CN106034349B - 传输功率控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率控制方法，包括：确定小区内所有用户终端(UE)的平均基础传输功率；以及根据小区内所有UE的平均基础传输功率，分别确定在每个子带上被调度的用户组及对应的传输功率分配因子。本发明还公开了一种执行上述方法的功率控制装置。通过本发明基站即可确定在每个子带上被调度的用户组及被调度用户组内各个用户的传输功率。

Description

传输功率控制方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信系统，特别涉及非正交多址接入(NOMA)系统中的传输功率控制方法及装置。

背景技术

在频谱资源日趋紧缺的今天，能极大地提高频谱效率的非正交多址接入(NOMA)技术越来越受到人们的关注。NOMA的基本思想是在发送端采用非正交传输，主动引入干扰信息，在接收端通过串行干扰删除(SIC)技术实现正确解调。虽然采用SIC接收机会提高接收机的复杂度，但是可以很好地提高频谱效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种功率控制方法和装置，可以实现NOMA系统的功率控制。

本发明实施例所述的功率控制方法包括：确定小区内所有用户终端UE的平均基础传输功率；以及根据小区内所有UE的平均基础传输功率，分别确定在每个子带上被调度的用户组及对应的传输功率分配因子。

其中，确定小区内所有用户终端UE的平均基础传输功率包括：确定本小区内所有UE的基础传输功率；以及将本小区内各个UE的基础传输功率求和后除以本小区内的UE数，得到本小区内所有UE的平均基础传输功率。

其中，确定本小区内所有UE的基础传输功率包括：通过分数传输功率控制FTPC确定小区内所有UE的基础传输功率。

上述述确定在每个子带上被调度的用户组及其对应的传输功率分配因子包括：针对每个子带分别执行如下步骤：列举所有可能的UE组合作为候选用户组集合；根据本小区内所有UE的平均基础传输功率，分别计算候选用户组集合内每个候选用户组的总传输功率；针对候选用户组集合内每个候选用户组，分别列举所有可能的传输功率分配因子作为每个候选用户组对应的候选传输功率分配因子集合；对候选用户组和候选传输功率分配因子进行排列组合，得到全部候选用户组和候选传输功率分配因子组合；分别针对每种候选用户组和候选传输功率分配因子组合，按照候选传输功率分配因子对候选用户组内的UE进行功率分配；分别计算在各种功率分配下的候选用户组的调度度量；从中找到在当前子带上使用户组调度度量最大的候选用户组及其对应的候选传输功率分配因子，将该候选用户组及其对应的候选传输功率分配因子作为在当前子带上待调度的用户组及其传输功率分配因子；以及在分别确定每个子带上待调度的用户组及对应的传输功率分配因子后，对本小区内各个UE进行调度，保证每个UE被分配的子带是连续的。

上述计算候选用户组集合内每个候选用户组的总传输功率包括：根据如下公式计算每个候选用户组的总传输功率P_total＝P_avg×β×N，其中，N代表各个候选用户组所包含的UE数；β为一补偿系数；P_avg代表本小区内所有UE的平均基础传输功率。

上述述方法进一步包括：设定补偿系数β的初始值以及调整步长Δ；每经过一段预定时间，令β＝β+Δ；测量本小区的总吞吐量；以及在本小区的吞吐量达到最大时确定本基站在确定每个子带的总传输功率时使用的补偿系数β。

其中，分别针对每种候选用户组和候选传输功率分配因子组合，按照候选传输功率分配因子对候选用户组内的UE进行功率分配包括：根据当前候选用户组的总传输功率以及当前候选传输功率分配因子，确定当前候选用户组内每个UE的传输功率。

上述分别计算在各种功率分配下的用户组的调度度量包括：针对每种候选用户组及候选传输功率因子组合，分别计算当前候选用户组内各个UE处理后的信噪比；以及根据当前候选用户组内每个UE的处理后信噪比分别计算在使用当前候选传输功率分配因子进行功率分配时，当前候选用户组的调度度量。

