CN107094038A - 一种天线系统功率调整的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种天线系统功率调整的方法，该方法包括：对天线系统的多用户信道矩阵进行奇异值分解，以确定包含奇异值的对角矩阵根据确定待发送信号的波束赋形权值矩阵根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的中的波束赋形权值，以增大目标信号的发射功率，目标信号为待向第一终端发送的信号；根据第一终端的误差向量幅度EVM，在发送增大功率后的目标信号的发射天线中对目标信号进行波束域削波，并在Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配。本申请实施例所提供的方案，可以通过增大部分用户信号的发射功率来尽可能增大天线系统的容量，而且通过波束域削波和噪声信号再分配的还可以规避天线系统的硬件能力约束。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种天线系统功率调整的方法、装置及系统。
背景技术
多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技术通过增加发射天线和接收天线的数目，在收发两端之间形成多个并行传输的信道，利用这些信道进行数据的并行传输来提供系统的频谱效率。这些并行信道上可以传输多个数据流。如果该多个数据流用于同一个用户，则称为单用户多输入多输出(Single User-Multiple Input MultipleOutput，SU-MIMO)，如果该多个数据流用于多个用户，则称为多用户多输入多输出(MultiUser-Multiple Input Multiple Output，MU-MIMO)。
MU-MIMO可以进一步提高空间复用增益，从而提高系统的容量。同时，MU-MIMO中的每个用户受到了两种干扰：一种是由其他用户的数据造成的多用户干扰(Multiple UserInterference，MUI)；第二种是用户自己多个数据流之间的干扰(Inter-StreamInterferance，ISI)。这两种干扰会影响MU-MIMO系统增益。
在大型多用户多输入多输出(Massive MU-MIMO)系统中，在下行发射侧，可以通过使用发端干扰抑制算法对发端预编码矩阵的处理，有效的抑制用户间的干扰。在信号发送时，需要为每个发射天线分配发送功率，每个天线的发送功率和信道状态会影响天线系统的容量。如果为每个天线平均分配天线系统的总功率，没有考虑信道状态，则必然会影响天线系统的容量。如果采用最大发射功率进行发射，受总功率的限制，不可能每个天线都发满最大发射功率，依然会影响系统容量。
发明内容
本申请实施例提供一种多天线系统功率调整的方法，可以通过增大部分用户信号的发射功率来尽可能增大天线系统的容量，针对增大功率的天线通过波束域削波的方法降低增大天线的功率，再针对削波产生的噪声信号进行重分配，从而既提高了天线系统的容量，又规避了天线系统的硬件能力约束。本申请实施例还提供了相应的装置及系统。
本申请第一方面提供一种天线系统功率调整的方法，天线系统为多用户多输入多输出(MU-MIMO)天线系统，该天线系统包括多个发射天线和多个接收天线，该方法包括：对天线系统的多用户信道矩阵进行奇异值分解，以确定包含奇异值的对角矩阵其中，Nt为发射天线的数目，Nr为接收天线的数目；根据确定待发送信号的波束赋形权值矩阵其中，中的波束赋形权值Qii与中的奇异值λi正相关；根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的中的波束赋形权值，以增大目标信号的发射功率，目标信号为待向第一终端发送的信号；根据第一终端的误差向量幅度EVM，在发送增大功率后的目标信号的发射天线中对目标信号进行波束域削波，并在Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配。从上述第一方面可以看出，通过增大部分用户信号的发射功率来尽可能增大天线系统的容量，针对增大功率的天线通过波束域削波的方法降低增大天线的功率，再针对削波产生的噪声信号进行重分配，从而既提高了天线系统的容量，又规避了天线系统的硬件能力约束。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，上述第一方面中的步骤：对天线系统的多用户信道矩阵进行奇异值分解，以确定的对角矩阵包括：根据确定其中，为第一酉阵，为第二酉阵。从上述第一方面的第一种可能的实现方式可以看出，通过奇异值分解可以准确的确定出对角矩阵
结合第一方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述步骤：根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的波束赋形权值之还包括：基于迫零准则或者最小均方误差准则确定待发送信号的预编码矩阵其中，迫零准则为：最小均方误差准则为：其中，为的共轭转置矩阵，σ2为噪声的最小均方误差。从上述第一方面的第二种可能的实现方式可以看出，通过迫零准则或者最小均方误差准则可以准确的对信号进行预编码处理。
结合第一方面、第一方面第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述步骤：根据确定待发送信号的波束赋形权值矩阵包括：根据如下公式确定波束赋形权值矩阵中的各波束赋形权值：其中，PT为天线系统的总发送功率，和分别为：
从上述第一方面的第三种可能的实现方式可以看出，通过对角矩阵可以确定出波束赋形权值矩阵从而通过实现功率分配。
