一种天线选择方法及装置的制造方法

一种天线选择方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种天线选择方法及装置，其中，该方法包括：接收终端发送的接入请求；根据所述接入请求估计所述接入请求所对应的小区中的当前用户数K；获取所述小区中可支持的最大用户数Ksupport；比较所述当前用户数K与所述可支持的最大用户数Ksupport之间的大小关系，得到比较结果；根据所述比较结果选择需要开启的天线。
【专利说明】
一种天线选择方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及无线通信系统中网络配置技术，尤其涉及一种天线选择方法及装置。
【背景技术】
[0002] 现有的移动通信系统受到频谱资源和能耗的双重约束，换句话说，对于高频谱效 率需求的现有通信系统及其运营模式，对能量的开销也非常巨大，未来通信系统需要从频 谱效率（SE)和能量效率（EE)这两个角度进行优化设计，特别是从能量效率的角度，即实现 系统能量效率的最大化。
[0003] 关于多天线多入多出（Multiple-Input Multiple_0utput，MIM0)技术的能量效率 问题，早期的研究仍然关注无线传感器网络应用，旨在解决ΜΜ0系统的频谱效率与能量效 率的矛盾。随着电子器件和系统集成技术的进步，在基站端使用大规模的天线阵列已完全 成为可能，相应地大规模天线系统（即Large-Scale Antenna Systems，LSAS，又被称为大规 模Μπω技术）也就应运而生。相比于天线规模较小的传统Μπω技术，大规模Μπω技术对 空域的利用更加充分，大规模ΜΙΜΟ技术可以在不增加新的基站站址和频谱资源的情况下， 极大地提升网络容量和系统的能量效率。由于这些显著的优势，大规模ΜΜ0技术已经受到 业界和学术界的广泛关注，并被看作是实现未来高能效绿色宽带移动通信系统的关键技术 之一。
[0004] 系统能效定义为各态历经容量与系统总功耗的比值，因此容量与总功耗的大小都 会影响系统能效。对于大规模ΜΙΜΟ技术而言，并不是天线数越多所获得的系统能效就越 大，这是因为随着天线增多，系统总功耗呈线性增长趋势，而天线增加所带来的容量的提升 并不能补偿总功耗增加对能效的影响。因此，对于能效优化而言，基站天线的配置是及其重 要的。
[0005] 现有技术方案主要是从频谱效率的角度进行天线的选择，也就是让总的数据传输 速率达到最大来确定发射和接收天线的配置。具体的天线选择方法主要分为以下几种：1) 对估计得到的信道矩阵进行QR分解，得到酉矩阵Q和上三角矩阵R，然后，按照使上三角矩 阵R的最小对角元素值最大的方式选择发送天线，即
的方式选择发送天线，其中，arg maxt g(t)表示求使函数g(t)取得最大时参数t的值，min 表示求最小值运算，Rn…Rkk表示上三角矩阵R的对角元素，
表示小区1中的基站（简称基站1)到小区b中各用户的信道矩阵，而以表示基站1到 小区b中第k个用户的信道矢量；2)直接对估计得到的各天线的信道矢量进行排序，选出 一组信道质量估计最好的天线进行发射；3)利用相关矩阵产生特征值，根据特征值进行最 优天线选择；4)选择使总数据传输速率达到最大的天线组合。现有技术中提供的天线选择 方法中有些方法虽然能够有效地提升系统吞吐量，但是很有可能造成过多的能量消耗，导 致系统能效过低。

【发明内容】

[0006] 有鉴于此，本发明实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种天线 选择方法及装置，在保证系统吞吐量的同时能够提升系统能效。
[0007] 本发明实施例的技术方案是这样实现的：
[0008] 第一方面，本发明实施例提供一种天线选择方法，所述方法包括：
[0009] 接收终端发送的接入请求；
[0010] 根据所述接入请求估计所述接入请求所对应的小区中的当前用户数K;
[0011] 获取所述小区中可支持的最大用户
[0012] 比较所述当前用户数K与所述可支持的最大用户数1__之间的大小关系，得到 比较结果；
[0013] 根据所述比较结果选择需要开启的天线。
[0014] 第二方面，本发明实施例提供一种天线选择装置，所述装置包括接收单元、估计单 元、获取单元、比较单元和选择单元，其中：
[0015] 所述接收单元，用于接收终端发送的接入请求；
[0016] 所述比较单元，用于根据所述接入请求估计所述接入请求所对应的小区中的当前 用户数K;
[0017] 所述获取单元，用于获取所述小区中可支持的最大用户数1_^;
[0018] 所述比较单元，用于比较所述当前用户数K与所述可支持的最大用户数KsuppM^t 间的大小关系，得到比较结果；
[0019] 所述选择单元，用于根据所述比较结果选择需要开启的天线。
