一種分配上行功率的方法、設備和系統與流程

本發明涉及無線通信的技術，特別是指一種分配上行功率的方法、設備和系統。

背景技術：

與傳統的時分多址(TDMA，Time Division Multiple Access)、頻分多址(FDMA，Frequency Division Multiple Access)、碼分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)接入技術類似，圖樣分割多址接入(PDMA，Patten Division Multiple Access)技術作為5G的關鍵技術，支持多用戶在相同的時域、頻域、空域資源上傳輸，并通過編碼域和功率進行用戶間的區分，以提升小區平均和邊緣用戶頻譜效率，以及提高小區接入用戶數。

長期演進(LTE，Long Term Evolution)系統上行鏈路采用功率控制技術，為保證系統具有良好的前向兼容性，預期未來5G上行鏈路仍然沿用上行功率控制技術確定終端上行發射功率。由于PDMA在編碼域和功率域上是疊加傳輸的，因此，也會對終端上行發射功率有影響。

傳統LTE上行功率控制采用開環估計結合閉環調整，開環估計根據配置的期望接收功率、上行資源分配、傳輸格式、路徑損耗等參數為終端確定上行發射功率初值，而后由基站下發的功率控制命令進行實時閉環調整。在開環確定上行發射功率部分引入部分路損補償，以降低小區邊緣用戶上行發射功率過大對相鄰小區的干擾。以LTE上行共享信道(PUSCH，Physical Uplink Shared Channel)為例，上行發射功率由P_PUSCH(i)＝min{10log₁₀(M_PUSCH(i))+P_{0_PUSCH}(j)+α(j)·PL+Δ_TF(i)+f(i),P_CMAX}確定，其中，P_PUSCH(i)表示終端在子幀i上的上行發射功率，M_PUSCH(i)表示PUSCH在子幀i上分配的資源大小，以資源塊數目表示，P_{0_PUSCH}(j)表示PUSCH功率初始值，j 與PUSCH傳輸/重傳的調度許可相關，α(j)表示路損補償因子，PL表示路徑損耗，由參考信號估計得到，Δ_TF(i)表示子幀i上與MCS相關的功率調整，f(i)表示當前功率調整，P_CMAX表示終端的最大上行發射功率。

5G系統中，PDMA技術與上行功率控制技術聯合使用時，由于多用戶在相同的時頻資源上進行傳輸，依靠編碼和功率的不同來區分用戶，因此，可能導致系統(IoT，Interference Over Thermal)抬升，進而影響終端功耗，小區接入用戶數，小區平均和邊緣用戶頻譜效率。如何為每個用戶在已分配的PDMA碼本圖樣上調整功率，以避免較大系統IoT抬升，同時提升小區平均頻譜效率、邊緣用戶頻譜效率、接入用戶數等系統性能，是應用PDMA技術遇到的問題。

現有技術存在如下問題：傳統的LTE系統上行功率控制每個終端在每個資源塊(PRB，Physical Resource Block)上的發射功率，若PDMA技術與上行功率控制技術聯合使用，仍然采用傳統的上行功率控制方式，不僅會使上行檢測復雜度變高，而且可能導致終端上行發射功率過大甚至超過終端最大上行發射功率，進而引起上行較大的IoT抬升，導致接入用戶數減少，小區和邊緣用戶頻譜效率降低。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種分配上行功率的方法、設備和系統，解決現有技術中，PDMA技術與上行功率控制技術聯合使用時，PDMA碼本采用不同的功率控制方式，將導致不同的系統IoT抬升，進而會影響PDMA技術應用時的系統性能。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種實現上行功率控制的方法，應用于基站，所述基站形成至少一個小區，方法包括：根據用戶在小區內的位置，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，根據所述PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣；根據所述功率控制圖樣矩陣確定一個配對中每個用戶的功率控制因子，根據所述功率控制因子確定每個用戶的上行發射功率。