其中，调度度量为比例公平调度度量、改进的比例公平调度度量或用户几何平均吞吐度量。

上述方法进一步包括：A1，针对每个子带，为被调度的用户组内的各个UE选择调制编码方式MCS；以及A2，根据各个UE的MCS执行宽带TPC。

上述方法还可以进一步包括：在执行步骤A2之后，返回执行步骤A1，直至前后两次选择MCS相同且前后两次选择的传输功率分配因子也相同。

上述根据各个UE的MCS执行宽带TPC包括：针对每个子带分别执行如下步骤：根据本小区内所有UE的平均基础传输功率，计算在当前子带上待调度用户组的总传输功率；列举所有可能的传输功率分配因子作为所述待调度用户组对应的候选传输功率分配因子；分别按照每组候选传输功率分配因子对所述待调度用户组内的UE进行功率分配；分别计算在各种功率分配下待调度用户组的调度度量；以及从中找到在当前子带上使所述待调度用户组调度度量最大的候选传输功率分配因子，将该候选传输功率分配因子作为在当前子带上待调度用户组的传输功率分配因子。

其中，为被调度的用户组内的各个UE选择MCS包括：针对每个子带，根据被调度用户组对应的传输功率分配因子，计算各个UE的处理后的SNR，针对各个UE，分别合并当前UE在为其连续分配的子带上的处理后的SNR作为当前UE的等效信干噪比SINR，以及分别根据各个UE的等效SINR选择适合的MCS作为各个UE的MCS。

本发明实施例所述的功率控制装置包括：平均基础传输功率确定模块，用于确定本小区内所有用户设备UE的平均基础传输功率；以及调度模块，用于根据本小区内所有UE的平均基础传输功率，分别确定在每个子带上被调度的用户组及对应的传输功率分配因子。

上述装置进一步包括：预设单元，用于设定补偿系数β的初始值以及调整步长Δ；调整单元，每经过一段预定时间，令β＝β+Δ；测量单元，用于测量本小区的总吞吐量；以及确定单元，用于在本小区的吞吐量达到最大时确定本基站在确定每个子带的总传输功率时使用的补偿系数β。

上述装置还可以进一步包括：宽带调制编码模式MCS模块，用于针对每个子带，为被调度的用户组内的各个UE选择MCS；以及宽带传输功率控制TPC模块，用于执行宽带TPC。

通过上述功率控制方法和装置，基站即可确定在每个子带上被调度的用户组及该用户组内各个用户的传输功率。此外，在本发明中，每个子带上的总的传输功率是根据整个小区内所有UE的平均基础传输功率、被调度的用户组内的用户数以及补偿系数确定的，因此，本实施例所提供的功率控制方法可以较好的控制各个子带上的总的传输功率的波动，避免出现总传输功率波动过大的情况。更进一步，在上述方法搜索每个子带上被调度的用户组以及对应的传输功率分配因子过程中，不仅考虑UE的信道条件以及UE之间信道的不同还能最大化被调度用户组的调度度量，因此，从整个系统来看可以达到较好的系统吞吐量性能。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述的功率控制方法流程图；

图2为图1所示功率控制方法中确定在每个子带上被调度的用户组及对应的传输功率分配因子的方法流程图；

图3为本发明另一个实施例所述的功率控制方法流程图；

图4为本发明又一个实施例所述的功率控制方法流程图；

图5为本发明一个实施例所述的功率控制装置内部结构示意图；

图6为本发明另一个实施例所述的功率控制装置内部结构示意图；

图7为本发明又一个实施例所述的功率控制装置内部结构示意图。

具体实施方式

如前所述，使用NOMA技术可以极大地提高频率效率，然而，NOMA系统如何进行传输功率控制是需要解决的关键问题之一。为此，本发明的实施例提出了传输功率控制方法和装置，该方法和装置可以适用于NOMA系统。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明的实施例作进一步详细说明。