[0020] 本发明实施例提供的天线选择方法及装置，其中，接收终端发送的接入请求；根据 所述接入请求估计所述接入请求所对应的小区中的当前用户数K;获取所述小区中可支持 的最大用户数K suppc]rt;比较所述当前用户数K与所述可支持的最大用户数K sup_^t间的大 小关系，得到比较结果；根据所述比较结果选择需要开启的天线，如此，在保证系统吞吐量 的同时能够提升系统能效。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明实施例一天线选择方法的实现流程示意图；
[0022] 图2为本发明实施例二的框架结构示意图；
[0023] 图3-1为本发明实施例三在实现时可采用的功能模块的示意图；
[0024] 图3-2为本发明实施例三中映射表生成流程的示意图；
[0025] 图3-3为本发明实施例三中天线选择流程的示意图；
[0026] 图4为本发明实施例四天线选择装置的组成结构示意图；
[0027] 图5-1是采用本发明选择需要开启的天线与采用现有技术开启所有基站天线时 的能效的比较示意图；
[0028] 图5-2是具体场景中得到的不同用户数与基站天线数对应的能效曲面图；
[0029] 图5-3是根据聚焦搜索算法得到的用户数与最优天线数的映射关系图。
【具体实施方式】
[0030] 在大规模ΜΜ0通信系统中，基站天线一般为几十根至几百根，为保证用户的服务 质量，所有的天线都一直处于工作状态，这会产生一定的电路功耗，随着天线数目的增加， 电路功耗呈现线性增长的趋势。当小区内用户数较少时，要保证用户的服务质量并不需要 所有天线都处于工作状态，相反地，过多的天线会造成电路功耗的增加，从而使得系统能效 减小。因此，在本发明以下实施例提供的技术方案，根据小区内用户的数目选择性的开启某 些天线，以达到提高系统能效的目的，具体地，以最大化能效为前提，根据用户数目和各天 线的信道条件确定基站应开启的天线集合。
[0031] 下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
[0032] 实施例一
[0033] 本发明实施例一提供一种天线选择方法，该方法应用于基站，该方法所实现的功 能可以通过基站中的处理器调用程序代码来实现，当然程序代码可以保存在计算机存储介 质中。需要说明的是，该基站除了包括处理器和存储介质外，还包括开关部件如射频链路开 关以及天线。
[0034] 图1为本发明实施例一天线选择方法的实现流程示意图，如图1所示，该方法包 括：
[0035] 步骤101，接收终端发送的接入请求；
[0036] 这里，基站接收到接入请求后，根据接入请求可以确定该终端所属的小区。
[0037] 步骤102,根据所述接入请求估计所述接入请求所对应的小区中的当前用户数K ;
[0038] 步骤103,获取所述小区中可支持的最大用户数Ksuppc]rt;
[0039] 步骤104,比较所述当前用户数K与所述可支持的最大用户数KsuppOTt之间的大小 关系，得到比较结果；
[0040] 步骤105,根据所述比较结果选择需要开启的天线。
[0041] 本发明实施例中，步骤105,所述根据所述比较结果选择需要开启的天线，包括：
[0042] 步骤1051，当所述比较结果表明当前用户数K彡可支持的最大用户数Ksu_ rt时， 根据当前用户数K所对应的K个用户查找用户数与天线数之间的映射表，得到当前用户数 K对应的天线数；
[0043] 步骤1052,根据所述当前用户数K对应的天线数中各天线的信道条件选择需要开 启的天线；
[0044] 步骤1053,当所述比较结果表明当前用户数K >可支持的最大用户数Ksu_rt时， 选择信道条件满足预设条件的前K supp"t个用户进行调度；
[0045] 步骤1054,选择基站中所有的天线作为所述前Ksupp"t个用户所需要开启的天线。
[0046] 本发明实施例中，步骤103,所述获取可支持的最大用户数Ksupp"t，包括：
[0047] 步骤1031，利用基站的功耗参数计算系统总功耗，然后根据所述系统总功耗确定 系统能效，然后利用所述系统能效通过聚焦搜索算法确定用户数与天线数之间的映射表， 所述用户数与天线数之间的映射表为不同用户数与天线数之间的映射表；
[0048] 这里，步骤1031，所述利用基站的功耗参数计算系统总功耗，然后根据所述系统总 功耗确定系统能效，然后利用所述系统能效通过聚焦搜索算法确定用户数与天线数之间的 映射表，具体包括：
[0049] 步骤10311，获取当前用户数K、基站的天线总数Nt、最大搜索用户数1(_、用户数搜 索步长s K和天线数搜索步长SWt;
[0050] 步骤10312,判断当前用户数K与最大搜索用户数1(_之间的大小关系；若当前用 户数K>最大搜索用户数1(_时，将预设的用户数与天线数之间的映射表输出；若当前用户 数最大搜索用户数1(_时，进行天线数搜索，根据公式（1)和（2)计算当前用户数Κ所 对应的系统能效；
[0051]
