WO2013149440A1

WO2013149440A1 - 多天线的功率分配方法及装置

Info

Publication number: WO2013149440A1
Application number: PCT/CN2012/077964
Authority: WO
Inventors: 朱登魁; 宁迪浩; 肖华华; 李子荣; 鲁照华
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2013-10-10
Also published as: CN103369647A; CN103369647B

Abstract

本发明公开了一种多天线的功率分配方法及装置。其中，该方法包括：根据预编码向量设置每个数据流在每个天线上的功率比例因子；根据该功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率；根据每个天线的最大发射功率调整上述预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率。通过本发明，解决了相关技术中每个数据流的功率在天线功率受限时无法进行最优分配的问题，提高了功率的利用率，提高了***性能，且该计算方式简单易实现。

Description

多天线的功率分配方法及装置技术领域本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多天线的功率分配方法及装置。背景技术多输入多输出（Multiple Input Multiple Output, 简称为 MIMO) 技术是无线移动通信领域中智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信***的容量和频谱利用率，可以利用多径来减轻多径衰落，并能有效地消除共道干扰，提高信道的可靠性，降低误码率，是新一代移动通信***必须采用的关键技术。多天线技术已经从传统的点对点通信中（即单用户多输入多输出： Single User MIMO，简称为 SU-MIMO)发展到点对多点通信（即多用户多输入多输出： Multiple User MIMO, 简称为 MU-MIMO), 无论是点对点还是点对多点通信中，都存在一种控制节点同时传输多个数据流给一个终端或者是多个终端的情况。在这种通信中，控制节点首先将通过预编码操作将每个数据流对应的数据形成用于在每个天线上发送的数据，从而在每个天线上发送的数据是这多个数据流形成的数据的叠加，这就需要控制节点将每个天线上有限的功率在这几个数据流之间进行分配。在传统的功率分配分析中，都假定了控制节点总功率受限而不是每个天线功率单独受限，所以其功率分配往往就是按照预编码向量中每个元素的绝对值的平方的比例进行分配。事实上，由于成本的原因，控制节点往往是每个天线对应一个功放，即每个天线的发射功率是单独受限，这就给功率分配带来了一定的复杂度，尤其是在多数据流的时候，既要满足预编码向量系数之间的幅度比例，又要考虑每个天线上的功率约束，同时还要考虑数据流之间的功率分配问题，对于这类问题，一种通用的方法就是采用优化算法进行全局优化，但是这会带来两个麻烦：第一，该问题不一定存在最优解，第二，即使存在最优解，但是需要迭代去求解，实现复杂，尤其是当天线数数据流数目较多的时候。所以一般来说数据流之间的功率分配往往进行简化，比如采用将总功率平均分配等方式。但是在天线功率受限的前提下该分配方式并不能做到最优化分配。针对相关技术中每个数据流的功率在天线功率受限时无法进行最优分配的问题，目前尚未提出有效的解决方案。发明内容本发明实施例提供了一种多天线的功率分配方法及装置，以至少解决相关技术中每个数据流的功率在天线功率受限时无法进行最优分配的问题。根据本发明实施例的一个方面，提供了一种多天线的功率分配方法，该方法包括: 根据预编码向量设置每个数据流在每个天线上的功率比例因子；根据该功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率；根据每个天线的最大发射功率调整上述预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率。根据预编码向量设置每个数据流在每根天线上的功率比例因子包括：设置第 A个数据流在第 w个天线上的功率比例因子为 = |M^|²，其中， k = l -',K， η = \,···,Ν；第 A个数据流对应的预编码向量为 W_T = [ ^ W_2k … _Wnk： f，其中， K是指数据流的个数， N是指天线的个数， _Wnk表示第个数据流对应第 N个天线上的上述预编码向量，表示对 []内的向量进行转置操作。根据上述功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率包括：设置第个数据流在第《个天线上的预分配功率为 4^^，其中， 4表

示预先分配给第 A个数据流在当前资源块上的功率， _nk =r_lk+r_2k…… +r_Nt。

n=\ 根据每个天线的最大发射功率调整上述预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率：计算每个数据流分配在第 n 个天线上的功率之和 = _; 在集合中选择最大值 ^，根据^^