结合第一方面、第一方面第一种或第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述步骤：根据第一终端的误差向量幅度EVM，在发送增大功率后的目标信号的发射天线中对目标信号进行波束域削波，包括：根据第一终端的EVM确定削波门限；按照削波门限，在发送目标信号的发射天线中对目标信号进行波束域削波。从上述第一方面的第四种可能的实现方式可以看出，做削波处理时既考虑到第一终端的EVM，从而保证第一终端可以成功解码接收到的信号，又可以通过削波来降低增大功率后的天线的发射功率，从而规避天线系统的硬件能力约束。
结合第一方面第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，上述步骤：根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的中的波束赋形权值，包括：确定需要增大发射功率的第一终端的数量和增大幅度；根据增大幅度增大每个第一终端的目标信号的波束赋形权值。从上述第一方面的第五种可能的实现方式可以看出，确定需要增大发射功率的第一终端，并通过增大波束赋形权值的方式来增大这些第一终端的信号的功率，从而可以提高向第一终端发送的信号的增益，可以提高第一终端的信号的接收质量。
结合第一方面、第一方面第一种或第二种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，上述步骤：在Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配，包括：在Nt个发射天线的全空间维度对削波产生的噪声信号进行重分配，在全空间维度进行重分配为在Nt个发射天线的每个发射天线中都分配一部分噪声信号。从上述第一方面的第六种可能的实现方式可以看出，将削波产生的噪声信号分配到每个发射天线上发送，既降低了增大功率的天线的功率，又可以提高这些增大功率信号的增益。
结合第一方面、第一方面第一种或第二种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，上述步骤：在Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配，包括：在Nt个发射天线的零空间维度对削波产生的噪声信号进行重分配，在零空间维度进行重分配为在Nt个发射天线中处于空闲状态的发射天线分配噪声信号。从上述第一方面的第七种可能的实现方式可以看出，将削波产生的噪声信号分配到处于空闲状态的发射天线发送，既降低了增大功率的天线的功率，又可以提高这些增大功率信号的增益。
本发明第二方面提供一种天线系统功率调整的装置，该装置被配置实现上述第一方面或第一方面任一可选的实现方式所提供的方法的功能，由硬件/软件实现，其硬件/软件包括与上述功能相应的单元。
本申请的又一方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面任一可能的实现方式的方法。
本申请的又一方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面任一可能的实现方式的方法。
与现有技术中天线系统容量受天线系统的总功率限制，导致容量无法增大相比，本申请实施例所提供的天线系统功率调整的方法，可以通过增大部分用户信号的发射功率来尽可能增大天线系统的容量，针对增大功率的天线通过波束域削波的方法降低增大天线的功率，再针对削波产生的噪声信号进行重分配，从而既提高了天线系统的容量，又规避了天线系统的硬件能力约束。
附图说明
图1是无线通信系统的一实施例示意图；
图2是天线系统下行发射的原理示意图；
图3是本申请实施例中天线系统下行发射和接收端天线接收的一示例示意图；
图4是本申请实施例中天线功率调整的方法的一实施例示意图；
图5是本申请实施例中天线功率调整的装置的一实施例示意图；
图6为本申请实施例中基站的一实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着天线系统的发展，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本申请实施例提供一种多天线系统功率调整的方法，可以通过增大部分用户信号的发射功率来尽可能增大天线系统的容量，针对增大功率的天线通过波束域削波的方法降低增大天线的功率，再针对削波产生的噪声信号进行重分配，从而既提高了天线系统的容量，又规避了天线系统的硬件能力约束。本申请实施例还提供了相应的装置及系统。以下分别进行详细说明。
图1为无线通信系统的一实施例示意图。
如图1所示，该无线通信系统包括基站和多个终端，该基站包括多个发射天线和多个接收天线。该基站的天线系统为MU-MIMO天线系统。
图2为MU-MIMO天线系统下行发射的原理示意图。
如图2所示，在MU-MIMO天线系统中，通过空时映射可以将要发送的信号映射到发射天线上，由发射天线发射出去。发射天线有多根，每根发射天线中可以发射多个终端的信号。也就是说，基站发送给一个终端的信号可以分别映射到多根天线上发射。
待发送信号在映射到天线上之前需要经过波束赋形，波束赋形通常包括功率分配和预编码。波束赋形是一种基于天线阵列的信号预处理技术，波束赋形通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束，从而能够获得明显的阵列增益。
如图3所示，若待发送信号为信号X，信号X拆分成x1、x2、…xr发送，经过功率分配后的信号为信号Y，信号Y为：
对功率分配后的信号再进行预编码，经过预编码后的信号Y为：
本申请实施例中，信号Y是随着波束赋形过程不断变化的。
经过预编码后的信号Y被映射到天线发射后，经过多用户信道矩阵的作用，最后接收侧接收到的信号Y为：
本申请实施例中，多用户信道矩阵是已知的，本申请实施例中需要根据求出和
下面来介绍确定的过程。确定需要先对所述天线系统的多用户信道矩阵进行奇异值分解，以确定包含所述奇异值的对角矩阵其中，Nt为发射天线的数目，Nr为接收天线的数目。
奇异值分解的过程为：
其中，为第一酉阵，为非负定对角矩阵，本申请实施例中简称为对角矩阵；若Nr<Nt，则
