CN101674642B - 一种多天线终端发射功率的控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多天线终端发送功率的控制方法，包括：终端或基站根据所述终端的功率放大器(PA)配置信息，以及终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子；终端根据该功率缩放因子控制上行信号的发射功率。本发明还公开了一种多天线终端发送功率的控制系统。通过本发明的方法和系统，解决现有技术无法确定适当的功率缩放因子来控制终端的发射功率的问题，能够提高多天线发射信号的效率，节约资源。

Description

一种多天线终端发射功率的控制方法和系统

技术领域

本发明涉及通信系统中的预编码技术，尤其涉及一种多天线终端发送功率的控制方法和系统。

背景技术

在无线通信中，如果发射端和接收端都采用多根天线收发，那么，可以采用空间复用技术来获取更高的数据速率，即在发射端使用相同的时频资源发送多个数据流，而在接收端可以通过信道估计得到信道系数矩阵，进而解调出各个数据流上的数据。

预编码(Precoding)技术，是一种利用信道状态信息(CSI，Channel StatusInformation)在发射端对信号进行预处理，以提高多天线系统性能的技术。如图1所示，为现有采用预编码的多输入多输出(MIMO，Multiple Input MultipleOutput)通信系统的架构示意图，发射端需要基于CSI信息对信号进行预编码，发射端获取CSI的一种途径是通过接收端的反馈。为了降低反馈开销，现有技术中实现预编码的方法，如图2所示，主要包括以下步骤：

步骤201，接收端和发射端保存相同的码书(codebook)，即预编码矩阵集。

步骤202，接收端根据当前的信道状况，在预编码矩阵集中选择合适的预编码矩阵并将其在集合中的预编码矩阵索引反馈给发射端。

步骤203，发射端根据反馈的预编码矩阵索引找到预编码矩阵，并对发送信号进行预编码。

数据预编码的数学模型为y＝HWs+n，其中，y表示接收信号矢量，H表示信道系数矩阵，W表示预编码矩阵，s表示信号矢量，n表示噪声矢量。

在高级长期演进(LTE-Advanced，Long Term Evolution-Advanced)系统中，为了获得更高的数据速率，LTE-A系统上行使用了单用户的空间复用技术，即单用户多输入多输出(SU-MIMO，Single User MIMO)技术，此时，终端作为发射端，而基站作为接收端，发射端到接收端的方向为上行方向。

LTE-Advanced系统的终端最多可以支持四根天线同时发送。目前，终端按照基站选定的预编码矩阵进行预编码处理，多根天线都处于开启状态。对于终端来讲，由于用户手握方式、天线极化方向等因素的影响，在多根天线中，有的天线可能会处在阴影区。由于处在阴影区的天线发出的信号会产生很大的衰减，因此在这些天线上发送信号的效率很低，此时，如果这些天线的功率放大器(PA，Power Amplifier)还处于开启状态，会造成资源的浪费，降低多天线发送信号的效率。另一方面，LTE-Advanced的终端也有可能工作在LTE网络中，由于LTE网络在上行方向只能使用单天线模式，因此在LTE-Advanced的设计中也需要考虑终端自己关闭若干根天线，或者基站控制终端选择关闭若干根天线，以采用单根或者双根天线进行发射的场景。

在预编码矩阵W中，可以采用功率缩放因子来控制终端的发射功率，实现终端的功率节省。例如，一种无线系统上行两天线预编码矩阵集如下表1所示，

表1

预编码矩阵集中索引为4和5的预编码矩阵中的A为功率缩放因子， $\left[\begin{array}{c}1\\ 0\end{array}\right]$ 和 $\left[\begin{array}{c}0\\ 1\end{array}\right]$ 分别表示从两根天线中只选择一根天线传输。

然而，如何确定适当的功率缩放因子来控制终端的发射功率，现有技术中并没有提出一种有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多天线终端发送功率的控制方法和系统，以解决现有技术无法确定适当的功率缩放因子来控制终端的发射功率的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种多天线终端发送功率的控制方法，该方法包括：