设置每个天线的共有功率系数为；设置第个数据流在第 w个天线上分配的实际功率为 A*=A^|^。根据每个天线的最大发射功率调整上述预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率包括以下方式：计算每个数据流分配在第《

上述资源块包括下列形式至少之一：正交频分复用技术***中的一个子载波、正交频分多址***中的一个子载波、同一个正交频分复用技术符号上的多个子载波、时域多个正交频分复用技术符号在频域的多个子载波构成的资源块。根据本发明实施例的另一方面，提供了一种多天线的功率分配装置，该装置包括: 功率比例因子设置模块，设置为根据预编码向量设置每个数据流在每个天线上的功率比例因子；预分配功率设置模块，设置为根据上述功率比例因子设置模块设置的上述功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率；实际功率确定模块，设置为根据每个天线的最大发射功率调整上述预分配功率设置模块设置的上述预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率。上述功率比例因子设置模块包括：功率比例因子设置单元，设置为设置第个数据流在第 w个天线上的功率比例因子为 r„_t= ²，其中， k = \ ,K， n = l,-,N; 第个数据流对应的预编码向量为 w_t=[ ^ w_2k … _Wnk： f，其中， K是指数据流的个数， N是指天线的个数， _Wnk表示第个数据流对应第 N个天线上的上述预编码向量，表示对 []内的向量进行转置操作。上述预分配功率设置模块包括：预分配功率设置单元，设置为设置第 A个数据流在第 n个天线上的预分配功率为^ ^= 4^^，其中， ^表示预先分配给第 A个数据

流在当前资源块上的功率， =r_lt+r₂, 上述实际功率确定模块包括: 第一功率和计算单元，设置为计算每个数据流分配在第 n 个天线上的功率之和 = ^ 共有功率系数设置单元，设置为在集合

第一实设置单元，设置为设置第 k个数据流在第 Π个天线上分配的实际功率为

上述实际功率确定模块包第二功率和计算单元，设置为计算每个数据流分配在第《个天线上的功率之和

功率系数设置单元，设置为设置每个数据流对应第„个天线的功率系数为；第二实际功率设置单元，设置为设置第 A个数据流在第 "个天线上分配的实际功率为 _Pnk = 。通过本发明，先根据预编码向量设置每个数据流在每个天线上的功率比例因子，再根据该功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率，再根据每个天线的最大发射功率调整上述预分配功率，最后将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率，解决了相关技术中每个数据流的功率在天线功率受限时无法进行最优分配的问题，提高了功率的利用率，提高了***性能，且该计算方式简单易实现。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图 1是根据本发明实施例的多天线的功率分配方法的流程图；图 2是根据本发明实施例的多天线的功率分配装置的结构框图；图 3是根据本发明实施例的多天线的功率分配装置的第二种结构框图；图 4是根据本发明实施例的多天线的功率分配装置的第三种结构框图；图 5是根据本发明实施例的多天线的功率分配装置的第四种结构框图；图 6是根据本发明实施例的多天线的功率分配装置的第五种结构框图。具体实施方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在相关技术中为控制节点上的天线的各个数据流进行功率时，多数是采用平均分配的方式，该方式只考虑到控制节点的总功率受限，并没考虑到控制节点的每个天线的功率受限，基于此，本发明实施例提供了一种多天线的功率分配方法及装置，将每个数据流的功率在每个天线功率受限时进行最优分配，下面通过实施例进行详细说明。本实施例提供了一种多天线的功率分配方法，如图 1所示的多天线的功率分配方法的流程图，该方法以控制节点上实现为例进行说明，包括如下步骤（步骤 S 102-步骤 S 106 ) : 步骤 S 102,控制节点根据预编码向量设置每个数据流在每个天线上的功率比例因子；步骤 S 104,控制节点根据上述功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率；步骤 S 106, 控制节点根据每个天线的最大发射功率调整上述预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率。通过上述方法，先根据预编码向量设置每个数据流在每个天线上的功率比例因子，再根据该功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率，再根据每个天线的最大发射功率调整上述预分配功率，最后将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率，解决了相关技术中每个数据流的功率在天线功率受限时无法进行最优分配的问题，提高了功率的利用率，提高了***性能，且该计算方式简单易实现。对于配置有 N (N为自然数且大于等于 2 )个天线的控制节点，同时传输（为自然数且大于等于 1 ) 个数据流，对于当前资源块上，控制节点在第《 ( « = 1, . · · , Λθ 个天线上给第 A C k = l, - , K ) 个数据流分配的实际功率为。上述资源块可以是一个正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 简称为 OFDM) /正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 简称为 OFDMA)***中的一个子载波，或者是同一个 OFDM符号上的多个子载波，又或者是时域多个 OFDM 符号在频域的多个子载波构成的资源块，当然也可以是其他无线***中一个资源单位 (频域子载波或者时域符号）。下面对的获得过程进行描述。首先，控制节点设置每个数据流的预编码向量。控制节点可以通过每个数据流对应的信道系数以及相应的最优化准则计算获得每个数据流的预编码矩阵，该矩阵中包含每个数据流对应的预编码向量，因此，本实施例提供了一种优选实施方式，即设置第 A个数据流对应的预编码向量为 W_t = [ ^ W_2k … _Wnk： f，其中， _Wnk表示第个数据流对应第 N个天线上的预编码向量， []^T表示对 []内的向量进行转置操作（当然，该向量表示为行或者列并不影响计算结果）。上述计算方式比较简便，准确率高，为后续计算每个数据流在每根天线上的功率比例因子提供基础。其次，控制节点根据每个数据流的预编码向量计算该数据流在每个天线上分配的功率比例因子。控制节点可以设置第 k个数据流在第 n个天线上的功率比例因子为 r_nk = , 当然具体的计算公式并不限于此，可以在上述公式的基础上有合理变型，例如 ^ =Κ*|^{2 χ}ΐ.οι等变型公式。上述计算方式比较简便，准确率高，为后续计算每个数据流在每个天线上的预分配功率提供基础。再次，控制节点根据功率比例因子为每个数据流在每个天线上分配预分配功率

