专利名称：一种分布式天线系统上行链路功率分配的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及分布式天线系统，具体涉及一种分布式天线系统上行链路功率分配的方法及装置。
背景技术：
随着绿色通信技术的发展，能量效率逐渐成为通信系统最主要的评估准则之一。传统无线通信系统中，尤其是在功率受限条件下，能量消耗是一个关键因素，相比之下，能量效率在大规模通信网络中的研究却未引起重视，然而这对于网络管理者来说采用能效准则来维护网络运行、降低设计成本变得尤其重要。因此，目前基于高能效准则的设计被引入到蜂窝网络这些功率非受限网络中。目前能效准则主要有Eb，它是以网络中传输的单位比特数上所消耗Joule能量作为度量。在保证一定的频谱效率的前提下追求最优的能量效率是目前绿色无线通信技术追 求的主要目标。根据香农信道容量定理，最大化能量效率的同时最大化频谱效率是冲突的，两者之间必须取得一定的折中。在理想的功率消耗模型中，采用传统线性近似方法分析能量效率与频谱效率的关系，得出的闭式表达式也只是在低功率/频谱效率区间精确，在其它区间的误差比较大，因此，对于工作在中、高频谱效率区间的通信系统，尤其是在LTE系统中基本是不可用的。
发明内容
本发明的目的是提供一种分布式天线系统上行链路功率分配的方法及装置，基于能效最大化准则对天线单元进行功率分配，从而提高系统性能。一种分布式天线系统上行链路功率分配的方法，该方法包括根据天线单元的衰落值、信道的噪声功率值及系统中的实际消耗功率值计算功率分配预判决值β，将计算得到的功率分配预判决值β分别与预设的若干功率分配计算区间的端点值进行比较，确定所述计算得到的功率分配预判决值所属的功率分配计算区间；根据确定的功率分配计算区间计算分配功率，并平均分配给天线单元内的多根发送天线。一种移动台，该装置包括功率分配计算区间确定模块，用于根据天线单元的衰落值、信道的噪声功率值及系统中的实际消耗功率值计算功率分配预判决值β，将计算得到的功率分配预判决值β分别与预设的若干功率分配计算区间的端点值进行比较，确定所述计算得到的功率分配预判决值所属的功率分配计算区间；功率分配模块，用于根据确定的功率分配计算区间计算分配功率Py并平均分配给天线单元内的多根发送天线。由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过计算功率分配预判决值β来确定功率分配计算区间，以此计算能量效率Eb值取得最优时的功率值匕，从而提高系统性能。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图I为本发明实施例一提供的一种分布式天线系统上行链路功率分配的方法的流程图； 图2为本发明实施例二提供的又一种分布式天线系统上行链路功率分配的方法的流程图；图3为本发明实施例三提供的一种移动台的示意图。
具体实施例方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。实施例一图I为本发明实施例所提供的一种分布式天线系统上行链路功率分配的方法的流程图，该方法可以包括如下步骤步骤101、根据天线单元的衰落值、信道的噪声功率值及系统中的实际消耗功率值计算功率分配预判决值β，将计算得到的功率分配预判决值β分别与预设的若干功率分配计算区间的端点值进行比较，确定所述计算得到的功率分配预判决值所属的功率分配计算区间。可将本步骤分成两部分完成(1)计算功率分配预判决值β，其公式为β =ζ (tKPjpPy/N;其中，ζ为移动台端的放大效率，t为发射天线数，K为小区内的移动台数，Psp为基站端信号处理消耗功率，P为基站端信号处理消耗系数，P。为移动台端的电路消耗功率，N为噪声功率；(2)将计算得到的功率分配预判决值β分别与预设的若干功率分配计算区间的端点值进行比较，确定所述计算得到的功率分配预判决值所属的功率分配计算区间，具体的当β大于等于第一功率分配计算区间的最小值P1时，属于第一功率分配计算区间；计算P1的方法屯(Χ ) = 2Χ 2Χ+ J e[OT，+co),其中m的大小可通过
7Zmax)) = max^(g0(X )) < 4 , Z e [m, +CO)计算得出，所述η(§0 (I))为 g(x)和
#Q(I)之间的相对近似错误，δ ^为定义的误差等级，e为自然对数的底数；当β大于等于第二功率分配计算区间的最大值β2小于^^时，属于第二功率分配计算区间；计算β2的方法) = 2(aX +\)ehx^ ^ β2 ,X e
当β大于等于O小于β2时，属于第三功率分配计算区间。步骤102、根据确定的功率分配计算区间计算分配功率Py并平均分配给天线单元内的多根发送天线。计算分配功率Pl的公式为
权利要求
1.一种分布式天线系统上行链路功率分配的方法，其特征在于，该方法包括 根据天线单元的衰落值、信道的噪声功率值及系统中的实际消耗功率值计算功率分配预判决值β，将计算得到的功率分配预判决值β分别与预设的若干功率分配计算区间的端点值进行比较，确定所述计算得到的功率分配预判决值所属的功率分配计算区间； 根据确定的功率分配计算区间计算分配功率1\，并平均分配给天线单元内的多根发送天线。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述计算功率分配预判决值β的方法包括 计算功率分配预判决值β的公式为β = ζ (tKPc+pPsp)/N； 其中，ζ为移动台端的放大效率，t为发射天线数，K为小区内的移动台数，Psp为基站端信号处理消耗功率，P为基站端信号处理消耗系数，P。为移动台端的电路消耗功率，N为噪声功率。