图1显示了根据本发明一个实施例的传输功率控制方法流程图。该方法可以实现NOMA系统的上行传输功率控制。如图1所示，该上行传输功率控制方法，包括如下步骤：

步骤101，基站确定本小区内所有用户终端(UE)的平均基础传输功率P_avg。

具体而言，在本步骤中，基站可以采用多种方法确定本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg。

例如，基站可以直接预先设定本小区内每个UE的平均基础传输功率P_avg。其中，平均基础传输功率P_avg可以根据基站统计的经验值或平均值设定。

又例如，根据本发明的一个实施例，可以通过如下方法实现上述步骤101：

步骤1011：基站确定本小区内所有UE的基础传输功率P_basic。

在本步骤中，基站可以使用长期演进系统/改进的长期演进系统(LTE/LTE-A)中的已提出的各种传统TPC方法确定小区内各个UE的基础传输功率。例如，可以采用LTE/LTE-A第8版本(Rel.8)协议规定的分数传输功率控制(FTPC)方法来确定小区内各个UE的基础传输功率。由于在LTE/LTE-A Rel.8中已经对FTPC的方法进行了详细描述，在这里基站采用FTPC方法确定本小区内所有UE的基础传输功率的具体过程就不再详述了。再例如，可以采用考虑邻小区干扰的功率控制方案确定小区内各个UE的基础传输功率。具体而言，可以设定小区内各个UE的基础传输功率，使得各个UE对所有邻小区的干扰功率都小于某个预定的门限值。

步骤1012，基站根据确定的本小区内各个UE的基础传输功率P_basic计算本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg，也即将本小区内所有UE的基础传输功率P_basic求和之后再除以本小区内的UE总数，得到本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg。

步骤102，基站根据本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg，分别确定在每个子带(subband)上被调度的NOMA用户组及对应的传输功率分配因子。

在本发明的实施例中，将在同一个子带上同时被调度的UE的集合称为NOMA用户组，在本文中直接简称为用户组。

具体而言，根据本发明的一个实施例，在本步骤中，基站在每个子带上分别通过执行如下图2所示的步骤确定在每个子带上被调度的用户组及对应的传输功率分配因子：

步骤1021，列举所有可能的UE组合作为候选用户组集合；

步骤1022，根据本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg，分别计算候选用户组集合内每个候选用户组的总传输功率；

在本步骤中，可以通过如下公式(1)计算每个候选用户组的总传输功率：

P_total＝P_avg×β×N (1)

其中，N代表各个候选用户组所包含的UE数；β为一补偿系数，主要是为了折衷本小区吞吐量与本小区对邻小区干扰而设置的。在本发明的实施例中，β可以使用系统设定的经验值，例如设定为介于[0.5,1.2]之间的某个数值。

步骤1023，针对候选用户组集合内每个候选用户组，分别列举所有可能的传输功率分配因子作为每个候选用户组对应的候选传输功率分配因子集合。

在本发明的实施例中，候选传输功率分配因子集合中元素的数量与其所对应候选用户组的UE数量以及系统设定的传输功率分配因子的最小颗粒度有关。例如，如果当前候选用户组中UE的数量为2，系统设定的传输功率分配因子的最小颗粒度为0.1，则所有可能的传输功率分配因子包括：{0.1，0.9}、{0.2，0.8}、{0.3，0.7}、{0.4，0.6}、{0.5，0.5}、{0.6，0.4}、{0.7，0.3}、{0.8，0.2}以及{0.9，0.1}。

步骤1024：对候选用户组和候选传输功率分配因子进行排列组合，得到全部候选用户组和候选传输功率分配因子组合。

例如，假设在子带1上候选用户组有3个{UE1，UE2}、{UE1，UE3}以及{UE2，UE3}，而每个候选用户组对应的候选传输功率分配因子都有9个：{0.1，0.9}、{0.2，0.8}、{0.3，0.7}、{0.4，0.6}、{0.5，0.5}、{0.6，0.4}、{0.7，0.3}、{0.8，0.2}以及{0.9，0.1}。在这种情况下，经过排列组合，共可以得到27种候选用户组和候选传输功率分配因子组合，也即可以得到27种功率分配方式。

步骤1025，分别针对每种候选用户组和候选传输功率分配因子组合，按照候选用户组及其对应的候选传输功率分配因子对候选用户组内的UE进行功率分配。

在本步骤中，基站可以根据当前候选用户组的总传输功率以及当前候选传输功率分配因子，确定当前候选用户组内每个UE的传输功率。例如，在子带1上当前候选用户组为{UE1，UE2}，当前的功率分配因子为{0.3，0.7}，则UE1的传输功率为P_UE1＝0.3×P_total；UE2的传输功率为P_UE1＝0.7×P_total。

步骤1026，分别计算在各种功率分配下候选用户组的调度度量，从中找到在每个子带上使调度度量最大的候选用户组及其对应的候选传输功率分配因子，将该候选用户组及对应的候选传输功率分配因子作为在当前子带上调度的用户组及传输功率分配因子。