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PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣包括：根據小區總的 用戶數和系統總的資源，選定PDMA上行的PDMA圖樣矩陣H_PDMA(M*N)，M是PDMA圖樣矩陣的行數，N是PDMA圖樣矩陣的列數；采用PDMA圖樣矩陣與功率控制因子矩陣計算出每個用戶的PDMA圖樣矢量組，形成功率控制圖樣矩陣K表示上行配對用戶數，N₁,N₂,…,N_K分別表示用戶1,2,…,K占用PDMA圖樣矩陣的列數，N＝N₁+N₂+…+N_K，A₁,A₂,…,A_K分別表示用戶1,2,…,K的功率控制圖樣矢量組，□表示矩陣的點乘。

所述的方法，根據所述功率控制圖樣矩陣確定一個配對中每個用戶的功率控制因子包括：選定上行功率控制優化模式；對于每一個用戶當前的PDMA圖樣矢量組和功率控制因子組合，根據PF加權和吞吐量最大的準則是且滿足||A||₁＝1進行調整，使多用戶配對之后單位功耗的PF加權和吞吐量最大，其中，T_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率控制圖樣矩陣為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計算而來，用戶k的SINR取值與PDMA圖樣矩陣中功率控制因子相關，BLER_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率控制圖樣矩陣為A時預估的誤塊率，由SINR和BLER映射關系得到，表示用戶k在t時刻的歷史平均速率，P_t(||A_k||₁)表示用戶k的功率控制圖樣矩陣為A時的總上行發射功率，P_t(||A_k||₁)小于或等于用戶終端的最大上行發射功率P_max，||·||₁表示對矩陣元素求和；歷史平均速率計算公式是其中，表示用戶k的當前時刻的統計得到的歷史平均速率，表示用戶k前一時刻統計得到的歷史平均速率，R_k(t)表示用戶k的當前速率，α表示遺忘因子，當取值為1時，表示PF加權和吞吐量僅與用戶當前速率相關。

所述的方法，根據所述功率控制圖樣矩陣確定一個配對中每個用戶的功率控制因子包括：選定上行功率控制簡化模式；根據用戶的上行發射功率與OFDMA用戶上行發射功率的比值不同，采用確定功率控制圖樣矩陣的第一簡化模式或者第二簡化模式中的一種：第一簡化模式，用戶上行發射功率與OFDMA用戶上行發射功率相等，則用戶占用資源的最小單位為一個PDMA圖樣矢量組，一個PDMA圖樣矢量組允許占用多個PRB，而OFDMA用戶占用資源的最小單位為一個PRB；第二簡化模式，用戶上行發射功率是OFDMA用戶上行發射功率的PDMA圖樣矢量組行數的倍數，功率控制圖樣矩陣應使PDMA用戶占用資源的最小單位的發射功率等于OFDMA用戶占用資源的最小單位的發射功率的PDMA圖樣矢量組行數的倍數。

所述的方法，確定需要配對的用戶之后還包括：采用上行功率控制方式，確定每個用戶在單位PRB上的上行發射功率。

一種實現上行功率控制的設備，包括：配對單元，用于根據用戶在小區內的位置，確定需要配對的用戶；功率控制圖樣矩陣單元，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，根據所述PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣；上行發射功率單元，用于確定每個用戶的功率控制因子，確定每個用戶的上行發射功率。

所述的設備，功率控制圖樣矩陣單元包括：PDMA圖樣矩陣模塊，用于根據小區總的用戶數和系統總的資源，確定PDMA圖樣矩陣為H_PDMA(M*N)，M表示PDMA圖樣矩陣的行數，N表示PDMA圖樣矩陣的列數；功率控制圖樣矩陣選定模塊，用于采用PDMA圖樣矩陣與功率控制因子矩陣計算出每個用戶的PDMA圖樣矢量組，形成功率控制圖樣矩陣K表示上行PDMA配對用戶數，N₁,N₂,…,N_K分別表示用戶1,2,…,K占用PDMA圖樣 矩陣的列數，N＝N₁+N₂+…+N_K，A₁,A₂,…,A_K分別表示用戶1,2,…,K的功率控制圖樣矢量組，□表示矩陣的點乘。