3.根据权利要求I所述的方法、其特征在于，所述将计算得到的功率分配预判决值分别与预设的若干功率分配计算区间的端点值进行比较，确定所述计算得到的功率分配预判决值所属的功率分配计算区间具体包括 当β大于等于第一功率分配计算区间的最小值P1时，属于第一功率分配计算区间；计算β :的方法ΚΛχ = 2Xe2X +2 P1 ,X* e [m,+co)，其中m的大小可通过^max(#o(^)) = max^(g0(X*))<S0,X*G[w,+co)计算得出，所述为g(Xs) = 2eA'*+2(XV" +e-1) 爲和也(Y)之间的相对近似错误，δ ^为定义的误差等级，e为自然对数的底数； 当β大于等于第二功率分配计算区间的最大值β2小于P1时，属于第二功率分配计算区间；计算β 2的方法总(疒)=KuXi + 1:Κ严β2 ,疒G [O, m),其中，a与b的值可通过gn max//Cg1(Xt)) < S1 ,X* e[0，w)计算得出,所述"(讲*))为g(r) = 2ex'+2(rer之间的相对近似错误，δ :为定义的误差等级；当β大于等于O小于@2时，属于第三功率分配计算区间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据确定的功率分配计算区间计算分配功率Plj包括“备m 其中si-、/ )为β的反函数，根据β的大小及所在的分配计算区间确定X的大小，包括 当β属于第一功率分配计算区间时，的计算公式为 当β属于第二功率分配计算区间时，的计算公式为
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据确定的功率分配计算区间计算分配功率1\，并平均分配给天线单元内的多根发送天线具体包括 比较所述分配功率与分配功率最大值Pniax的大小，若所述大于所述p_，则令所述Pl等于Pmax，否则保持所述匕不变； 将确定大小的分配功率平均分配给天线单元内的多根发送天线。
6.一种移动台，其特征在于，该装置包括 功率分配计算区间确定模块，用于根据天线单元的衰落值、信道的噪声功率值及系统中的实际消耗功率值计算功率分配预判决值β，将计算得到的功率分配预判决值β分别与预设的若干功率分配计算区间的端点值进行比较，确定所述计算得到的功率分配预判决值所属的功率分配计算区间； 功率分配模块，用于根据确定的功率分配计算区间计算分配功率1\，并平均分配给天线单元内的多根发送天线。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述功率分配计算区间确定模块包括 功率分配预判决值计算模块，用于计算功率分配预判决值β，其公式为β =ζ (tKPjpPy/N;其中，ζ为移动台端的放大效率，t为发射天线数，K为小区内的移动台数，Psp为基站端信号处理消耗功率，P为基站端信号处理消耗系数，P。为移动台端的电路消耗功率，N为噪声功率。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述功率分配计算区间确定模块还包括 比较模块，用于将计算得到的功率分配预判决值β分别与预设的若干功率分配计算区间的端点值进行比较，确定所述计算得到的功率分配预判决值所属的功率分配计算区间，具体的 当β大于等于第一功率分配计算区间的最小值P1时，属于第一功率分配计算区间；计算P1方法色(疒)=2及^+2 戽,re[m,+^)，其中m的大小可通过= Imx^Cg0(Xi)) <SQX ^ [ot,+oo)计算得出，所述为g(r) = 2ex%2(rer +e—1)^ 汊和之间的相对近似错误，δ Q为定义的误差等级，e为自然对数的底数； 当β大于等于第二功率分配计算区间的最大值β2小于P1时，属于第二功率分配计算区间；计算β 2的方法总(Ι = 2(aXf + D^v'欠βζ ，Xir ε [O, m)，其中，a与b的值可通过
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述功率分配模块包括分配功率计算模块，用于根据确定的功率分配计算区间计算分配功率，其公式为
10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述功率分配模块还包括 分配功率比较模块，用于比较所述分配功率1\与分配功率最大值Pniax的大小，当所述1\大于所述pmax，令所述Pl等于Pmax，否则保持所述Pl不变。
全文摘要
本发明公开了一种分布式天线系统上行链路功率分配的方法及装置，其中，该方法包括根据天线单元的衰落值、信道的噪声功率值及系统中的实际消耗功率值计算功率分配预判决值β，将计算得到的功率分配预判决值β分别与预设的若干功率分配计算区间的端点值进行比较，确定所述计算得到的功率分配预判决值所属的功率分配计算区间；根据确定的功率分配计算区间计算分配功率PL，并平均分配给天线单元内的多根发送天线。通过采用本发明公开的方法，提高了系统性能。
文档编号H04W52/42GK102917451SQ201210421409
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者康桂霞, 刘佳, 朱莹, 王桂馨, 桂鑫, 陶小峰 申请人:北京邮电大学