接上例，在子带1上可以分别计算上述27种功率分配方案下候选用户组的调度度量，并从中找出使得调度度量最大的候选用户组及对应的候选传输功率分配因子，例如调度度量最大值对应的候选用户组是{UE1，UE3}及候选传输功率分配因子是{0.3，0.7}。则可以确定，在子带1上待调度的用户组为{UE1，UE3}及对应的传输功率分配因子{0.3，0.7}。

具体而言，上述步骤1026可以通过如下几个步骤实现：

步骤10261：针对每个候选用户组及其对应的候选传输功率因子集合中的每个候选传输功率分配因子，分别计算当前候选用户组内各个UE处理后的信噪比。

例如，如果当前的候选用户组包含两个用户UE1和UE2，且根据当前候选的传输功率分配因子确定的UE1和UE2的传输功率为{P₁，P₂}，则UE1和UE2的处理后信噪比将如下公式(2)和(3)所示：

其中，h₁和h₂分别代表UE1和UE2的信道函数；n代表噪声。

步骤10262：根据当前候选用户组内每个UE的处理后信噪比分别计算在使用当前候选传输功率分配因子时，当前候选用户组的调度度量。

在本发明的实施例中，上述调度度量可以是比例公平(PF)调度度量、改进的比例公平调度度量或用户几何平均吞吐度量等。

此外，在本步骤中，基站可以首先根据当前候选用户组内每个UE的处理后信噪比分别计算在使用当前候选传输功率分配因子时当前候选用户组内每个UE的瞬时吞吐量。

例如，候选用户组内的第k个用户UE_k可以通过如下公式(4)计算自身的瞬时吞吐量：

其中，SNR_k代表第k个用户的处理后信噪比；

代表在信噪比SNR_k下用户k能支持的调制编码方式所能达到的最高频谱效率；BLER为在信噪比SNR_k下的误块率；

代表在信噪比信噪比SNR_k的条件下。

在得到当前候选用户组内每个UE的瞬时吞吐量之后可以进一步计算当前候选用户组内每个UE的调度度量，并将当前候选用户组内每个UE的调度度量求和后得到当前候选用户组的调度度量。

具体而言，在上面的例子中，基站可以通过通过如下公式(5)计算一个候选用户组的调度度量：

其中，Ω代表当前的候选用户组；k代表当前的候选用户组中的第k个用户；R_k代表用户k的平均吞吐量。

步骤10263：比较使用不同候选传输功率分配因子时各个候选用户组的调度度量，选择其中具有最大调度度量候选用户组及对应候选传输功率分配因子，作为当前子带上待调度的用户组及对应的传输功率分配因子。

步骤1027，在分别确定了每个子带上待调度的用户组之后，基站根据确定的每个子带上待调度的用户组及对应的传输功率分配因子对UE进行调度，保证每个UE被分配的子带是连续的。

在执行完上述步骤后，基站可以根据每个子带上被调度的用户组、对应的传输功率分配因子以及每个子带上的总传输功率确定被调度的用户组内各个UE的传输功率。然后，基站可以进一步确定用户的调度编码方式MCS，并将包括UE的传输功率、MCS以及被分配的子带等等在内的调度信息分别通知被调度的UE。此后，UE就可以按照调度信息在分配的子带上使用分配的传输功率以及MCS传输信号了。

由此可以看出，通过上述方法，基站即可确定在每个子带上被调度的用户组及该用户组内各个用户的传输功率。也即通过上述方法不但确定了每个子带上的总的传输功率，还确定了每个子带上如何在用户组的UE之间进行功率分配。

此外，从上述方法可以看出，在本实施例中，每个子带上的总的传输功率P_total是根据整个小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg、被调度的用户组内的用户数以及补偿系数确定的，因此，本实施例所提供的功率控制方法可以较好的控制各个子带上的总的传输功率的波动，避免出现总传输功率波动过大的情况，例如，如果固定用户组内的用户数以及补偿系数，则各个子带上总的传输功率就是固定的。更进一步，在上述方法搜索每个子带上被调度的用户组以及对应的传输功率分配因子过程中，不仅考虑UE的信道条件以及UE之间信道的不同还能最大化被调度用户组的调度度量，因此，从整个系统来看可以达到较好的系统吞吐量性能。