λi为中的非零元素，表示系统信道状态矩阵的各奇异值，为第二酉阵。酉阵是当且仅当其共轭转置为其逆矩阵的矩阵。
根据所述确定待发送信号的波束赋形权值矩阵其中，所述中的波束赋形权值Qii与所述中的奇异值λi正相关。
确定的过程可以是：
根据如下公式确定波束赋形权值矩阵中的各波束赋形权值：
其中，PT为所述天线系统的总发送功率，和分别为：
由以上过程可以确定出
本申请实施例中确定的过程可以是：
基于迫零准则或者最小均方误差准则确定所述待发送信号的预编码矩阵其中，
迫零准则为：
最小均方误差准则为：
其中，为的共轭转置矩阵，σ2为噪声的最小均方误差。
在预编码结束后，要将经预编码处理后的信号映射到发射天线上，因为天线系统的系统容量C与功率正相关，如下为系统容量的关系式：
为了提高天线系统的系统容量可以增大天线的发射功率，但天线系统的功率也不能随意增大，所以本申请实施例中，根据一些终端的实际需求，提高这部分终端的信号的波束赋形权值，以增大这些终端的信号的发射功率。本申请实施例中，将需要增大波束赋形权值的终端定义为第一终端，第一终端可以有多个，第一终端可以是距离基站较远，信号质量需求较为强的终端。向第一终端发送的信号定义为目标信号。
所述根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的中的波束赋形权值，可以包括：确定需要增大发射功率的所述第一终端的数量和增大幅度；根据所述增大幅度增大每个所述第一终端的所述目标信号的波束赋形权值。
因为发给第一终端的目标信号可能分部在多个天线上，针对目标信号的发射功率增大，映射有目标信号的天线的功率都会增大。为了规避天线系统的硬件能力限制，不适合在某个或者某几个天线上有过大的发射功率，本申请实施例中，在发送增大功率后的所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波，并在所述Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配。
本申请实施例中，削波也不能没有限制，为了确保第一终端能正确解调，需要根据所述第一终端的误差向量幅度(Error Vector Magnitude，EVM)确定削波门限；按照所述削波门限，在发送所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波。误差向量包括幅度和相位的矢量，误差向量是在一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差，能全面衡量调制信号的幅度误差和相位误差。EVM具体表示接收终端对信号进行解调时产生的IQ分量与理想信号分量的接近程度，是考量调制信号质量的一种指标。EVM越小，信号质量越好。
针对削波产生的噪声信号可以在全空间维度进行重分配，也可以在零空间维度进行重分配。
其中，在所述Nt个发射天线的全空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述全空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线的每个发射天线中都分配一部分所述噪声信号。
在所述Nt个发射天线的零空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述零空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线中处于空闲状态的发射天线分配所述噪声信号。
以上是结合多用户多输入多输出天线系统对本申请功率调整过程的描述，下面结合附图介绍本申请实施例中的天线系统功率调整的方法。
参阅图4，本申请实施例提供的天线系统功率调整的方法的一实施例包括：
101、对所述天线系统的多用户信道矩阵进行奇异值分解，以确定包含所述奇异值的对角矩阵其中，Nt为发射天线的数目，Nr为接收天线的数目。
102、根据所述确定待发送信号的波束赋形权值矩阵其中，所述中的波束赋形权值Qii与所述中的奇异值λi正相关。
103、根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的中的波束赋形权值，以增大所述目标信号的发射功率，所述目标信号为待向所述第一终端发送的信号。
104、根据所述第一终端的误差向量幅度EVM，在发送增大功率后的所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波，并在所述Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配。
与现有技术中天线系统容量受天线系统的总功率限制，导致容量无法增大相比，本申请实施例所提供的天线系统功率调整的方法，可以通过增大部分用户信号的发射功率来尽可能增大天线系统的容量，针对增大功率的天线通过波束域削波的方法降低增大天线的功率，再针对削波产生的噪声信号进行重分配，从而既提高了天线系统的容量，又规避了天线系统的硬件能力约束。
可选地，所述对所述天线系统的多用户信道矩阵进行奇异值分解，以确定所述的对角矩阵可以包括：
根据确定所述
其中，为第一酉阵，为第二酉阵。
可选地，所述根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的波束赋形权值之前，还可以包括：
基于迫零准则或者最小均方误差准则确定所述待发送信号的预编码矩阵其中，
迫零准则为：
最小均方误差准则为：
其中，为的共轭转置矩阵，σ2为噪声的最小均方误差。
可选地，所述根据所述确定待发送信号的波束赋形权值矩阵可以包括：
根据如下公式确定波束赋形权值矩阵中的各波束赋形权值：
其中，PT为所述天线系统的总发送功率，和分别为：
可选地，所述根据所述第一终端的误差向量幅度EVM，在发送增大功率后的所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波，可以包括：