终端或基站根据所述终端的功率放大器(PA)配置信息，以及所述终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子；

所述终端根据所述功率缩放因子控制上行信号的发射功率。

该方法进一步包括：如果所述基站确定功率缩放因子，则将所述功率缩放因子发送给所述终端。

所述PA配置信息包含在所述终端的能力内容列表中，并由所述终端通过高层无线资源控制(RRC)信令发送给所述基站。

所述根据PA配置信息以及终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子，具体为：

对于上行配置两根物理天线的终端，选择一根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，选择两根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的两根物理天线所对应的PA最大输出功率都大于或等于所述终端的总发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为否则，确定所述功率缩放因子为1/2。

所述根据PA配置信息以及终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子，具体为：

对于上行配置两根物理天线的终端，选择一根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，选择两根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的两根物理天线所对应的PA最大输出功率都达到所述终端的最大发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为否则，确定所述功率缩放因子为1/2。

所述根据PA配置信息以及终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子，具体为：

对于上行配置两根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在一根物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在至少两根物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2。

所述根据PA配置信息以及终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子，具体为：

对于上行配置两根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在一根物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在至少两根物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2。

本发明还提供了一种多天线终端发送功率的控制系统，该系统包括：终端和基站，其中，

所述终端或基站用于根据所述终端的PA配置信息，以及所述终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子；

所述终端还用于，根据所述功率缩放因子控制上行信号的发射功率。

所述基站进一步用于，将确定的功率缩放因子发送给所述终端。

所述终端进一步用于，将包含所述PA配置信息的能力内容列表通过高层RRC信令发送给所述基站。

所述终端或基站进一步用于，在确定功率缩放因子时，

对于上行配置两根物理天线的终端，选择一根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，选择两根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的两根物理天线所对应的PA最大输出功率都大于或等于所述终端的总发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2。

所述终端或基站进一步用于，在确定功率缩放因子时，

对于上行配置两根物理天线的终端，选择一根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，选择两根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的两根物理天线所对应的PA最大输出功率都达到所述终端的最大发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2。

所述终端或基站进一步用于，在确定功率缩放因子时，

对于上行配置两根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在一根物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在至少两根物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为否则，确定所述功率缩放因子为1/2。

所述终端或基站进一步用于，在确定功率缩放因子时，

对于上行配置两根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在一根物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在至少两根物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为否则，确定所述功率缩放因子为1/2。

本发明所提供的一种多天线终端发送功率的控制方法和系统，由终端或基站根据终端的PA配置信息，以及终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子；终端根据该功率缩放因子控制上行信号的发射功率。本发明能够根据PA配置信息，以及终端的发射功率，确定适当的功率缩放因子来控制终端的发射功率，从而提高了多天线发送信号的效率，节约了资源。

附图说明

图1为现有技术中采用预编码的MIMO通信系统的架构示意图；

图2为现有技术中实现预编码的方法流程图；

图3为本发明一种多天线终端发射功率的控制方法流程图；

图4为本发明实施例中通过RRC上报PA配置信息的流程图。

具体实施方式

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。

本发明所提供的一种多天线终端发送功率的控制方法，如图3所示，主要包括以下步骤：

步骤301，终端或基站根据终端的PA配置信息，以及终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子。

本发明中天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子，即可以由终端来确定，也可以由基站来确定。如果有基站确定，那么基站需要将确定的功率缩放因子发送给终端。

本发明在终端的能力内容列表中增加PA配置信息，并将能力内容列表通过高层RRC信令通知给网络侧，具体如下：

a、在终端的能力内容列表中增加PA配置信息；

b、终端通过终端能力传输(UE capability transfer)的RRC流程来上报PA配置信息。该流程如图4所示，具体包括：

步骤401，网络侧(包括基站和核心网)通过终端能力查询(UE CapabilityEnquiry IE)来触发终端上报能力内容列表。

步骤402，终端通过终端能力信息(UE Capability Information IE)上报自身的能力内容列表，其中包含PA配置信息。

终端或基站根据PA配置信息以及终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子的具体操作如下：

对于上行配置两根物理天线的终端，选择一根物理天线进行发射，根据PA配置信息，如果被选择的物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于终端的总发射功率，则确定功率缩放因子为1；否则，确定功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，选择两根物理天线进行发射，根据PA配置信息，如果被选择的两根物理天线所对应的PA最大输出功率都大于或等于终端的总发射功率的一半，则确定功率缩放因子为