为了进一步优化上述功率控制方法，本发明的另一个实施例也提出了一种功率控制方法。在该实施例中，可以通过滑动窗机制动态调整各个子带上的总传输功率，最优化系统的吞吐量。

下面通过附图将本实施例的方法具体描述如下。图3显示了本发明实施例所述的功率控制方法流程，如图3所示，该方法主要包括：

步骤301，设定补偿系数β的初始值以及调整步长Δ，其中β代表为折衷本小区吞吐率与本小区对邻小区干扰而设置的参数；

步骤302，每经过一段预定时间(滑动窗口的宽度)，基站按照调整步长增加补偿系数，即令β＝β+Δ；

步骤303，基站测量本小区的总吞吐量；

步骤304，基站在本小区的吞吐达到最大时确定本基站在每个子带的总传输功率时使用的补偿系数β。

在本发明的一个实施例中，上述方法可以由系统统一触发，也即系统内的所有基站同时执行上述方法。在本发明的另一个实施例中，也可以按照时间触发，也即每隔一定的时间，系统内的所有基站都同时执行上述方法。

由于该方法是系统内的所有基站同时分别执行的，也即，本小区的总传输功率在增加时，相邻小区的总传输功率也在增加，因此，各个基站分别确定的补偿系数可以同时兼顾自身的吞吐量以及自身对相邻小区的干扰。也就是说，通过上述动态调整影响各个子带上总传输功率的补偿参数β的方法，可以在系统预定β值基础之上进一步优化每个子带上总传输功率值，从而在本小区吞吐量以及对相邻小区的干扰之间取得平衡，进一步优化系统的总吞吐量。

为了进一步优化上述功率控制方法，本发明的又一个实施例也提出了一种功率控制方法。在该实施例中，进一步优化各个子带上的传输功率分配因子以及调制编码方式(MCS)，最优化系统的吞吐量。

下面通过附图将本实施例的方法具体描述如下。图4显示了本发明实施例所述的功率控制方法流程，如图4所示，该方法主要包括：

步骤101，基站确定本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg。

步骤102，基站根据本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg，分别确定在每个子带上被调度的用户组及对应的传输功率分配因子。

以上步骤101和102的具体实现方法可以参考前述实施例，在此就不再重复描述了。

步骤103，针对每个子带，为被调度的用户组内的各个UE选择MCS。

在本步骤中，针对每个子带，根据被调度的用户组对应的传输功率分配因子，计算各个UE的处理后的SNR，针对各个UE，分别合并每个UE在为其连续分配的子带上的处理后的SNR作为该UE的等效信干噪比(SINR)，并分别根据各个UE的等效SINR选择适合的MCS作为各个UE的MCS。

关于上述合并可以采用如下公式(6)所示的方式或直接采用UE在为其连续分配的子带上的处理后SNR的线性平均：

其中，RB表示分配到资源块的数目；n表示数据流的索引；W表示接收处理的MMSE权重；H表示包含预编码的等效信道响应。

步骤104，根据各个UE的MCS执行宽带TPC。

下面将详细描述宽带TPC的具体方法。

在上述步骤102中，UE的传输功率分配因子是在假设子带采用能达到最高频谱效率的MCS的基础上进行吞吐和调度度量的计算得到的。而由于步骤103中得到的MCS是宽带MCS，是按照所有分配到的子带的情况得到的将应用于所有被分配到的子带上，因此会不同于步骤102中的子带MCS。为了使得UE的性能最优，需要优化传输功率分配因子使其能最大化宽带MCS时的子带吞吐和调度度量。具体的，在本步骤中，假设UE的MCS为步骤103中得到的MCS，再次穷举所有候选传输功率分配因子，找出其中能最大化用户组调度度量的传输功率分配因子，作为子带的传输功率分配因子。具体而言，针对每个子带上述宽带TPC可以包括如下步骤：

步骤1041，根据本小区内所有UE的平均基础传输功率，计算在当前子带上待调度用户组的总传输功率。上述步骤1041的具体实现方法可以参考步骤1022。

步骤1042，列举所有可能的传输功率分配因子作为待调度用户组对应的候选传输功率分配因子。例如，当前子带上待调度用户组为UE1和UE2且系统设定的传输功率分配因子的最小颗粒度为0.1，则候选传输功率分配因子包括：{0.1，0.9}、{0.2，0.8}、{0.3，0.7}、{0.4，0.6}、{0.5，0.5}、{0.6，0.4}、{0.7，0.3}、{0.8，0.2}以及{0.9，0.1}。