根据所述第一终端的EVM确定削波门限；
按照所述削波门限，在发送所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波。
可选地，所述根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的中的波束赋形权值，可以包括：
确定需要增大发射功率的所述第一终端的数量和增大幅度；
根据所述增大幅度增大每个所述第一终端的所述目标信号的波束赋形权值。
可选地，所述在所述Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配，可以包括：
在所述Nt个发射天线的全空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述全空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线的每个发射天线中都分配一部分所述噪声信号。
可选地，所述在所述Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配，可以包括：
在所述Nt个发射天线的零空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述零空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线中处于空闲状态的发射天线分配所述噪声信号。
本申请实施例中提供的天线系统功率调整的方法可以参阅图1至图3部分的相关描述进行理解，本处不再重复赘述。
参阅图5，本发明实施例提供的天线系统功率调整的装置的一实施例包括：
分解处理单元201，用于对所述天线系统的多用户信道矩阵进行奇异值分解，以确定包含所述奇异值的对角矩阵其中，Nt为发射天线的数目，Nr为接收天线的数目；
确定单元202，用于根据所述分解处理单元201处理得到的所述确定待发送信号的波束赋形权值矩阵其中，所述中的波束赋形权值Qii与所述中的奇异值λi正相关；
调整单元203，用于根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的所述确定单元202确定的中的波束赋形权值，以增大所述目标信号的发射功率，所述目标信号为待向所述第一终端发送的信号；
削波处理单元204，用于根据所述第一终端的误差向量幅度EVM，在发送所述调整单元203增大功率后的所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波；
重分配单元205，用于在所述Nt个发射天线中对所述削波处理单元204削波产生的噪声信号进行重分配。
与现有技术中天线系统容量受天线系统的总功率限制，导致容量无法增大相比，本申请实施例所提供的天线系统功率调整的装置，可以通过增大部分用户信号的发射功率来尽可能增大天线系统的容量，针对增大功率的天线通过波束域削波的方法降低增大天线的功率，再针对削波产生的噪声信号进行重分配，从而既提高了天线系统的容量，又规避了天线系统的硬件能力约束。
可选地，分解处理单元201具体用于：
根据确定所述
其中，为第一酉阵，为第二酉阵。
可选地，所述确定单元202还用于：
基于迫零准则或者最小均方误差准则确定所述待发送信号的预编码矩阵其中，
迫零准则为：
最小均方误差准则为：
其中，为的共轭转置矩阵，σ2为噪声的最小均方误差。
可选地，所述确定单元202还用于：
根据如下公式确定波束赋形权值矩阵中的各波束赋形权值：
其中，PT为所述天线系统的总发送功率，和分别为：
可选地，所述削波处理单元204具体用于：
根据所述第一终端的EVM确定削波门限；
按照所述削波门限，在发送所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波。
可选地，所述调整单元203用于：
确定需要增大发射功率的所述第一终端的数量和增大幅度；
根据所述增大幅度增大每个所述第一终端的所述目标信号的波束赋形权值。
可选地，所述重分配单元205，具体用于在所述Nt个发射天线的全空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述全空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线的每个发射天线中都分配一部分所述噪声信号。
可选地，所述重分配单元205，具体用于在所述Nt个发射天线的零空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述零空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线中处于空闲状态的发射天线分配所述噪声信号。
本申请实施例中提供的天线系统功率调整的装置可以参阅图1至图3部分的相关描述进行理解，本处不再重复赘述。
图6是本申请实施例提供的基站30的结构示意图。所述基站30包括处理器310、存储器350和收发器330，该收发器330可以是天线。存储器350可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器310提供操作指令和数据。存储器350的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。
在一些实施方式中，存储器350存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集:
在本申请实施例中，通过调用存储器350存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中)，
对所述天线系统的多用户信道矩阵进行奇异值分解，以确定包含所述奇异值的对角矩阵其中，Nt为发射天线的数目，Nr为接收天线的数目；
