CN103634888A - 一种mu-mimo***中用户设备下行发射功率分配方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种多用户多天线（MU-MIMO）***中用户设备下行发射功率分配方法，包括：A、在***初始化阶段，设置各阶调制编码方式与传输效率的映射表，该映射表中，每一阶调制编码方式唯一对应一个传输效率值；B、根据调度信息获取小区中各个用户设备的调制编码方式；C、对于小区中的任一用户设备，根据该用户设备的调制编码方式查询所述映射表得到对应的传输效率值，根据传输效率值计算该用户设备的下行发射功率；用户设备的发射功率是传输效率值的单调增函数；D、根据下行发射功率的计算结果，给每个用户设备分配相应的发射功率进行下行数据发送。本申请还公开了一种MU-MIMO***中用户设备下行发射功率分配装置。

Description

一种MU-MIMO***中用户设备下行发射功率分配方法及装置
技术领域
本申请涉及移动通信技术领域，特别涉及多天线技术（MIMO，Multiple Input andMultiple Output）技术，尤其涉及一种多用户多天线（MU-MIMO，Multi-User MIMO）***中用户设备下行发射功率分配方法及装置。
背景技术
随着移动通信***的不断发展，MIMO技术已成为一种能适应高速率数据业务日趋增长的必要手段。MIMO技术通过增加发射端和接收端的天线数目，利用发射端和接收端之间的多个并行信道同时传输数据，从而提高***频谱利用率。
如果在多个并行信道传输相同或冗余的数据流，可以提高***的可靠性；如果在多个并行信道传输不同的数据流，则可以提高***的有效性。如果多个并行信道传输的不同数据流是来自不同的用户设备（UE），则为UE-MIMO，这些在相同时频资源上并行传输的数据流对应的多个UE称为配对UE集合，每一个UE都是配对UE。
如何分配多个UE的下行发射功率，在一定程度上会影响***的整体性能。因此，在MU-MIMO***中，有必要考虑配对UE之间的功率分配问题。
现有的下行MU-MIMO***中的功率分配一般采用最简单的等功率分配，即各个UE的下行发射功率相等，这种方法实现简单，复杂度很低，但性能存在一定的局限性：进行高速率数据传输的UE需要较高的下行发射功率，但采用等功率分配原则往往不能满足这部分用户的需求，而同时处于待机状态或低速率传输的UE的功率又会有所浪费，导致***的整体性能降低。
发明内容
本申请提供了一种MU-MIMO***中用户设备下行发射功率分配方法，可以对***的整体性能进行提升。
本申请实施例提供的一种MU-MIMO***中用户设备下行发射功率分配方法，包括：
A、在***初始化阶段，设置各阶调制编码方式与传输效率的映射表，该映射表中，每一阶调制编码方式唯一对应一个传输效率值；
B、根据调度信息获取小区中各个用户设备的调制编码方式；
C、对于小区中的任一用户设备，根据该用户设备的调制编码方式查询所述映射表得到对应的传输效率值，根据传输效率值计算该用户设备的下行发射功率；用户设备的发射功率是传输效率值的单调增函数；
D、根据下行发射功率的计算结果，给每个用户设备分配相应的发射功率进行下行数据发送。
较佳地，所述用户设备的发射功率是传输效率值的单调增函数为：用户设备的发射功率正比于其传输效率值。
较佳地，计算用户设备的发射功率的公式如下：
Figure BDA00002064857400021
i＝1，2，……，n，其中Ptotal是小区无线资源的总发射功率，Pi是分配给第i个用户设备的发射功率，Eff(MCSi)是第i个用户设备采用的调制编码方式MCSi对应的传输效率，ki是第i个用户设备的功率权重因子，n是小区中用户设备的总数。
较佳地，该方法进一步包括：根据第i个用户设备的优先级和/或用户设备的业务的服务质量等级，对相应的功率权重因子ki进行调整。
本申请实施例还提供了一种MU-MIMO***中用户设备下行发射功率分配装置，该装置位于基站中，包括：
映射表模块，用于在***初始化阶段，设置各阶调制编码方式与传输效率的映射表，该映射表中，每一阶调制编码方式唯一对应一个传输效率值；