步骤1043，分别按照每组候选传输功率分配因子对所述待调度用户组内的UE进行功率分配。上述步骤1043的具体实现方法可以参考步骤1025。

步骤1044，分别计算在各种功率分配下待调度用户组的调度度量。

本步骤在计算待调度用户组的调度度量时可以参考上述步骤1026所述的方法，但是需要说明的是，在本步骤中，假设UE的MCS为步骤103中得到的MCS而不是能达到最好频谱效率的MCS。例如，在本步骤中，可以通过如下公式(7)计算待调度用户组内第k个用户的瞬时吞吐量：

其中，

代表在使用上述步骤103中得到的MCS即使用宽带MCS时的频谱效率；BLER代表在信噪比SNR_k下且使用宽带MCS时的误块率；

代表在信噪比SNR_k且使用宽带MCS的条件下。

在得到待调度用户组内每个用户的瞬时吞吐量之后可以通过例如上述公式(5)得到待调度用户组的调度度量。

步骤1045，从中找到在当前子带上使所述待调度用户组调度度量最大的候选传输功率分配因子，将该候选传输功率分配因子作为在当前子带上待调度用户组的传输功率分配因子。

为了实现进一步的优化，基站可以重复执行上述步骤103和104，直至收敛，即前后两次计算结果中，每个UE的MCS相同以及各个子带上的用户组的传输功率分配因子也相同。

在执行上述步骤之后，基站可以根据每个子带上被调度的用户组、对应的传输功率分配因子以及每个子带上的总传输功率确定被调度的用户组内各个UE的传输功率，然后将调度信息分别通知被调度的UE。上述调度信息包括：UE被允许的传输功率、MCS以及被分配的子带等等。此后，UE就可以按照调度信息在分配的子带上使用分配的传输功率以及MCS传输信号了。

从上述方法可以看出，在本实施例的步骤103执行完毕后，MCS是在UE被分配的连续的多个子带上统一选择的，此时，之前在步骤102确定的每个子带上的功率分配因子则不能实现在每个子带上都具有最优的吞吐量，因此，在本实施例的步骤104，通过宽带TPC进一步调整传输功率分配因子，进一步优化系统的吞吐量。

对应上述实施例所述的传输功率控制方法，本发明的实施例还提出了执行上述方法的装置。

图5显示了根据本发明一个实施例的传输功率控制装置内部结构示意图。如图5所示，该装置主要包括如下部分：

平均基础传输功率确定模块501，用于确定本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg。

如前所述，平均基础传输功率确定模块可以采用多种方法确定本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg。例如，可以直接预先设定本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg；或者可以根据上述步骤1011-1012的方法确定本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg。

调度模块502，用于根据本小区内所有UE的平均基础传输功率P_avg，分别确定在每个子带上被调度的用户组及对应的传输功率分配因子。

如前所述，根据本发明的一个实施例，上述调度模块可以通过上述步骤1021-1027所述的方法确定在每个子带上被调度的用户组及对应传输功率分配因子。

如前所述，为了进一步优化上述功率控制方法，本发明的另一个实施例也提出了一种功率控制装置。该装置的内部结构如图6所示，除了平均基础传输功率确定模块501以及调度模块502之外，还进一步包括动态调整模块503。

该动态调整模块503在收到系统的触发指令后启动工作或者定时启动工作，该动态调整模块503具体包括：

预设单元5031，用于设定补偿系数β的初始值以及调整步长Δ；

调整单元5032，每经过一段预定时间(滑动窗口的宽度)，根据调整步长增加补偿系数，即令β＝β+Δ；

测量单元5033，用于测量本小区的总吞吐量；以及

确定单元5034，用于在本小区的吞吐达到最大时确定本基站在确定每个子带的总传输功率时使用的补偿系数β。

为了进一步优化上述功率控制方法，本发明的又一个实施例也提出了一种功率控制装置。该装置的内部结构如图7所示，除了平均基础传输功率确定模块501以及调度模块502之外，还进一步包括：