根据所述确定待发送信号的波束赋形权值矩阵其中，所述中的波束赋形权值Qii与所述中的奇异值λi正相关；
根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的中的波束赋形权值，以增大所述目标信号的发射功率，所述目标信号为待向所述第一终端发送的信号；
根据所述第一终端的误差向量幅度EVM，在发送增大功率后的所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波，并在所述Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配。
与现有技术中天线系统容量受天线系统的总功率限制，导致容量无法增大相比，本申请实施例所提供的基站，可以通过增大部分用户信号的发射功率来尽可能增大天线系统的容量，针对增大功率的天线通过波束域削波的方法降低增大天线的功率，再针对削波产生的噪声信号进行重分配，从而既提高了天线系统的容量，又规避了天线系统的硬件能力约束。
处理器310控制基站30的操作，处理器310还可以称为CPU(Central ProcessingUnit，中央处理单元)。存储器350可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器310提供指令和数据。存储器350的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。具体的应用中基站30的各个组件通过总线系统320耦合在一起，其中总线系统320除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统320。
上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器310中，或者由处理器310实现。处理器310可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器310中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器310可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器350，处理器310读取存储器350中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可选地，处理器310具体用于：
根据确定所述
其中，为第一酉阵，为第二酉阵。
可选地，处理器310还用于：基于迫零准则或者最小均方误差准则确定所述待发送信号的预编码矩阵其中，
迫零准则为：
最小均方误差准则为：
其中，为的共轭转置矩阵，σ2为噪声的最小均方误差。
可选地，处理器310具体用于：根据如下公式确定波束赋形权值矩阵中的各波束赋形权值：
其中，PT为所述天线系统的总发送功率，和分别为：
可选地，处理器310具体用于：
根据所述第一终端的EVM确定削波门限；
按照所述削波门限，在发送所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波。
可选地，处理器310具体用于：
确定需要增大发射功率的所述第一终端的数量和增大幅度；
根据所述增大幅度增大每个所述第一终端的所述目标信号的波束赋形权值。
可选地，处理器310具体用于：
在所述Nt个发射天线的全空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述全空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线的每个发射天线中都分配一部分所述噪声信号。
可选地，处理器310具体用于：
在所述Nt个发射天线的零空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述零空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线中处于空闲状态的发射天线分配所述噪声信号。
以上对基站30的描述可以参阅图1至图3部分的描述进行理解，本处不再重复赘述。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例所提供的天线系统功率调整的方法、装置以及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (17)
1.一种天线系统功率调整的方法，其特征在于，所述天线系统为多用户多输入多输出天线系统，所述方法包括：
对所述天线系统的多用户信道矩阵进行奇异值分解，以确定包含所述奇异值的对角矩阵其中，Nt为发射天线的数目，Nr为接收天线的数目；
根据所述确定待发送信号的波束赋形权值矩阵其中，所述中的波束赋形权值Qii与所述中的奇异值λi正相关；
根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的中的波束赋形权值，以增大所述目标信号的发射功率，所述目标信号为待向所述第一终端发送的信号；
根据所述第一终端的误差向量幅度EVM，在发送增大功率后的所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波，并在所述Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述天线系统的多用户信道矩阵进行奇异值分解，以确定所述的对角矩阵包括：
根据确定所述
其中，为第一酉阵，为第二酉阵。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的波束赋形权值之前，还包括：
基于迫零准则或者最小均方误差准则确定所述待发送信号的预编码矩阵其中，
迫零准则为：
最小均方误差准则为：
