于第一用戶和第二用戶各占三列，因此，第一用戶各列的功率均為0.8/3，第二用戶各列的功率均為0.2/3；

步驟3，由于PDMA技術(shù)各列中每行元素功率分配因子相等，因此，第一用戶各列中每行元素的功率分配因子平均為0.8/3/2，第二用戶各列中每行元素的功率分配因子均為0.2/3/1。

在一個優(yōu)選實施例中，還包括：步驟104，將多個用戶在相同的時頻域和 空域上實現(xiàn)疊加傳輸。合理地在遠(yuǎn)端用戶和近端用戶之間進(jìn)行功率分配，PDMA相當(dāng)于多用戶在功率域上疊加傳輸，從系統(tǒng)角度，由于多用戶疊加傳輸后，每個用戶的調(diào)度次數(shù)增加，而且邊緣用戶由于功率降低帶來的影響很小，因此，小區(qū)平均和邊緣用戶頻譜效率將會得到極大的提升。

本發(fā)明提供的PDMA應(yīng)用于LTE系統(tǒng)下行鏈路時的功率分配技術(shù)中，無論對于優(yōu)化模式還是簡化模式，在一個優(yōu)選實施例中，在接收端，對于遠(yuǎn)端用戶，采用最小均方誤差(MMSE，Minimum Mean Square Error)接收機檢測；

對于近端用戶，使用串行干擾消除(SIC，Successive Interference Cancellation)接收機制檢測；先將遠(yuǎn)端用戶的干擾刪除，然后再檢測自身信號。

在接收端，由于邊緣用戶功率較高，可采用最小均方誤差(MMSE，Minimum Mean Square Error)接收機檢測，而中心用戶則可以使用連續(xù)干擾消除(SIC，Successive Interference Cancellation)接收機制檢測，先刪除第一功率發(fā)送的邊緣用戶，然后再檢測自身信號。這樣可充分利用編碼域和功率域特性，增加在相同的時頻、空域資源上同時調(diào)度的用戶數(shù)，進(jìn)而提升小區(qū)平均和邊緣用戶頻譜效率，提高小區(qū)接入用戶的頻譜效率，提高小區(qū)接入用戶數(shù)。

本發(fā)明實施例提供一種在LTE系統(tǒng)中分配下行功率的裝置，包括：

配對單元，用于根據(jù)用戶在小區(qū)內(nèi)的位置，確定需要配對的用戶；

功率分配圖樣矩陣單元，用于確定PDMA圖樣矩陣，為每個用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組，根據(jù)PDMA圖樣矢量組形成功率分配圖樣矩陣A；

下行發(fā)射功率單元，用于根據(jù)所述功率分配圖樣矩陣A確定一個配對中每個用戶的功率分配因子，根據(jù)所述功率分配因子確定每個用戶的下行發(fā)射功率。

在一個優(yōu)選實施例中，功率分配圖樣矩陣單元包括：

PDMA圖樣矩陣模塊，用于選定PDMA下行的PDMA圖樣矩陣H_PDMA(M*N)，M是PDMA圖樣矩陣的行數(shù)，N是PDMA圖樣矩陣的列數(shù)；

功率分配圖樣矩陣選定模塊，用于采用PDMA圖樣矩陣與功率分配因子 矩陣計算出每個用戶的PDMA圖樣矢量組，形成功率分配圖樣矩陣K表示下行配對的用戶數(shù)，N₁,N₂,…,N_K分別表示配對的用戶1,2,…,K占用PDMA圖樣矩陣的列數(shù)，且N＝N₁+N₂+…+N_K，A₁,A₂,…,A_K分別表示用戶1,2,…,K的功率分配圖樣矢量組，□表示矩陣之間的點乘。

在一個優(yōu)選實施例中，功率分配圖樣矩陣單元包括：

下行模式選定模塊，用于選定下行功率分配優(yōu)化模式；

優(yōu)化模式模塊，用于對于每一個用戶當(dāng)前的PDMA圖樣矢量組和功率分配因子組合，根據(jù)PF加權(quán)和吞吐量最大的準(zhǔn)則是且滿足||A||₁＝1進(jìn)行調(diào)整，使多用戶配對之后的PF加權(quán)和吞吐量最大，其中，T_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率分配圖樣矩陣為A時的傳輸速率，由用戶k的SINR和占用資源映射得到的傳輸比特數(shù)計算而來，用戶k的SINR取值與PDMA圖樣矩陣中的功率分配因子相關(guān)，BLER_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率分配圖樣矩陣為A時預(yù)估的誤塊率，由SINR和BLER映射關(guān)系得到，表示用戶k在t時刻的歷史平均速率，||A||₁＝1表示下行發(fā)射功率恒定，||·||₁表示對功率分配圖樣矩陣的元素求和；

對于任意用戶k，歷史平均速率計算公式是表示用戶k的當(dāng)前時刻的統(tǒng)計得到的歷史平均速率，表示用戶k上一次統(tǒng)計得到的歷史平均速率，R_k(t)表示用戶k的當(dāng)前速率，α表示遺忘因子，當(dāng)取值為1時，表示PF加權(quán)和吞吐量僅與用戶當(dāng)前速率相關(guān)。

在一個優(yōu)選實施例中，功率分配圖樣矩陣單元包括：

下行模式選定模塊，用于選定下行功率分配簡化模式；

簡化模式模塊，用于通過參考信號接收功率或參考信號SINR區(qū)分遠(yuǎn)端用 戶和近端用戶；為遠(yuǎn)端用戶分配第一功率，近端用戶分配第二功率；遍歷所有的多用戶功率分配因子組合，確定用戶之間的功率分配因子。

在一個優(yōu)選實施例中，簡化模式模塊包括：

列計算模塊，用于確定每個用戶在PDMA圖樣矩陣內(nèi)各列的功率分配因子；

發(fā)射功率模塊，用于在確定用戶總功率的基礎(chǔ)上，保證每個用戶的PDMA圖樣矩陣列間總下行發(fā)射功率相等。

本發(fā)明實施例提供一種分配下行功率的系統(tǒng)，包括：基站、接收端；所述基站包括一種分配下行功率的裝置，裝置包括：

配對單元，用于根據(jù)用戶在小區(qū)內(nèi)的位置，確定需要配對的用戶；

功率分配圖樣矩陣單元，用于確定PDMA圖樣矩陣，為每個用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組，根據(jù)PDMA圖樣矢量組形成功率分配圖樣矩陣；

下行發(fā)射功率單元，用于根據(jù)所述功率分配圖樣矩陣確定一個配對中每個用戶的功率分配因子，根據(jù)所述功率分配因子確定每個用戶的下行發(fā)射功率；

接收端，用于作為遠(yuǎn)端用戶，采用最小均方誤差接收機檢測；作為近端用戶，使用串行干擾消除接收機檢測，先將遠(yuǎn)端用戶的干擾刪除，然后再檢測自身信號。

采用本方案之后的優(yōu)勢是：多用戶下行傳輸過程中，利用PDMA技術(shù)在編碼域和功率域上進(jìn)行區(qū)分，在相同的時頻域、空域資源上進(jìn)行疊加傳輸，通過合理的分配下行功率，不僅可以提升小區(qū)接入用戶數(shù)，而且有效提高了小區(qū)平均和邊緣用戶頻譜效率。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。