所述的設備，上行發射功率單元包括：上行模式選定模塊，用于選定上行功率控制優化模式；優化功率控制圖樣矩陣計算模塊，用于對于每一個用戶當前的PDMA圖樣矢量組和功率控制因子組合，根據單位功耗的PF加權和吞吐量最大的準則且滿足||A||₁＝1進行調整，T_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率控制圖樣矩陣為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計算而來，用戶k的SINR取值與PDMA圖樣矩陣中功率控制因子相關，BLER_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率控制圖樣矩陣為A時預估的誤塊率，由SINR和BLER映射關系得到，R_k(t)表示用戶k在t時刻的歷史平均速率，P_t(||A_k||₁)表示用戶k功率控制圖樣矩陣為A時的總上行發射功率，P_t(||A_k||₁)小于或等于用戶終端的最大上行發射功率P_max，||·||₁表示對矩陣元素求和；對于任意用戶k，歷史平均速率計算公式是其中，表示用戶k的當前時刻的統計得到的歷史平均速率，表示用戶k前一時刻統計得到的歷史平均速率，R_k(t)表示用戶k的當前速率，α表示遺忘因子，當取值為1時，表示PF因子僅與用戶當前速率相關。

所述的設備，上行發射功率單元還包括：所述上行模式選定模塊，還用于選定上行功率控制簡化模式；上行發射功率控制方式選定模塊，用于根據用戶的上行發射功率與OFDMA用戶上行發射功率的比值不同，采用確定功率控制圖樣矩陣的第一簡化模式或者第二簡化模式中的一種：第一簡化模式，用戶上行發射功率與OFDMA用戶上行發射功率相等，用戶資源占用的最小單位為一個PDMA圖樣矢量組，一個PDMA圖樣矢量組可能占用多個PRB，而OFDMA資源占用的最小單位為一個PRB；第二簡化模式，用戶上行發射功率是OFDMA用戶上行發射功率的PDMA圖樣矢量組行數的倍數，功率控制圖樣矩陣應使PDMA用戶占用資源的最小單位的發射功率等于OFDMA用戶占用資源的最小單位的發射功率的PDMA圖樣矢量組行數的倍數。

所述的設備，還包括：上行發射功率單元，用于采用上行功率控制方式， 確定每個用戶在單位PRB上的上行發射功率。

一種分配上行功率的系統，包括：基站、接收端；所述基站包括一種分配上行功率的設備，設備包括：配對單元，用于根據不同種類的用戶在小區內的位置，確定需要配對的用戶；功率控制圖樣矩陣單元，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，根據所述PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣；上行發射功率單元，用于確定每個用戶的功率控制因子，確定每個用戶的上行發射功率；接收端，用于采用串行干擾刪除方法，先將解調正確的用戶進行刪除，然后，對其他用戶進行檢測。

本發明的上述技術方案的有益效果如下：在PDMA與LTE系統的上行功率控制技術在聯合使用過程中，提供了如何確定終端的上行發射功率的技術，降低了終端功耗，提升上行小區平均和邊緣用戶頻譜效率，提高小區接入用戶數。

附圖說明

圖1表示一種實現上行功率控制的方法流程示意圖；

圖2表示PDMA技術與上行功率控制技術聯合使用時的上行功率控制實現流程圖；

圖3表示用戶上行發射功率與OFDMA用戶上行發射功率相等的示意圖；

圖4表示用戶上行發射功率是OFDMA用戶上行發射功率的PDMA圖樣矢量組行數的倍數的示意圖。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

PDMA作為一種新型非正交多址接入技術，利用多用戶信道的非對稱性，通過設計多用戶不等分集的稀疏編碼矩陣和編碼調制聯合優化模式，在時域、頻域、碼域、功率域和空域等多維信號域上進行映射，形成區分多用戶的非正交碼本圖樣，實現時域、頻域、碼域、功率域和空域等多維度的非正交信號疊加傳輸，從而實現更多用戶復用和更高的分集增益。對于碼域疊加傳輸，多用 戶在相同時頻資源上通過編碼矩陣的列來進行區分；對于功率域疊加傳輸，多用戶在相同時頻資源上通過不同的發射功率來進行區分；對于空域疊加傳輸，多用戶在相同時頻資源上利用空間中通過不同的數據流來進行區分。