宽带MCS模块504，用于针对每个子带，为被调度的用户组内的各个UE选择MCS；以及

宽带TPC模块505，用于执行宽带TPC。

如前所述，上述宽带TPC模块505可以采用上述步骤1041-1045的方法执行宽带TPC。

为了实现进一步的优化，可以重复触发上述宽带MCS模块和宽带TPC模块工作，直至结果收敛，即前后两次计算结果中，每个UE的MCS相同以及各个子带上的用户组的传输功率分配因子也相同。

从上述功率控制方法和装置可以看出，本发明的实施例可以确定各个基站在每个子带上被调度的用户组及该用户组内各个用户的传输功率，提出了NOMA系统传输功率控制的解决方案，并且可以获得较优的系统吞吐量。

以上举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种功率控制方法，其特征在于，应用于非正交多址接入系统，所述方法包括：

确定小区内所有用户终端UE的平均基础传输功率，具体包括：确定本小区内所有UE的基础传输功率；将本小区内各个UE的基础传输功率求和后除以本小区内的UE数，得到本小区内所有UE的平均基础传输功率；以及

根据小区内所有UE的平均基础传输功率，分别确定在每个子带上被调度的用户组及对应的传输功率分配因子，具体包括：

针对每个子带分别执行如下步骤：

列举所有可能的UE组合作为候选用户组集合；

根据本小区内所有UE的平均基础传输功率，分别计算候选用户组集合内每个候选用户组的总传输功率；

针对候选用户组集合内每个候选用户组，分别列举所有可能的传输功率分配因子作为每个候选用户组对应的候选传输功率分配因子集合；

对候选用户组和候选传输功率分配因子进行排列组合，得到全部候选用户组和候选传输功率分配因子组合；

分别针对每种候选用户组和候选传输功率分配因子组合，按照候选传输功率分配因子对候选用户组内的UE进行功率分配；

分别计算在各种功率分配下的候选用户组的调度度量；

从中找到在当前子带上使用户组调度度量最大的候选用户组及其对应的候选传输功率分配因子，将该候选用户组及其对应的候选传输功率分配因子作为在当前子带上待调度的用户组及其传输功率分配因子；以及

在分别确定每个子带上待调度的用户组及对应的传输功率分配因子后，对本小区内各个UE进行调度，保证每个UE被分配的子带是连续的。

2.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述确定本小区内所有UE的基础传输功率包括：通过分数传输功率控制FTPC确定小区内所有UE的基础传输功率。

3.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述根据本小区内所有UE的平均基础传输功率，分别计算候选用户组集合内每个候选用户组的总传输功率包括：根据如下公式计算每个候选用户组的总传输功率P_total＝P_avg×β×N，其中，N代表各个候选用户组所包含的UE数；β为为了折衷本小区吞吐量与本小区对邻小区干扰而设置的补偿系数；P_avg代表本小区内所有UE的平均基础传输功率。

4.根据权利要求3所述的功率控制方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

设定补偿系数β的初始值以及调整步长Δ；

每经过一段预定时间，令β＝β+Δ；

测量本小区的总吞吐量；以及

在本小区的吞吐量达到最大时确定本基站在确定每个子带的总传输功率时使用的补偿系数β。

5.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，分别针对每种候选用户组和候选传输功率分配因子组合，按照候选传输功率分配因子对候选用户组内的UE进行功率分配包括：根据当前候选用户组的总传输功率以及当前候选传输功率分配因子，确定当前候选用户组内每个UE的传输功率。