[0053] 公式⑴和公式⑵中，ΕΕ表示系统能效，公式⑴中的分母（Pt+NtP。）表示 系统总功耗，N t表示天线总数，当本发明实施例提供的技术方案应用于基站中时，天线 总数可以为基站的天线总数；Ba表示子载波带宽；K(大写字母）表示当前用户数，k(小 写字母）的取值为正整数，k表示用户编号，用户k即第k个用户；？,表示基站的辐射 功耗，其中P t的小标字母t表示辐射功耗；P。表示基站的电路功耗，其中P。的小标字 母c表示电路功耗。为小区b中第k个用户的可达速率；Eh表示对信道求期望，而
良示基站1到小区b中各用户的信道矩阵，而hfc p表示基站 1到小区b中第k个用户的信道矢量；表示小区1中的基站（以下简称基站1)到小 区b中第k个用户的路径损耗：
表示小区1中的预编码矩阵；
t表示小区1中的功率分配矩阵，其中为小区1中用户 k的功率分配因子，小区b中用户k的功率分配因子，k为大于等于1且小于等于K的 整数；σ 2表示噪声功率谱密度，上标Η表示矩阵共辄转置，S表示小区集合，其中小区1和 小区b都属于（e )小区集合S。
[0054] 步骤10313,判断所述当前用户数K所对应的系统能效是否第一次小于上一次迭 代所得到的系统能效，是时，令SWf = 按天线数搜索步长= -1更改天线数并进行 下一次迭代搜索；否则，按初始天线数搜索步长更改天线数并进行下一次迭代搜索；
[0055] 步骤10314,判断所述当前用户数K所对应的能效是否第二次小于上一次迭代所 得系统能效，否时，令= _1，按天线数搜索步长= 一1更改天线数并进行下一次迭 代搜索；是时，上一次迭代的天线数即为当前用户数K对应的天线数，将所述上一次迭代的 天线数记录到映射表中，然后，按用户数搜索步长％更改当前用户数K，以搜索与更改后的 当前用户数K对应的天线数，将天线数记录到映射表中并输出映射表。
[0056] 步骤1032,根据所述映射表和获取到的天线总数队确定可支持的最大用户数 Ksupport 0
[0057] 这里，所述根据所述映射表和获取到的天线总数Nt确定可支持的最大用户数 Ksupport ' 具体包括：
[0058] 根据所述映射表确定天线数与用户数的配置比；
[0059] 根据所述天线数与用户数的配置比和基站的天线总数队计算可支持的最大用户 数K support °
[0060] 实施二
[0061] 在大规模ΜΜ0通信系统中，由于基站天线数目是固定的，从能效优化的角度来 看，基站所能支持的最大用户数也是固定的，而小区中的用户数是变化的，因此，需要判定 小区中当前用户数K与可支持的最大用户数K suppcJi行比较，从而根据比较结果来进行天 线选择和用户调度，即当前用户数K小于等于可支持的最大用户数心_^时，则当前用户数 K所对应的K个用户参与调度，并确定天线数和天线集合；当当前用户数K大于可支持的最 大用户数Ksupp"^，选择其中信道条件较好的前1(_^个用户进行调度，并开启所有基站天 线。
[0062] 图2为本发明实施例二的框架结构示意图，如图2所示，选择基站中的天线的流程 包括：
[0063] 步骤201，用户向基站发送接入请求；
[0064] 这里，步骤201中的用户是指有通信需求的用户，因此，步骤201为：有通信需求的 用户向基站发送接入请求；具体地，有通信需求的用户可以通过终端如手机等向基站发送 接入请求。
[0065] 步骤202,基站根据接入请求估计小区中的当前用户数K ;
[0066] 步骤203,基站确定可支持的最大用户数Ksuppc]rt;
[0067] 具体地，基站可以通过聚焦搜索算法确定不同用户数对应的天线数之间的映射 表，然后，基站根据该映射表和天线总数N t确定可支持的最大用户数K supp"t。
[0068] 步骤204,基站比较当前用户数K与可支持的最大用户数Ksupp"t之间的大小关系， 得到比较结果；
[0069] 步骤205,基站根据比较结果确定选择需要开启的天线；
[0070] 这里，如果比较结果表明当前用户数可支持的最大用户数心_^时，则当前 用户数Κ所对应的Κ个用户参与调度，并根据当前用户数Κ查找映射表，得到当前用户数Κ 对应的天线数，再根据当前用户数Κ对应的天线数中各天线的信道条件选择需要开启的天 线。
[0071] 这里，如果比较结果表明当前用户数κ>可支持的最大用户数Ksu_jt，则选择信 道条件较好的前1__个用户进行调度，并开启所有基站天线；信道条件较好可以通过以 下方式来确定：
[0072] 判断信道条件是否满足预设条件，当信道条件满足预设条件时，确定为信道条件 较好；当信道条件不满足预设条件时，确定为信道条件不好；其中，本领域的技术人员可以 根据基站和小区的实际状况来设置预设条件，因此不再赘述。
[0073] 在步骤205之后，该方法还可以包括：基站根据所述需要开启的天线开启天线。
[0074] 实施例三