PDMA技術可以使多用戶在相同的時域、頻域和空域資源上進行傳輸。5G系統中，PDMA技術與上行功率控制技術聯合使用時，由于多用戶在相同的時頻資源上進行傳輸，依靠編碼和功率的不同來區分用戶，因此，可能導致系統干擾噪聲(IoT，Interference Over Thermal)抬升，進而影響終端功耗、小區接入用戶數、小區平均和邊緣用戶頻譜效率。為此，本發明實施例提供一種實現上行功率控制的方法，如圖1所示，方法包括：

步驟101，根據用戶在小區內的位置，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PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣，以及，根據所述功率控制圖樣矩陣確定每個用戶的上行發射功率；該處的分配PDMA圖樣矢量組是指每個用戶占用一列或列PDMA圖樣矩陣，該處分配隨機分配即可，只要能找到使單位功耗PF加權和吞吐量最大的就可以了；

步驟103，遍歷所有用戶的不同PDMA圖樣矢量組和功率控制因子組合，找到使單位PRB功耗的PF加權和吞吐量最小的組合，確定此時每個用戶的上行發射功率。

應用所提供的技術，在PDMA與LTE系統的上行功率控制技術在聯合使用過程中，提供了如何確定終端的上行發射功率的技術，降低了終端功耗，提升上行小區平均和邊緣用戶頻譜效率，提高小區接入用戶數。依靠編碼域和功率域的不同來區分用戶，即為不同用戶分配不同的PDMA碼本圖樣和功率，進而達到提升小區平均頻譜效率、邊緣用戶頻譜效率、接入用戶數等系統性能的目的。

在一個優選實施例中，步驟101之后，還包括：采用傳統上行功率控制方式，確定每個用戶在單位PRB上的上行發射功率。

在一個優選實施例中，遍歷所有用戶的不同PDMA圖樣矢量組和功率控制因子組合，找到使所述單位PRB功耗的PF加權和吞吐量最大的組合包括：

計算多用戶配對之后單位功耗的PF加權和吞吐量，若單位功耗的PF加 權和吞吐量與之前計算出的PF加權和吞吐量相比不是最大，重新執行為每個用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組，根據PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣，以及，根據所述功率控制圖樣矩陣確定每個用戶的上行發射功率。

PDMA技術與上行功率控制技術聯合使用時的關鍵在于選擇功率控制圖樣矩陣和確定用戶上行發射功率，根據選擇功率控制圖樣矩陣和確定用戶上行發射功率的復雜度的不同，不同的實施例給出最優和簡化兩種實現方案。

最優方案的基本思想為采用窮搜的方式，為此，步驟102中，在一個優選實施例中，根據PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣，以及，根據所述功率控制圖樣矩陣確定每個用戶的上行發射功率包括：遍歷所有配對的用戶，為每個用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組和上行發射功率，以及所有可能的功率控制圖樣矩陣，使多用戶配對之后的功耗最低，且單位功耗的PF(PF，Proportional Fair)加權和吞吐量最大。

在一個優選實施例中，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PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣包括：

根據小區總的用戶數和系統總的資源，選定PDMA上行的PDMA圖樣矩陣H_PDMA(M*N)，M是PDMA圖樣矩陣的行數，N是PDMA圖樣矩陣的列數；

采用PDMA圖樣矩陣與功率控制因子矩陣計算出每個用戶的PDMA圖樣矢量組，形成功率控制圖樣矩陣K表示上行配對用戶數，N₁,N₂,…,N_K分別表示用戶1,2,…,K占用PDMA圖樣矩陣的列數，N＝N₁+N₂+…+N_K，A₁,A₂,…,A_K分別表示用戶1,2,…,K的功率控制圖樣矢量組，□表示矩陣的點乘。每個用戶的功率控制因子是其占用PDMA圖樣矩陣行列元素之和。