其中，为的共轭转置矩阵，σ2为噪声的最小均方误差。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述确定待发送信号的波束赋形权值矩阵包括：
根据如下公式确定波束赋形权值矩阵中的各波束赋形权值：
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其中，PT为所述天线系统的总发送功率，和分别为：
5.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一终端的误差向量幅度EVM，在发送增大功率后的所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波，包括：
根据所述第一终端的EVM确定削波门限；
按照所述削波门限，在发送所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的中的波束赋形权值，包括：
确定需要增大发射功率的所述第一终端的数量和增大幅度；
根据所述增大幅度增大每个所述第一终端的所述目标信号的波束赋形权值。
7.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述在所述Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配，包括：
在所述Nt个发射天线的全空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述全空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线的每个发射天线中都分配一部分所述噪声信号。
8.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述在所述Nt个发射天线中对削波产生的噪声信号进行重分配，包括：
在所述Nt个发射天线的零空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述零空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线中处于空闲状态的发射天线分配所述噪声信号。
9.一种天线系统功率调整的装置，其特征在于，所述天线系统为多用户多输入多输出天线系统，所述装置包括：
分解处理单元，用于对所述天线系统的多用户信道矩阵进行奇异值分解，以确定包含所述奇异值的对角矩阵其中，Nt为发射天线的数目，Nr为接收天线的数目；
确定单元，用于根据所述分解处理单元处理得到的所述确定待发送信号的波束赋形权值矩阵其中，所述中的波束赋形权值Qii与所述中的奇异值λi正相关；
调整单元，用于根据第一终端的信号传输需求，增大目标信号的所述确定单元确定的中的波束赋形权值，以增大所述目标信号的发射功率，所述目标信号为待向所述第一终端发送的信号；
削波处理单元，用于根据所述第一终端的误差向量幅度EVM，在发送所述调整单元增大功率后的所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波；
重分配单元，用于在所述Nt个发射天线中对所述削波处理单元削波产生的噪声信号进行重分配。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
分解处理单元具体用于：
根据确定所述
其中，为第一酉阵，为第二酉阵。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述确定单元还用于：
基于迫零准则或者最小均方误差准则确定所述待发送信号的预编码矩阵其中，
迫零准则为：
最小均方误差准则为：
其中，为的共轭转置矩阵，σ2为噪声的最小均方误差。
12.根据权利要求9-11任一所述的装置，其特征在于，
所述确定单元还用于：
根据如下公式确定波束赋形权值矩阵中的各波束赋形权值：
<mrow>
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其中，PT为所述天线系统的总发送功率，和分别为：
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13.根据权利要求9-11任一所述的装置，其特征在于，
所述削波处理单元具体用于：
根据所述第一终端的EVM确定削波门限；
按照所述削波门限，在发送所述目标信号的发射天线中对所述目标信号进行波束域削波。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，
所述调整单元用于：
确定需要增大发射功率的所述第一终端的数量和增大幅度；
根据所述增大幅度增大每个所述第一终端的所述目标信号的波束赋形权值。
15.根据权利要求9-11任一所述的装置，其特征在于，
所述重分配单元，具体用于在所述Nt个发射天线的全空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述全空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线的每个发射天线中都分配一部分所述噪声信号。
16.根据权利要求9-11任一所述的装置，其特征在于，
所述重分配单元，具体用于在所述Nt个发射天线的零空间维度对所述削波产生的噪声信号进行重分配，在所述零空间维度进行重分配为在所述Nt个发射天线中处于空闲状态的发射天线分配所述噪声信号。
17.一种多用户多输入多输出天线系统，其特征在于，包括：Nt个发射天线，Nr个接收天线和信号处理装置；
所述信号处理装置为权利要求9-16任一所述的天线系统功率调整的装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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