Ρ_Λ。控制节点可以设置第个数据流在第 "个天线上的预分配功率为 _{nk =} A_k ^^， η=\ 其中， = r_lk + r_2k…… +_¾，即每个数据流在每个天线上的功率比例因子的总和。表示预先分配给第个数据流在当前资源块上的功率，上述资源块包括下列形式至少之一：正交频分复用技术***中的一个子载波、正交频分多址***中的一个子载波、同一个正交频分复用技术符号上的多个子载波、时域多个正交频分复用技术符号在频域的多个子载波构成的资源块。上述计算方式比较简便，准确率高，为后续计算每个数据流在每个天线上分配的实际功率提供基础。最后，控制节点根据每个天线的最大发射功率调整预分配功率，从而得到每个数据流在每个天线上分配的实际功率。具体的调整方式有两种：第一种方式，计算每个数据流分配在第《个天线上的功率之和

在集 la,"', Q_N ) ÷聽 "^

腿 (¾r 殳弓 ι "匪），

腿天线的共有功率系数为，最后设置第 k个数据流在第 n个天线上分配的实际功率为 A* = A^§^， &就是将每个数据流在每个天线±的预分配功率与 ±述共有功率系数相乘，得到每个数据流在每个天线上的分配的实际功率。

第二种方式，计算每个数据流分配在第《个天线上的功率之和 = ^，然后设置每个数据流对应第 "个天线的功率系数为，最后设置第 k个数据流在第 "个天线上分配的实际功率为 _Pnk = p_nk ,也就是将每个数据流在每个天线上的预分配功

率与上述功率系数相乘，得到每个数据流在每个天线上的分配的实际功率。上述两种方式实现简单，准确率高。前面涉及到的控制节点是无线通信网络中具有控制功能的设备，例如中继站

(Relay station), 无线接入点（Access Point, 简称为 AP)或者是基站等，该基站可以是宏基站、微基站、掌上基站（Femeto)、家庭基站（Home NodeB) 等。并且，前面涉及到的计算公式只是举例说明，具体公式并不限于此，可以在上述公式的基础上有合理变型。下面结合优选实施例和附图对上述实施例的实现过程进行详细说明。实施例一本实施例假定控制节点具有 4个发送天线，即 N=4，并且每个天线的最大发射功率都为 ρ，即¾ = ¾ = ¾ = =2，假设在四个天线上同时传输两个不同的数据流，即 =2，并且通过预先分配的方法分配在当前资源块上，该资源块可以是 OFDM符号上的一段子载波，对每个数据流分配的功率相等，即设置两个数据流对应的预编码向量分别为 =[ „ w_2l w_3l w_4l] 禾 Pw₂=[w₁₂ w₂₂ w₃₂ w₄₂] ，则可以采用首先，计算每个数据流在每个天线上的功率比例因子，对于第一个数据流对应的