PDMA技術與上行功率控制技術聯合使用的主要目標是查找不同的功率 控制因子組合，使多用戶配對之后，單位功耗的PF加權和吞吐量最大，在一個優選實施例中，確定單位功耗的PF加權和吞吐量最大的準則是：

其中，T_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率控制圖樣矩陣為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計算而來，用戶k的SINR取值與PDMA圖樣矩陣中功率控制因子相關，BLER_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率控制圖樣矩陣為A時預估的誤塊率，由SINR和BLER映射關系得到，R_k(t)表示用戶k在t時刻的歷史平均速率，P_t(||A_k||₁)表示用戶k功率控制圖樣矩陣為A_k時的總上行發射功率，P_t(||A_k||₁)小于或等于用戶終端的最大上行發射功率P_max，||·||₁表示對矩陣元素求和。

在確定單位功耗的PF加權和吞吐量最大的準則的過程中，涉及到了表示用戶k在t時刻的歷史平均速率，在一個優選實施例中，對于任意用戶k，歷史平均速率計算公式是：

其中，表示用戶k的當前時刻的統計得到的歷史平均速率，表示用戶k前一時刻統計得到的歷史平均速率，R_k(t)表示用戶k的當前速率，α表示遺忘因子，當取值為1時，表示PF因子僅與用戶當前速率相關。

在一個應用場景中，PDMA技術與上行功率控制技術聯合使用控制上行功率的流程如圖2所示，包括：

步驟201，根據用戶在小區內的位置，確定需要配對的用戶。

步驟202，采用傳統上行功率控制方式，確定每個用戶在單位PRB上的上行發射功率。具體地，可以采用傳統上行功率控制方式，確定每個用戶在單位PRB上的上行發射功率。

步驟203，根據小區總的用戶數和系統總的資源，確定PDMA圖樣矩陣。

步驟204，為每個用戶分配不同的PDMA圖樣矢量組，以及，根據PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣，此時，還可以根據功率控制圖樣矩陣確定每個用戶的上行發射功率。

步驟205，計算多用戶配對之后單位功耗的PF加權和吞吐量。

步驟206，判斷單位功耗的PF加權和吞吐量是否最大，若單位功耗的PF加權和吞吐量與之前的結果相比不是最大，則返回步驟4，并為用戶分配與之前不同的PDMA圖樣矢量組或功率控制因子；若是最大，轉步驟207。

步驟207，確定、輸出此時每個用戶的上行發射功率。

步驟204～步驟206表明，需要遍歷所有配對用戶的不同PDMA圖樣矢量組和功率控制因子組合，找到使單位功耗的PF加權和吞吐量最小的組合。

優化模式下，查找最優功率控制圖樣矩陣時，首先要選擇配對用戶，然后為配對用戶分配不同的功率控制因子矩陣，并結合PDMA圖樣矩陣得到功率控制圖樣矩陣，進一步判定該功率控制圖樣矩陣是否單位功耗PF加權和吞吐量最大，直到找到單位功耗PF加權和吞吐量最大的功率控制圖樣矩陣。

PDMA技術與上行功率控制技術聯合使用時，在控制上行功率的過程中還可以采用簡化模式，簡化模式的基本思想是：保證每個用戶的功率控制圖樣矩陣的列元素之和相等。

根據用戶的上行發射功率與正交頻分多址(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)用戶上行發射功率的比值不同，有兩種選擇功率控制圖樣矩陣的簡化模式，在一個優選實施例中，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PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣還包括：在簡化模式中，根據用戶的上行發射功率與OFDMA用戶的上行發射功率的比值不同，采用確定功率控制圖樣矩陣的第一簡化模式或者第二簡化模式中的一種。

在一個優選實施例中，采用第一簡化模式，用戶的上行發射功率與OFDMA用戶的上行發射功率相等；用戶資源占用的最小單位為一個PDMA圖樣矢量組，一個PDMA圖樣矢量組可能占用多個PRB，而OFDMA用戶資源占用的最小單位為一個PRB。