[0075] 本发明实施例针对多小区MU-MIM0场景，从优化用户数与天线数的角度，提供一 种能效最优的基站天线选择方法。为了便于理解，将本实施例中所涉及的方案描述为以下 的优化问题：
[0076]
(3)；
[0077] 公式（3)中，s. t.表示约束条件（subject to)的缩写，max表示求最大值，Nt表示 天线总数，当本发明实施例提供的技术方案应用于基站中时，天线总数可以为基站的天线 总数；B a表示子载波带宽；K(大写字母）表示当前用户数，k(小写字母）的取值为正整数， k表示用户编号，用户k即第k个用户；Pt表示基站的辐射功耗，其中P t的小标字母t表示 福射功耗；Pc表不基站的电路功耗，其中P (:的小标字母c表不电路功耗。为小区b中 第k个用户的可达速率，的表达式为见下面公式（4):
[0078]
[0079] 公式⑷中，]Eh.表示对信道Η求期望，而
? 示基站1到小区b中各用户的信道矩阵，而表示基站1到小区b中第k个用 户的信道矢量；沒fca表示小区1中的基站（以下简称基站1)到小区b中第k个用 户的路径损耗；
表示小区1中的预编码矩阵；朽=
表示小区1中的功率分配矩阵，σ 2表示噪声功率谱密度，上标Η 表示矩阵共辄转置，S表示小区集合，其中小区1和小区b都属于（e )小区集合$。
[0080] 图3-1为本发明实施例二在实现时可米用的功能模块的不意图，如图3-1所不，米 用图3-1所示的功能模块进行选择天线的流程包括：
[0081] 步骤301，在用户端中的接入请求生成模块21根据通信需求生成接入请求，并将 该接入请求通过接入信道发送给基站中的用户数估计模块22。
[0082] 步骤302,基站端的用户数目估计模块22根据接收到的接入请求完成小区中当前 用户数K的估计。
[0083] 这里，由于功耗参数会影响系统能效以及用户数与天线数的配置关系，因此基站 中的功耗参数收集模块23完成基站的总发射功率、电路功耗等功耗参数的收集，并将基站 的总发射功率、电路功耗等功耗参数发送给映射表生成模块24 ;映射表生成模块24根据基 站的总发射功率、电路功耗等功耗参数确定用户数与天线数之间的映射关系，用户数与天 线数之间的映射关系可以以用户数与天线数之间的映射表（以下简称映射表）的形式体 现。
[0084] 步骤303,基站中天线选择模块25则根据估计得到的当前用户数K和映射表确定 天线数，并根据各天线的信道条件确定需要开启的天线，并将需要开启的天线输出给射频 链路开关26 ;需要说明的是，根据当前用户数Κ和映射表确定的天线数为最优天线数，因 为：如果当前用户数Κ彡可支持的最大用户数1(_^时，则当前用户数Κ所对应的Κ个用户 均参与调度，并根据当前用户数Κ查找映射表，得到当前用户数Κ对应的天线数；如果当前 用户数Κ >可支持的最大用户数KSUPPOT#，则选择信道条件较好的前K supp"t个用户进行调 度；可见，本发明实施例提供的技术方案，将现有的以总的数据传输速率达到最大为前提进 行天线选择的方案改进为基于能效优化来进行天线选择的方案，因此，在提升系统吞吐量 的同时减小系统总功耗，具有一定的工程实现意义，从而可见根据当前用户数K和映射表 确定的天线数为最优天线数。
[0085] 步骤304,射频链路开关27则根据天线选择模块26输出的需要开启的天线开启相 应的射频链路，从而完成天线的选择过程。
[0086] 需要说明的是，本发明实施例三中的接入请求生成模块21、功耗参数收集模块 23、射频链路开关26在以下的实施例四中并未有对应的单元，而用户数估计模块22完成的 功能与实施例四中的估计单元所完成的功能相似，而映射表生成模块24和天线选择模块 25这两个模块所完成的功能可以通过获取单元、比较单元和选择单元来实现，虽然实施例 三中各组成模块的数量、以及名称的叫法上与实施例四中不同，但是本领域的技术人员应 该理解的是，实施例三与实施例四所实现的功能并无差异。
[0087] 上述天线的选择流程中，映射表生成模块24根据收集到的各功耗参数计算不同 用户数和天线数对应的系统能效，并根据系统能效利用聚焦搜索算法产生映射表；天线选 择模块25则根据估计得到的当前用户数K和该映射表确定天线数，从而进行天线的选择和 用户调度。下面将具体描述一下映射表生成和选择天线这两个方面的流程。
[0088] 流程a.映射表生成流程
[0089] 图3-2为本发明实施例三中映射表生成流程的示意图，如图3-2所示，该映射表生 成流程包括：
[0090] 步骤al)初始化各参数；
[0091] 具体地，初始化当前用户数K、基站的天线总数Nt、最大搜索用户数1(_、用户数搜 索步长s K和天线数搜索步长例如，可以令Nt= K = 1，％t sK= 1，Kmax= 50 ;
[0092] 步骤a2)判断当前用户数K与最大搜索用户数K_之间的大小关系；
[0093] 这里，若Κ彡Κ_则进行天线数搜索，进入步骤a3)，若Κ > Κ _，则进入步骤a4);
[0094] 步骤a4)输出预设的映射表；