2

预编码向量，可以设置其功率比例因子为：

,

2

对于第二个数据流对应的预编码向量，可以设置其功率比例因子为： r₁₂=|_Wl2f，

|2 |2 |2

2

22 ― |^221， 32 — |^32 | ， 42 — 。

3

2

=

其次，假设控制节点在当前资源块上为两个数据流预先分配的功率（即预设功率值）为 4=4= ， 2应 4个天线上的预分配功率分别为：

2

2 第二个数据流对应 4个天线上的预分配功率分别为:

最后，将每个天线上的两个数据流对应的预分配功率相加，分别得到:

然后比较的大小，这里假设为最大值，则最终计算第一个数据流在 4个天线上分配的实际功率分别为：

Ρη /¾= ₂₁ "， /½= "， (此处采用的控制节点根据

每个天线的最大发射功率调整预分配功率的第一种调整方式），第二个数据流在 4个天线上分配的实际功率分别为：

Ρ

实施例二本实施例假定控制节点具有 4个发送天线，即 N=4，并且每个天线的最大发射功率分别为2_{1 =} = = =2，假设在四个天线上同时传输两个不同的数据流，即

K=2, 并且通过预先分配的方法分配在当前资源块上，该资源块可以是 OFDM符号上的一段子载波，给每个数据流分配的功率相等，即设置两个数据流对应的预编码向量分别为 =[ „ w₂₁ w_{31 41}]^r禾。 w₂ =[ ₁₂ w₂₂ w₃₂ w₄₂ f , 则可以采用如下所示的功率分配方式：首先，计算每个数据流在每个天线上的功率比例因子，对于第一个数据流对应的预编码向量，可以设置其功率比例因子为： r_u

，可以设置其功率比例因子为： r₁₂ =|_Wl2f ， |2 |2 |2

22 ― |^221 ， 32 — |^32 | ， 42 — |^421 。其次，假设控制节点在当前资源块上为两个数据流预先分配的功率（即预设功率值）为 4和 ^，则第一个数据流对应 4个天线的预分配功率分别为：

第二个数据流对应 4个天线的预分配功率分别为:

则计算第一个数据流

在 4个天线上分配的实际功率分别为:

每个天线的最大发射功率调整预分配功率的第一种调整方式）; 第二个数据流在 4个天线上分配的实际功率为：

2

。

2

实施例三

2

本实施例假定控制节点具有 4个发送天线，即 N=4，并且每个天线的最大发射功率都为 ρ，即¾=¾=¾= 假设同时传输两个不同的数据流，即 =2，通过

3

预先分配的方法分配在当前资源 2

=块上，该资源块可以是 OFDM符号上的一段子载波，给每个数据流分配的功率相等，即设置两个数据流对应的预编码向量分

2

别为 _Wi=[_Wii w_2i w_{3i 41}f禾 Pw₂ =[ ₁₂ w₂₂ w₃₂ w₄₂ , 则可以采用如下所示的

2

功率分配方式：首先，计算每个数据流在每个天线上 2例一个数

预编码向量，可以设置其功率比例因子为： , , 对于第二个数据流对应的预编码向量，可以设置其功率比例因子为：， 22 ―

。其次，假设控制节点在当前资源块上为两个数据流预先分配的功率（即预设功率值）为 4=4= ，则第一个数据流对应 4个天线的预分配功率分别为：

第二个数据流对应 4个天线的预分配功率分别为:

42 则计算第一个数据流在 4个天线上分配的实际功率分别为: Pu =Pu ' 斧， /½= 斧， /¼= 斧（此处采用的控制节点根据

½

每个天线的最大发射功率调整预分配功率的第二种调整方式）；第二个数据流在 4个天线上分配的实际功率分别为：

₌ . Q_ ₌ , Q_ ₌ , Q_ ₌ , Q_

实施例四本实施例假定控制节点具有 4个发送天线，即 N=4，并且每个天线的最大发射功率为¾=¾=¾= =2，假设同时传输两个不同的数据流，即 ^=2，通过预先分配的方法分配在当前资源块上，该资源块可以是 OFDM符号上的一段子载波，给每个数据流分配的功率相等，即设置两个数据流对应的预编码向量分别为 _Wl =[w_u w_2l w₃, ₄₁；禾 Pw₂ =[w₁₂ w₂₂ w₃₂ w₄₂ , 则可以采用如下所示的功率分配方式：首先，计算每个数据流在每个天线上的功率比例因子，对于第一个数据流对应的预编码向量，可以设置其功率比例因子分别为：

对于第二个数据流对应的预编码向量，可以设置其功率比例因子分别为： 12 — 12

。其次，假设控制节点在当前资源块上为两个数据流预先分配的功率（即预设功率值）为 4和 ^，则第一个数据流对应 4个天线的预分配功率分别为：

第二个数据流对应 4个天线的预分配功率分别为:

最后，将每个天线上的两个数据流对应的预分配功率相加，分别得到：

则计算第一个数据流在 4个天线上分配的实际功率分别为：

Ρη /¾= ₂₁ "， /½= "， (此处采用的控制节点根据

每个天线的最大发射功率调整预分配功率的第二种调整方式）。第二个数据流在 4个天线上分配的实际功率分别为：。

实施例五本实施例假定控制节点具有 N (N为大于等于 2的自然数）个发送天线，且每个天线的最大发射功率为假设同时传输 f 为大于等于 1 的自然数）个不同的数据流，并且通过预先分配的方法分配在当前资源块上，该资源块可以是 OFDM符号上的一段子载波，给每个数据流分配的功率为 4,.··, 4^。设置上述个数据流对应的预编码向量分另 IJ 为 w^^u w_2l ■■■ w_mf ， .... ， w_K =[w w_2K … _WMi; ，则可以采用如下所示的功率分配方式- 首先，计算每个数据流在每个天线上的功率比例因子，对于第 Α( = 1,.··,^:)个数据流对应的预编码向量，可以设置其功率比例因子分别为： rn

......， ^rNk = 其次，设置第 k个数据流对应 N个天线的预分配功率分别为：最后，将每个天线上的个数据流对应的预分配功率相加，分别得到:

Qi p_Nk；

然后比较的大小，假设" ^为最大值，则计算第 4^ = 1, 水¾数据流在 N个天线上分配的实际功率分别为:

_Pm = ρ_Μ (此处采用的控制节点根据每水

Q₂ β

天线的最大发射功率调整预分配功率的第一种调整方式）。实施例六本实施例假定控制节点具有 N ( N为大于等于 2的自然数）个发送天线，每个天线的最大发射功率为假设同时传输 f 为大于等于 1 的自然数）个不同的数据流，通过预先分配的方法分配在当前资源块上，该资源块可以是 OFDM符号上的一段子载波，给每个数据流分配的功率为 4,.··, 4^，设置上述 f个数据流对应的预编码向量分别为 Wi = [ „ w_2l ■■■ w_m , . . . .， = [w_lK w_2K ■■■ w_NK ，贝 ij 可以采用如下所示的功率分配方式：首先，计算每个数据流在每个天线上的功率比例因子，对于第 Α( = 1,. ··,^:)个数

其次，设置第 ^^ = 1,. ··,^：)个数据流对应 N个天线上的预分配功率分别为:

最后，将每个天线上的个数据流对应的预分配功率相加，分别得到:

Qi

计算第 Α ( = 1, . · ·, ^:)个数据流在 N个天线上的分配的实际功率分别为:

P = Pi_k ， ......， p_Nk = p ~_N (此处采用的控制节点根据每个

天线的最大发射功率调整预分配功率的第二种调整方式）。对应于上述多天线的功率分配方法，本实施例提供了一种多天线的功率分配装置，该装置用于实现上述实施例，可以在控制节点上实现。图 2是根据本发明实施例的多天线的功率分配装置的结构框图，如图 2所示，该装置包括：功率比例因子设置模块 22、预分配功率设置模块 24和实际功率确定模块 26。下面对该结构进行说明。功率比例因子设置模块 22，设置为根据预编码向量设置每个数据流在每个天线上的功率比例因子；预分配功率设置模块 24，连接至功率比例因子设置模块 22，设置为根据功率比例因子设置模块 22 设置的功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率；实际功率确定模块 26，连接至预分配功率设置模块 24，设置为根据每个天线的最大发射功率调整预分配功率设置模块 24设置的预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率。通过上述装置，功率比例因子设置模块 22根据预编码向量设置每个数据流在每个天线上的功率比例因子，然后预分配功率设置模块 24根据该功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率，最后实际功率确定模块 26根据每个天线的最大发射功率调整上述预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率，解决了相关技术中每个数据流的功率在天线功率受限时无法进行最优分配的问题，提高了功率的利用率，提高了***性能，且该计算方式简单易实现。针对如何根据功率比例因子设置模块 22 设置的功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率，本实施例提供了一种优选实施方式，如图 3 所示的多天线的功率分配装置的第三种结构框图，该装置除了包括图 2中的各个模块之外，功率比例因子设置模块 22还包括：功率比例因子设置单元 220，设置为设置第

A个数据流在第 w个天线上的功率比例因子为 r„_t = | |²，其中， 4 = 1, .. ·, ^ ， η = \, · · ' , Ν；第 A个数据流对应的预编码向量为 w_t = [ ^ w_2k … _Wnk： f，其中， K是指数据流的个数， N是指天线的个数， _Wnk表示第个数据流对应第 N个天线上的预编码向量，表示对 []内的向量进行转置操作。针对如何根据预编码向量设置模块 20 设置的预编码向量设置每个数据流在每个天线上的功率比例因子，本实施例提供了一种优选实施方式，如图 4所示的多天线的功率分配装置的第四种结构框图，该装置除了包括图 3中的各个模块之外，预分配功率设置模块 24还包括：预分配功率设置单元 240，设置为设置第 A个数据流在第《个天线上的预分配功率为^^ : ^ ^^，其中， ^表示预先分配给第个数据流在当前

资源块上的功率， | = Γ ₊ …… +r 。针对如何根据每个天线的最大发射功率调整预分配功率设置模块 24 设置的预分配功率，本实施例提供了一种优选实施方式，如图 5所示的多天线的功率分配装置的第五种结构框图，该装置除了包括图 4中的各个模块之外，实际功率确定模块 26还包括：第一功率和计算单元 260、共有功率系数设置单元 262和第一实际功率设置单元 264。下面对该结构进行说明。第一功率和计算单元 260，设置为计算每个数据流分配在第 n个天线上的功率之和 = | _; 共有功率系数设置单元 262，连接至第一功率和计算单元 260，用于在集合中择最大值"^，根据设每个线 ¾共有功率系数为；

腿腿第一实际功率设置单元 264，连接至共有功率系数设置单元 262，设置为设置第 k 个数据流在第 n个天线上分配的实际功率为 p_nk = _nk ^。针对如何根据每个天线的最大发射功率调整预分配功率设置模块 24 设置的预分配功率，本实施例提供了另一种优选实施方式，如图 6所示的多天线的功率分配装置的第六种结构框图，该装置除了包括图 7 中的各个模块之外，实际功率确定模块 26 还包括：第二功率和计算单元 266、功率系数设置单元 268和第二实际功率设置单元 269。下面对该结构进行说明。第二功率和计算单元 266，设置为计算每个数据流分配在第 n个天线上的功率之和 = | ^ 功率系数设置单元 268，连接至第二功率和计算单元 266，设置为设置每个数据流对应第 n个天线的功率系数为

α 第二实际功率设置单元 269，连接至功率系数设置单元 268，设置为设置第 k个数据流在第 n个天线上分配的实际功率为 _ΡιΛ = 。前面涉及到的控制节点是无线通信网络中具有控制功能的设备，例如中继站 (Relay station), 无线接入点（Access Point, 简称为 AP)或者是基站等，该基站可以是宏基站、微基站、掌上基站（Femeto)、家庭基站（Home NodeB) 等。并且，前面涉及到的计算公式只是举例说明，具体公式并不限于此，可以在上述公式的基础上合理变型。从以上的描述中可以看出，本发明最大化的利用了控制节点的功率，在每个天线功率受限的条件下进行最优分配，提高了功率应用在需求较大的数据流上的利用率，提高了***的频谱效率和***性能，同时该计算方法非常简单，且容易实现。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书