以典型的3,7PDMA圖樣矩陣為例，用戶占用資源的最小單位為3PRB。PDMA系統中用戶資源占用的最小單位為PDMA圖樣矩陣的行數。OFDMA用戶占用資源的最小單位為1PRB。第一簡化模式的功率控制圖樣矩陣應使PDMA圖樣矢量組占用PRB的總上行發射功率等于OFDMA用戶單PRB的上行發射功率。

在一個優選實施例中，采用第二簡化模式，用戶的上行發射功率是OFDMA用戶的上行發射功率的PDMA圖樣矢量組行數的倍數。

以用戶和OFDMA用戶各占一個資源占用的最小單位為例，第二簡化模式的功率控制圖樣矩陣應使PDMA圖樣矢量組占用PRB的總上行發射功率等于OFDMA用戶單PRB的上行發射功率的PDMA圖樣矢量組行數的倍數。

假設上行資源全部占滿，與OFDMA系統相比，對于第一簡化模式而言，PDMA系統內的平均IoT的抬升是PDMA配對用戶數與碼本行數的比值的倍數；對于第二簡化模式而言，PDMA系統內的平均IoT的抬升是PDMA配對用戶數的倍數。雖然兩種方式下IoT抬升不同，但兩種方式的SINR相差較小，第一簡化模式較第二簡化模式，終端的功耗較低，但資源占用較低的情況下，由于第二簡化模式上行發射功率較大，可有效提升小區和邊緣用戶頻譜效率。

在一個應用場景中，PDMA技術與上行功率控制技術聯合使用，時的關鍵在于選擇功率控制圖樣矩陣和確定用戶上行發射功率，若采用簡化模式，以PDMA圖樣矩陣[3,7]為例，PDMA碼本是

設定存在3個OFDMA用戶，且每個用戶的上行發射功率均為1，則OFDMA系統的總上行發射功率為3。設存在7個PDMA用戶，采用第一簡化模式和第二簡化模式選擇功率控制圖樣矩陣時，各用戶在每個時頻資源位置的功率控制因子不同：

對于第一簡化模式，如圖3所示，有若干個PDMA用戶，分別是用戶1、用戶2、用戶3、用戶4、用戶5、用戶6和用戶7，每個PDMA用戶的上行發射功率為1，與每個OFDMA用戶的上行發射功率相等，PDMA系統的總上行發射功率為7。當PDMA和OFDMA系統滿載的情況下，PDMA系統的平均IoT是OFDMA系統的7/3倍。

對于第二簡化模式，如圖4所示，有若干個PDMA用戶，分別是用戶1、用戶2、用戶3、用戶4、用戶5、用戶6和用戶7，每個用戶的上行發射功率為3，是每個OFDMA用戶上行發射功率的3倍，PDMA系統的總上行發射功率為21。當PDMA和OFDMA系統滿載的情況下，PDMA系統的平均IoT是 OFDMA系統的7倍。

兩種簡化模式滿載情況下的IoT抬升不同，但若不考慮噪聲，兩種簡化模式的SINR計算結果相同，均為7/3。系統資源占用率較低的情況下，由于第二簡化模式中的用戶的上行發射功率較高，因此可獲得較大的系統性能抬升，但也會導致終端功耗增大。

本發明實施例提供一種實現上行功率控制的設備，包括：

配對單元，用于根據用戶在小區內的位置，確定需要配對的用戶；

功率控制圖樣矩陣單元，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，根據所述PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣；

上行發射功率單元，用于確定每個用戶的功率控制因子，確定每個用戶的上行發射功率。

在一個優選實施例中，功率控制圖樣矩陣單元包括：

PDMA圖樣矩陣模塊，用于根據小區總的用戶數和系統總的資源，確定PDMA圖樣矩陣為H_PDMA(M*N)，M表示PDMA圖樣矩陣的行數，N表示PDMA圖樣矩陣的列數；