[0095] 步骤a3)根据系统总功耗确定当前用户数K所对应的系统能效；
[0096] 步骤a5)判断当前用户数K所对应的系统能效是否第一次小于上一次迭代所得的 系统能效，否时，进入步骤a7)，是时，令= -:b进入步骤a6);
[0097] 步骤a6)按新的天线数搜索步长= -1更改天线数，进行下一次迭代搜索；
[0098] 这里，假设原来的天线数为0个，按新的天线数搜索步长= -1更改天线数后 的结果为（0-1)个天线数。
[0099] 步骤a7)按初始天线步长更改天线数进行下一次迭代搜索；
[0100] 步骤a8)判断当前用户数K所对应的系统能效是否第二次小于上一次迭代所得的 系统能效，是时，进入步骤a9);否时，令1进入步骤a6);
[0101] 步骤a9)上一次迭代的天线数即为当前用户数K对应的天线数，将该值记录到映 射表中，进入步骤a 10);
[0102] 步骤alO)按用户数搜索步长^改变当前用户数K，搜索与改变后的当前用户数K 对应的天线数；回到步骤a2)。
[0103] 流程b.天线选择流程
[0104] 根据流程a中确定出的用户数与天线数之间的映射表可以确定天线数与用户数 的配置比，即系统能效达到最大值时天线数与用户数的比值。基站配置的天线总数队是 确定的，因此，从能效最优的角度考虑，它所可支持的最大用户数K su_rt可以根据天线数与 用户数的配置比计算得到。由于小区内的当前用户数K是变化的，因此，为保证最大化系 统能效，本发明实施例提供的技术方案根据小区内的当前用户数K与可支持的最大用户数 Ks_"t的大小关系来进行用户调度和天线选择。图3-3为本发明实施例三中天线选择流程 的示意图，如图3-3所示，该天线选择流程包括：
[0105] 步骤bl)输入估计得到的当前用户数K和映射表；
[0106] 这里，该映射表为用户数与天线数之间的映射表，该映射表可以通过聚焦搜索算 法得到；
[0107] 步骤b2)判断当前用户数K与可支持的最大用户数Ksu_rt的大小关系，若 K彡Ksupp"t，进入步骤b3);若K > Ksu_rt，进入步骤b5);
[0108] 步骤b3)当前用户数K多对应的K个用户均参与调度，并查找映射表得到该用户 数对应的天线数N ;
[0109] 步骤b4)根据各天线的信道条件决定需要开启的前N根天线；
[0110] 这里，需要开启的天线选择开启信道条件较好的前N根天线；
[0111] 步骤b5)从优化能效的角度来看，此时即使开启所有基站天线也不能支持所有用 户进行调度；
[0112] 步骤b6)需要选择信道条件较好的前Ksu_rtf用户进行调度，并开启基站的所有 天线。
[0113] 实施例四
[0114] 基于上述的方法实施例，本发明实施例提供一种天线选择装置，该装置中包括的 各单，各单元所包括各个模块，以及各个模块所包括的各个子模块，都可以通过基站中的处 理器来实现；当然也可通过具体的逻辑电路实现；在具体实施例的过程中，处理器可以为 中央处理器（CPU)、微处理器（MPU)、数字信号处理器（DSP)或现场可编程门阵列（FPGA) 等。
[0115] 图4为本发明实施例四天线选择装置的组成结构示意图，如图4所示，该天线选择 装置400包括接收单元401、估计单元402、获取单元403、比较单元404和选择单元405,其 中：
[0116] 所述接收单元401，用于接收终端发送的接入请求；
[0117] 所述比较单元402,用于根据所述接入请求估计所述接入请求所对应的小区中的 当前用户数K;
[0118] 所述获取单元403,用于获取所述小区中可支持的最大用户数Ksuppc]rt;
[0119] 所述比较单元404,用于比较所述当前用户数K与所述可支持的最大用户数Ksupp" t 之间的大小关系，得到比较结果；
[0120] 所述选择单元405,用于根据所述比较结果选择需要开启的天线。
[0121] 本发明实施例中，所述比较单元404包括查找模块4041、第一选择模块4042、第二 选择模块4043和第三选择模块4044,其中：
[0122] 所述查找模块4041，用于当所述比较结果表明当前用户数可支持的最大用户 数1__时，根据当前用户数Κ所对应的Κ个用户查找用户数与天线数之间的映射表，得到 当前用户数K对应的天线数；
[0123] 所述第一选择模块4042,用于根据所述当前用户数K对应的天线数中各天线的信 道条件选择需要开启的天线。
[0124] 所述第二选择模块4043,用于当所述比较结果表明当前用户数1(>可支持的最大 用户数K supp"#，选择信道条件满足预设条件的前K supp"t个用户进行调度；
[0125] 所述第三选择模块4044,用于选择基站中所有的天线作为所述前Ksu_ rtf用户所 需要开启的天线。
[0126] 本发明实施例中，所述获取单元包括第一确定模块和第二确定模块，其中：
[0127] 所述第一确定模块，用于利用基站的功耗参数通过聚焦搜索算法确定用户数与天 线数之间的映射表，所述用户数与天线数之间的映射表为不同用户数与天线数之间的映射 表；