1. 一种多天线的功率分配方法，包括：

根据预编码向量设置每个数据流在每个天线上的功率比例因子；根据所述功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率；

根据每个天线的最大发射功率调整所述预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率。

2. 根据权利要求 1所述的方法，其中，根据预编码向量设置每个数据流在每根天线上的功率比例因子包括：设置第 k个数据流在第 n个天线上的功率比例因子为 r„_t=| |²，其中， k = l,-,K ， η = \,···,Ν ；第 k 个数据流对应的预编码向量为

… ^ΝκΓ，其中， Κ是指数据流的个数， Ν是指天线的个数，

_WNK表示第个数据流对应第 N个天线上的所述预编码向量，表示对 []内的向量进行转置操作。

3. 根据权利要求 2所述的方法，其中，根据所述功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率包括：设置第 A个数据流在第 n个天线上的预分配功率为 _{nk =}A_k^^，其中， ^ 表示预先分配给第个数据流在当前资源块上的功率，。

4. 根据权利要求 3所述的方法，其中，根据每个天线的最大发射功率调整所述预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率包括以下方式：计算每个数据流分配在第 _n个天线上的功率之和 =；^^；在集合 … , 中选择最大值，根据设置每个天线的共有功率系数为

设置第 A个数据流在第 "个天线上分配的实际功率为 p_nk = 。

5. 根据权利要求 3所述的方法，其中，根据每个天线的最大发射功率调整所述预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率包括以下方式：计算每个数据流分配在第《个天线上的功率之和 = ；^^；设置每个数据流对应第 n个天线的功率系数为 α

设置第 k个数据流在第 n个天线上分配的实际功率为 p = _nk ^~。

6. 根据权利要求 3所述的方法，其中，所述资源块包括下列形式至少之一：正交频分复用技术***中的一个子载波、正交频分多址***中的一个子载波、同一个正交频分复用技术符号上的多个子载波、时域多个正交频分复用技术符号在频域的多个子载波构成的资源块。

7. 一种多天线的功率分配装置，包括：

功率比例因子设置模块，设置为根据预编码向量设置每个数据流在每个天线上的功率比例因子；

预分配功率设置模块，设置为根据所述功率比例因子设置模块设置的所述功率比例因子和预设功率值设置每个数据流在每个天线上的预分配功率；实际功率确定模块，设置为根据每个天线的最大发射功率调整所述预分配功率设置模块设置的所述预分配功率，将调整后的预分配功率作为每个数据流在每个天线上分配的实际功率。根据权利要求 7所述的装置，其中，所述功率比例因子设置模块包括：功率比例因子设置单元，设置为设置第 A个数据流在第 n个天线上的功率比例因子为 r„_t =|M ²，其中， k = l -',K， η = \,···,Ν；第 A个数据流对应的预编码向量为 w_t =[ ^ w_2k … _Wnk： f，其中， K是指数据流的个数， N是指天线的个数， w_w表示第个数据流对应第 N个天线上的所述预编码向:

表示对 []内的向量进行转置操作 _t 根据权利要求 8所述的装置，其中，所述预分配功率设置模块包括：

预分配功率设置单元，设置为设置第 A个数据流在第 n个天线上的预分配功率为 _nk=A_kl^，其中， ^表示预先分配给第 A个数据流在当前资源块上

Ν

的功率， ∑ = + …… +r_Nk。

10. 根据权利要求 9所述的装置，其中，所述实际功率确定模块包括：

第一功率和计算单元，设置为计算每个数据流分配在第《个天线上的功率之和 =| ^

k=\ 共有功率系数设置单元，设置为在集合中选择最大值 ^，根据 ^设置每个天线的共有功率系数为^；第一实际功率设置单元，设置为设置第 k个数据流在第 n个天线上分配的实际功率为 A*= ，

11. 根据权利要求 10所述的装置，其中，所述实际功率确定模块包括：

第二功率和计算单元，设置为计算每个数据流分配在第《个天线上的功率之和 =| ^

k=\ 功率系数设置单元，设置为设置每个数据流对应第《个天线的功率系数为

第二实际功率设置单元，设置为设置第 k个数据流在第 n个天线上分配的实际功率为 = ^ 。