调制编码方式获取模块，用于根据调度信息获取小区中各个用户设备的调制编码方式；
计算模块，用于对于小区中的任一用户设备，根据该用户设备的调制编码方式查询所述映射表得到对应的传输效率值，根据传输效率值计算该用户设备的下行发射功率；用户设备的发射功率是传输效率值的单调增函数；
功率分配模块，根据所述计算模块得到的下行发射功率的计算结果，给每个用户设备分配相应的发射功率进行下行数据发送。
较佳地，所述用户设备的发射功率是传输效率值的单调增函数为：用户设备的发射功率正比于其传输效率值。
较佳地，计算用户设备的发射功率的公式如下：
Figure BDA00002064857400022
i＝1，2，……，n，其中Ptotal是小区无线资源的总发射功率，Pi是分配给第i个用户设备的发射功率，Eff(MCSi)是第i个用户设备采用的调制编码方式MCSi对应的传输效率，ki是第i个用户设备的功率权重因子，n是小区中用户设备的总数。
较佳地，该装置进一步包括：权重调整模块，用于根据第i个用户设备的优先级和/或用户设备的业务的服务质量等级，对相应的功率权重因子ki进行调整。
从以上技术方案可以看出，本方法中根据UE的调制编码方式MCS对应的传输效率，对配对的UE分配不同的功率，让信道质量较好而采用较高等级调制编码方式的UE能够分配较大的功率，以保证高数据速率传输的UE获得较高的传输正确率，从而提升***的整体性能。较佳地，为配对的每个UE设置一个功率权重因子，通过调节UE的功率权重因子，可以达到功率分配可调的效果。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种MU-MIMO***中用户设备下行发射功率分配方法流程图。
具体实施方式
为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。
本申请实施例提供了一种MU-MIMO***中用户设备下行发射功率分配方法，其流程如图1所示，具体步骤如下：
步骤101：在***初始化阶段，设置各阶调制编码方式（MCS）与传输效率（Eff）的映射表，该映射表中，每一阶MCS唯一对应一个传输效率值。
步骤102：根据调度信息获取小区中各个UE的调制编码方式。
对于小区使用的频域资源F，有多个UE在该资源上进行配对传输，这些UE的集合为S，S={UE1、UE2、……、UEn}，根据调度结果，eNB可以获知这些UE在资源F上的调制编码方式，分别记为MCS1、MCS2、……、MCSn。
步骤103：对于小区中的任一UE，eNB根据UE的调制编码方式查询所述映射表得到对应的传输效率值，根据传输效率值计算该UE的下行发射功率。UE的发射功率是传输效率值的单调增函数。
以下给出一种计算UE的发射功率的实施例，发射功率正比于其传输效率值，计算公式如下：i＝1，2，……，n，其中Ptotal是资源F上的总发射功率，Pi是资源F上分配为UEi的发射功率，Eff(MCSi)是UEi采用的调制编码方式MCSi对应的传输效率，ki是UEi的功率权重因子，n是小区中用户设备的总数。ki是一个正数，取值范围为0.01≤ki≤100，默认情况下取ki=1。较佳地，根据第i个用户设备的优先级和/或用户设备的业务的服务质量等级，对相应的功率权重因子ki进行调整。例如，对于某些高优先级的UE，或者需要保证可靠传输的UE，可以将该UE的功率权重因子调大，此时该UE将获得更大的发射功率。
步骤104：eNB根据下行发射功率的计算结果，给每个UE分配相应的发射功率进行下行数据发送。
本申请实施例还提出一种MU-MIMO***中用户设备下行发射功率分配装置，该装置位于基站中，包括：
映射表模块，用于在***初始化阶段，设置各阶调制编码方式与传输效率的映射表，该映射表中，每一阶调制编码方式唯一对应一个传输效率值；
调制编码方式获取模块，用于根据调度信息获取小区中各个用户设备的调制编码方式；
计算模块，用于对于小区中的任一用户设备，根据该用户设备的调制编码方式查询所述映射表得到对应的传输效率值，根据传输效率值计算该用户设备的下行发射功率；用户设备的发射功率是传输效率值的单调增函数；