[0128] 所述第二确定模块，用于根据所述映射表和获取到的天线总数队确定可支持的最 大用户数Ksuppp"t。
[0129] 这里，所述第一确定模块包括获取子模块、判断子模块、第一处理子模块和第二处 理子模块，其中：
[0130] 所述获取子模块，用于获取当前用户数K、基站的天线总数队、最大搜索用户数 κ_、用户数搜索步长SK和天线数搜索步长
[0131] 所述判断子模块，用于判断当前用户数K与最大搜索用户数1(_之间的大小关系；
[0132] 所述第一处理子模块，用于若当前用户数K>最大搜索用户数1(_时，将预设的用 户数与天线数之间的映射表输出；
[0133] 所述第二处理子模块，用于若当前用户数最大搜索用户数1(_时，进行天线数 搜索，根据基站的功耗参数计算系统总功耗，根据系统总功耗确定当前用户数Κ所对应的 系统能效；
[0134] 判断所述当前用户数Κ所对应的系统能效是否第一次小于上一次迭代所得到的 系统能效，是时，令-1，按天线数搜索步长- 1更改天线数并进行下一次迭代 搜索；否则，按初始天线数搜索步长更改天线数并进行下一次迭代搜索；
[0135] 判断所述当前用户数K所对应的系统能效是否第二次小于上一次迭代所得的系 统能效，否时，令S&二_1,按天线数搜索步长= -1更改天线数并进行下一次迭代搜 索；是时，上一次迭代的天线数即为当前用户数κ对应的天线数，将所述上一次迭代的天线 数记录到映射表中；然后，按用户数搜索步长更改当前用户数κ，并触发判断子模块，以搜 索与更改后的当前用户数κ对应的天线数，将天线数记录到映射表中并输出映射表。
[0136] 这里，所述第二确定模块包括确定子模块和计算子模块，其中：
[0137] 所述确定子模块，用于根据所述映射表确定天线数与用户数的配置比；
[0138] 所述计算子模块，用于根据所述天线数与用户数的配置比和基站的天线总数队计 算可支持的最大用户数K suppp"t。
[0139] 这里需要指出的是：以上装置实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的， 具有同方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本发明装置实施例中未披露的技 术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解，为节约篇幅，因此不再赘述。
[0140] 现有技术提供的技术方案中，进行天线选择的前提是使总的数据传输速率达到最 大，在这种情况下，虽然能有效地提升系统吞吐量，但是很有可能造成过多的能量消耗，导 致系统能效过低。而上述方法实施例和装置实施例提供的技术方案中，将最大化系统能效 作为天线选择的前提，可以在提升系统吞吐量的同时减小能量的消耗，具有很大的工程实 现意义。图5-1是采用本发明选择需要开启的天线与采用现有技术开启所有基站天线时的 能效的比较示意图，图5-2是具体场景中得到的不同用户数与基站天线数对应的能效曲面 图，图5-3是根据聚焦搜索算法得到的用户数与最优天线数的映射关系图，从图5-1至图 5-3可以看出，与开启所有基站天线相比，本发明实施例提供技术方案可以有效地提升系统 能效。
[0141] 应理解，说明书通篇中提到的"一个实施例"或"一实施例"意味着与实施例有关的 特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的 "在一个实施例中"或"在一实施例中"未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、 结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实 施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其 功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0142] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其 它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为 一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或 可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部 分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合 或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