功率控制圖樣矩陣選定模塊，用于采用PDMA圖樣矩陣與功率控制因子矩陣計算出每個用戶的PDMA圖樣矢量組，形成功率控制圖樣矩陣K表示上行PDMA配對用戶數，N₁,N₂,…,N_K分別表示用戶1,2,…,K占用PDMA圖樣矩陣的列數，N＝N₁+N₂+…+N_K，A₁,A₂,…,A_K分別表示用戶1,2,…,K的功率控制圖樣矢量組，□表示矩陣的點乘。

在一個優選實施例中，上行發射功率單元包括：

上行模式選定模塊，用于選定上行功率控制優化模式；

優化功率控制圖樣矩陣計算模塊，用于對于每一個用戶當前的PDMA圖樣矢量組和功率控制因子組合，根據單位功耗的PF加權和吞吐量最大的準則且滿足||A||₁＝1進行調整，T_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率控制圖樣矩陣為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計算而來，用戶k的SINR取值與PDMA圖樣矩陣中功率控制因子相關，BLER_k(SINR_k,A)表示用戶k在功率控制圖樣矩陣為A時預估的誤塊率，由SINR和BLER映射關系得到，表示用戶k在t時刻的歷史平均速率，P_t(||A_k||₁)表示用戶k功率控制圖樣矩陣為A時的總上行發射功率，P_t(||A_k||₁)小于或等于用戶終端的最大上行發射功率P_max，||·||₁表示對矩陣元素求和；

對于任意用戶k，歷史平均速率計算公式是其中，表示用戶k的當前時刻的統計得到的歷史平均速率，表示用戶k前一時刻統計得到的歷史平均速率，R_k(t)表示用戶k的當前速率，α表示遺忘因子，當取值為1時，表示PF因子僅與用戶當前速率相關。

在一個優選實施例中，上行發射功率單元還包括：

所述上行模式選定模塊，還用于選定上行功率控制簡化模式；

上行發射功率控制方式選定模塊，用于根據用戶的上行發射功率與OFDMA用戶上行發射功率的比值不同，采用確定功率控制圖樣矩陣的第一簡化模式或者第二簡化模式中的一種：

第一簡化模式，用戶上行發射功率與OFDMA用戶上行發射功率相等，用戶資源占用的最小單位為一個PDMA圖樣矢量組，一個PDMA圖樣矢量組可能占用多個PRB，而OFDMA資源占用的最小單位為一個PRB；

第二簡化模式，用戶上行發射功率是OFDMA用戶上行發射功率的PDMA圖樣矢量組行數的倍數，功率控制圖樣矩陣應使PDMA用戶占用資源的最小單位的發射功率等于OFDMA用戶占用資源的最小單位的發射功率的PDMA圖樣矢量組行數的倍數。

在一個優選實施例中，還包括：

上行發射功率單元，用于采用上行功率控制方式，確定每個用戶在單位PRB上的上行發射功率。

本發明實施例提供一種分配上行功率的系統，包括：基站、接收端；所述基站包括一種分配上行功率的設備，設備包括：

配對單元，用于根據不同種類的用戶在小區內的位置，確定需要配對的用戶；

功率控制圖樣矩陣單元，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，根據所述PDMA圖樣矢量組形成功率控制圖樣矩陣；

上行發射功率單元，用于確定每個用戶的功率控制因子，確定每個用戶的上行發射功率；

接收端，可采用串行干擾刪除方法，先將解調正確的用戶進行刪除，然后，對其他用戶進行檢測。

采用本方案之后的優勢是：多用戶上行傳輸PDMA技術在編碼域和功率域上進行區分，而在相同的時域、頻域、空域資源上進行疊加傳輸，一方面能夠提升上行接入用戶數，以及提高小區和邊緣用戶頻譜效率，另一方面也會引入多用戶之間的干擾導致上行IoT抬升。合理設計上行功率控制方案，能夠讓PDMA系統相對于OFDMA系統獲得更大系統性能提升，不僅可以降低終端功耗，而且可以提高小區接入用戶數，提升小區平均和邊緣用戶頻譜效率。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。