功率分配模块，根据所述计算模块得到的下行发射功率的计算结果，给每个用户设备分配相应的发射功率进行下行数据发送。
较佳地，所述用户设备的发射功率是传输效率值的单调增函数为：用户设备的发射功率正比于其传输效率值。
较佳地，计算用户设备的发射功率的公式如下：
Figure BDA00002064857400041
i＝1，2，……，n，其中Ptotal是小区无线资源的总发射功率，Pi是分配给第i个用户设备的发射功率，Eff(MCSi)是第i个用户设备采用的调制编码方式MCSi对应的传输效率，ki是第i个用户设备的功率权重因子，n是小区中用户设备的总数。
较佳地，该装置进一步包括：权重调整模块，用于根据第i个用户设备的优先级和/或用户设备的业务的服务质量等级，对相应的功率权重因子ki进行调整。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种多用户多天线MU-MIMO***中用户设备下行发射功率分配方法，其特征在于，包括：
A、在***初始化阶段，设置各阶调制编码方式与传输效率的映射表，该映射表中，每一阶调制编码方式唯一对应一个传输效率值；
B、根据调度信息获取小区中各个用户设备的调制编码方式；
C、对于小区中的任一用户设备，根据该用户设备的调制编码方式查询所述映射表得到对应的传输效率值，根据传输效率值计算该用户设备的下行发射功率；用户设备的发射功率是传输效率值的单调增函数；
D、根据下行发射功率的计算结果，给每个用户设备分配相应的发射功率进行下行数据发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备的发射功率是传输效率值的单调增函数为：用户设备的发射功率正比于其传输效率值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算用户设备的发射功率的公式如下：i＝1，2，……，n，其中Ptotal是小区无线资源的总发射功率，Pi是分配给第i个用户设备的发射功率，Eff(MCSi)是第i个用户设备采用的调制编码方式MCSi对应的传输效率，ki是第i个用户设备的功率权重因子，n是小区中用户设备的总数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：根据第i个用户设备的优先级和/或用户设备的业务的服务质量等级，对相应的功率权重因子ki进行调整。
5.一种多用户多天线MU-MIMO***中用户设备下行发射功率分配装置，其特征在于，该装置位于基站中，包括：
映射表模块，用于在***初始化阶段，设置各阶调制编码方式与传输效率的映射表，该映射表中，每一阶调制编码方式唯一对应一个传输效率值；
调制编码方式获取模块，用于根据调度信息获取小区中各个用户设备的调制编码方式；
计算模块，用于对于小区中的任一用户设备，根据该用户设备的调制编码方式查询所述映射表得到对应的传输效率值，根据传输效率值计算该用户设备的下行发射功率；用户设备的发射功率是传输效率值的单调增函数；
功率分配模块，根据所述计算模块得到的下行发射功率的计算结果，给每个用户设备分配相应的发射功率进行下行数据发送。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述用户设备的发射功率是传输效率值的单调增函数为：用户设备的发射功率正比于其传输效率值。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，计算用户设备的发射功率的公式如下：i＝1，2，……，n，其中Ptotal是小区无线资源的总发射功率，Pi是分配给第i个用户设备的发射功率，Eff(MCSi)是第i个用户设备采用的调制编码方式MCSi对应的传输效率，ki是第i个用户设备的功率权重因子，n是小区中用户设备的总数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括：权重调整模块，用于根据第i个用户设备的优先级和/或用户设备的业务的服务质量等级，对相应的功率权重因子ki进行调整。
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