[0143] 上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显 示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单 元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0144] 另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可 以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述 集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0145] 本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在 执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存 储器（Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0146] 或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品 销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施 例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以 是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。 而前述的存储介质包括：移动存储设备、R0M、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介 质。
[0147] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种天线选择方法，其特征在于，所述方法包括： 接收终端发送的接入请求； 根据所述接入请求估计所述接入请求所对应的小区中的当前用户数K ; 获取所述小区中可支持的最大用户数氏。PPUft; 比较所述当前用户数K与所述可支持的最大用户数KgUPPMt之间的大小关系，得到比较 结果； 根据所述比较结果选择需要开启的天线。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果选择需要开启的 天线，包括： 当所述比较结果表明当前用户数K《可支持的最大用户数KgUPPMt时，根据当前用户数 K所对应的K个用户查找用户数与天线数之间的映射表，得到当前用户数K对应的天线数； 根据所述当前用户数K对应的天线数中各天线的信道条件选择需要开启的天线。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果选择需要开启的 天线，包括： 当所述比较结果表明当前用户数K >可支持的最大用户数KgUPPMt时，选择信道条件满 足预设条件的前氏。PPMt个用户进行调度； 选择基站中所有的天线作为所述前氏。PPUft个用户所需要开启的天线。4. 根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述获取可支持的最大用户数 Ksuppcirt，包括： 利用基站的功耗参数计算系统总功耗，根据所述系统总功耗计算系统能效，然后利用 所述系统能效通过聚焦捜索算法确定用户数与天线数之间的映射表，所述用户数与天线数 之间的映射表为不同用户数与天线数之间的映射表； 根据所述映射表和获取到的天线总数Nt确定可支持的最大用户数K guppMt。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用基站的功耗参数计算系统总功 耗，根据所述系统总功耗计算系统能效，然后利用所述系统能效通过聚焦捜索算法确定用 户数与天线数之间的映射表，包括： 获取当前用户数K、基站的天线总数Nt、最大捜索用户数Km。,、用户数捜索步长Sk和天线 数捜索步长Swt; 判断当前用户数K与最大捜索用户数Km。、之间的大小关系； 若当前用户数K >最大捜索用户数Km。、时，将预设的用户数与天线数之间的映射表输 出； 若当前用户数K《最大捜索用户数Km。、时，进行天线数捜索，根据基站的功耗参数计算 所述系统总功耗，根据所述系统总功耗确定当前用户数K所对应的系统能效； 判断所述当前用户数K所对应的系统能效是否第一次小于上一次迭代所得到的系统 能效，是时，4按天线数捜索步长g改天线数并进行下一次迭代捜 索；否则，按初始天线数捜索步长更改天线数，并进行下一次迭代捜索； 判断所述当前用户数K所对应的系统能效是否第二次小于上一次迭代所得的系统能 效，否时，令按天线数捜索步长更改天线数并进行下一次迭代捜索； 是时，上一次迭代的天线数即为当前用户数K对应的天线数，将所述上一次迭代的天线数 记录到映射表中，然后，按用户数捜索步长Sk更改当前用户数K，W捜索与更改后的当前用 户数K对应的天线数，将天线数记录到映射表中并输出映射表。