6.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述分别计算在各种功率分配下的用户组的调度度量包括：

针对每种候选用户组及候选传输功率因子组合，分别计算当前候选用户组内各个UE处理后的信噪比；以及

根据当前候选用户组内每个UE的处理后信噪比分别计算在使用当前候选传输功率分配因子进行功率分配时，当前候选用户组的调度度量。

7.根据权利要求6所述的功率控制方法，其特征在于，所述调度度量为比例公平调度度量、改进的比例公平调度度量或用户几何平均吞吐度量。

8.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，进一步包括：

A1，针对每个子带，为被调度的用户组内的各个UE选择调制编码方式MCS；以及

A2，根据各个UE的MCS执行宽带传输功率控制TPC，具体包括：

针对每个子带分别执行如下步骤：

根据本小区内所有UE的平均基础传输功率，计算在当前子带上待调度用户组的总传输功率；

列举所有可能的传输功率分配因子作为所述待调度用户组对应的候选传输功率分配因子；

分别按照每组候选传输功率分配因子对所述待调度用户组内的UE进行功率分配；

分别计算在各种功率分配下待调度用户组的调度度量；以及

从中找到在当前子带上使所述待调度用户组调度度量最大的候选传输功率分配因子，将该候选传输功率分配因子作为在当前子带上待调度用户组的传输功率分配因子。

9.根据权利要求8所述的功率控制方法，其特征在于，进一步包括：

在执行步骤A2之后，返回执行步骤A1，直至前后两次选择MCS相同且前后两次选择的传输功率分配因子也相同。

10.根据权利要求8或9所述的功率控制方法，其特征在于，所述为被调度的用户组内的各个UE选择MCS包括：针对每个子带，根据被调度用户组对应的传输功率分配因子，计算各个UE的处理后的信噪比SNR，针对各个UE，分别合并当前UE在为其连续分配的子带上的处理后的SNR作为当前UE的等效信干噪比SINR，以及分别根据各个UE的等效SINR选择适合的MCS作为各个UE的MCS。

11.一种功率控制装置，其特征在于，应用于非正交多址接入系统，所述装置包括：

平均基础传输功率确定模块，用于确定本小区内所有用户设备UE的平均基础传输功率，具体包括：确定本小区内所有UE的基础传输功率；将本小区内各个UE的基础传输功率求和后除以本小区内的UE数，得到本小区内所有UE的平均基础传输功率；以及

调度模块，用于根据本小区内所有UE的平均基础传输功率，分别确定在每个子带上被调度的用户组及对应的传输功率分配因子，具体包括：

针对每个子带分别执行如下步骤：

列举所有可能的UE组合作为候选用户组集合；

根据本小区内所有UE的平均基础传输功率，分别计算候选用户组集合内每个候选用户组的总传输功率；

针对候选用户组集合内每个候选用户组，分别列举所有可能的传输功率分配因子作为每个候选用户组对应的候选传输功率分配因子集合；

对候选用户组和候选传输功率分配因子进行排列组合，得到全部候选用户组和候选传输功率分配因子组合；

分别针对每种候选用户组和候选传输功率分配因子组合，按照候选传输功率分配因子对候选用户组内的UE进行功率分配；

分别计算在各种功率分配下的候选用户组的调度度量；

从中找到在当前子带上使用户组调度度量最大的候选用户组及其对应的候选传输功率分配因子，将该候选用户组及其对应的候选传输功率分配因子作为在当前子带上待调度的用户组及其传输功率分配因子；以及

在分别确定每个子带上待调度的用户组及对应的传输功率分配因子后，对本小区内各个UE进行调度，保证每个UE被分配的子带是连续的。

12.根据权利要求11所述的功率控制装置，其特征在于，进一步包括：

预设单元，用于设定补偿系数β的初始值以及调整步长Δ，其中，β为为了折衷本小区吞吐量与本小区对邻小区干扰而设置的补偿系数；

调整单元，每经过一段预定时间，令β＝β+Δ；

测量单元，用于测量本小区的总吞吐量；以及

确定单元，用于在本小区的吞吐量达到最大时，确定本基站在确定每个子带的总传输功率时使用的补偿系数β。

13.根据权利要求12所述的功率控制装置，其特征在于，进一步包括：

宽带调制编码模式MCS模块，用于针对每个子带，为被调度的用户组内的各个UE选择MCS；以及

宽带传输功率控制TPC模块，用于执行宽带TPC，具体包括：

针对每个子带分别执行如下步骤：

根据本小区内所有UE的平均基础传输功率，计算在当前子带上待调度用户组的总传输功率；

列举所有可能的传输功率分配因子作为所述待调度用户组对应的候选传输功率分配因子；

分别按照每组候选传输功率分配因子对所述待调度用户组内的UE进行功率分配；

分别计算在各种功率分配下待调度用户组的调度度量；以及

从中找到在当前子带上使所述待调度用户组调度度量最大的候选传输功率分配因子，将该候选传输功率分配因子作为在当前子带上待调度用户组的传输功率分配因子。

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