6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述映射表和获取到的天线总 数Nt确定可支持的最大用户数KgUPPMt,包括： 根据所述映射表确定天线数与用户数的配置比； 根据所述天线数与用户数的配置比和基站的天线总数Nt计算可支持的最大用户数 Ksupport O7. -种天线选择装置，其特征在于，所述装置包括接收单元、估计单元、获取单元、比较 单元和选择单元，其中： 所述接收单元，用于接收终端发送的接入请求； 所述比较单元，用于根据所述接入请求估计所述接入请求所对应的小区中的当前用户 数K; 所述获取单元，用于获取所述小区中可支持的最大用户数氏。PPUft; 所述比较单元，用于比较所述当前用户数K与所述可支持的最大用户数K胃PUft之间的 大小关系，得到比较结果； 所述选择单元，用于根据所述比较结果选择需要开启的天线。8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述比较单元包括查找模块和第一选择 模块，其中： 所述查找模块，用于当所述比较结果表明当前用户数K《可支持的最大用户数KgUPPMt 时，根据当前用户数K所对应的K个用户查找用户数与天线数之间的映射表，得到当前用户 数K对应的天线数； 所述第一选择模块，用于根据所述当前用户数K对应的天线数中各天线的信道条件选 择需要开启的天线。9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述比较单元包括第二选择模块和第= 选择模块，其中： 所述第二选择模块，用于当所述比较结果表明当前用户数K >可支持的最大用户数 KsUPPMt时，选择信道条件满足预设条件的前K .UPPMt个用户进行调度； 所述第=选择模块，用于选择基站中所有的天线作为所述前KgUPPMt个用户所需要开启 的天线。10. 根据权利要求7至9任一项所述的装置，其特征在于，所述获取单元包括第一确定 模块和第二确定模块，其中： 所述第一确定模块，用于利用基站的功耗参数计算系统总功耗，根据所述系统总功耗 确定系统能效，然后利用所述系统能效通过聚焦捜索算法确定用户数与天线数之间的映射 表，所述用户数与天线数之间的映射表为不同用户数与天线数之间的映射表； 所述第二确定模块，用于根据所述映射表和获取到的天线总数Nt确定可支持的最大用 户数11. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括获取子模块、判 断子模块、第一处理子模块和第二处理子模块，其中： 所述获取子模块，用于获取当前用户数K、基站的天线总数Nt、最大捜索用户数Km。、、用 户数捜索步长Sk和天线数捜索步长Swt; 所述判断子模块，用于判断当前用户数K与最大捜索用户数Km。、之间的大小关系； 所述第一处理子模块，用于若当前用户数K >最大捜索用户数Km。、时，将预设的用户数 与天线数之间的映射表输出； 所述第二处理子模块，用于若当前用户数K《最大捜索用户数Km。点t，进行天线数捜 索，根据基站的功耗参数计算系统总功耗，根据所述系统总功耗确定当前用户数K所对应 的系统能效； 判断所述当前用户数K所对应的系统能效是否第一次小于上一次迭代所得到的系统 能效，是时，4I按天线数捜索步长更改天线数并进行下一次迭代捜 索；否则，按初始天线数捜索步长更改天线数并进行下一次迭代捜索； 判断所述当前用户数K所对应的能效是否第二次小于上一次迭代所得的系统能效，否 时，令，按天线数捜索步长更改天线数并进行下一次迭代捜索；是时， 上一次迭代的天线数即为当前用户数K对应的天线数，将所述上一次迭代的天线数记录到 映射表中；然后，按用户数捜索步长Sk更改当前用户数K，并触发判断子模块，W捜索与更 改后的当前用户数K对应的天线数，将天线数记录到映射表中并输出映射表。12. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块包括确定子模块和 计算子模块，其中： 所述确定子模块，用于根据所述映射表确定天线数与用户数的配置比； 所述计算子模块，用于根据所述天线数与用户数的配置比和基站的天线总数Nt计算可 支持的最大用户数tuppMt。
【文档编号】H04B7/04GK105991168SQ201510050878
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月30日
【发明人】徐志昆, 陈亚迷, 何金薇, 易芝玲, 范建存, 宁悦, 邓建国
【申请人】中国移动通信集团公司