否则，确定功率缩放因子为1/2。

或者，对于上行配置两根物理天线的终端，选择一根物理天线进行发射，根据PA配置信息，如果被选择的物理天线所对应的PA最大输出功率达到终端的最大发射功率，则确定功率缩放因子为1；否则，确定功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，选择两根物理天线进行发射，根据PA配置信息，如果被选择的两根物理天线所对应的PA最大输出功率都达到终端的最大发射功率的一半，则确定功率缩放因子为

否则，确定功率缩放因子为1/2。

或者，对于上行配置两根物理天线的终端，根据PA配置信息，如果存在一根物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于终端的总发射功率，则确定功率缩放因子为1；否则，确定功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，根据PA配置信息，如果存在至少两根物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于终端的总发射功率的一半，则确定功率缩放因子为否则，确定功率缩放因子为1/2。

或者，对于上行配置两根物理天线的终端，根据PA配置信息，如果存在一根物理天线所对应的PA最大输出功率达到终端的最大发射功率，则确定功率缩放因子为1；否则，确定功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，根据PA配置信息，如果存在至少两根物理天线所对应的PA最大输出功率达到终端的最大发射功率的一半，则确定功率缩放因子为

否则，确定功率缩放因子为1/2。

步骤302，终端根据该功率缩放因子控制上行信号的发射功率。

基于图3所示多天线终端发送功率的控制方法，本发明的一种实现预编码的方法具体为：

A、在终端和基站保存预先设置的预编码矩阵集；

B、基站根据系统设置或测量到的终端的信号质量，从预编码矩阵集中选择具有天线选择功能的预编码矩阵，并将所选预编码矩阵的索引发送给终端；

C、终端利用预编码矩阵索引对应的预编码矩阵对发送信号进行预编码，并根据上述图3所示方法确定的功率缩放因子对上行信号的发射功率进行控制。

下面结合具体实施例，对上述图3所示多天线终端发送功率的控制方法进一步详细阐述。

在本发明的实施例一中，终端在其上行配置了两根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为20dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率也为20dBm，且物理天线端口与PA是一对一映射。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率小于或等于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1；如果终端实际的总发射功率大于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为

当选择第二根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率小于或等于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1；如果终端实际的总发射功率大于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为

在本发明的实施例二中，终端在其上行配置了两根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，且物理天线端口与PA是一对一映射。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率小于或等于23dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1。

当选择第二根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率小于或等于23dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1。

需要指出的是，由于目前协议规定终端的最大发射功率为23dBm，因此，实际应用中配置任一天线的PA最大发射功率都不可能超过23dBm，从而该实施例中也就不存在终端实际的总发射功率大于23dBm的情况。

在本发明的实施例三中，终端在其上行配置了两根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为20dBm，且物理天线端口与PA是一对一映射。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\end{array}\right]:$ 如果终端实际的总发射功率小于或等于23dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1。需要指出的是，由于目前协议规定终端的最大发射功率为23dBm，因此，实际应用中配置任一天线的PA最大发射功率都不可能超过23dBm，从而该实施例中也就不存在终端实际的总发射功率大于23dBm的情况。

当选择第二根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率大于或等于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为

如果终端实际的总发射功率小于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1。

在本发明的实施例四中，终端在其上行配置了四根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为17dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为17dBm，第三根物理天线的PA最大发射功率为17dBm，第四根物理天线的PA最大发射功率为17dBm，且物理天线端口与PA是一对一映射。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一和第三根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ j\\ 0\end{array}\right]$ 和 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -j\\ 0\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率大于17dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2；如果终端实际的总发射功率小于或等于17dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为

当选择第二和第四根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ j\end{array}\right]$ 和 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -j\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率大于17dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2；如果终端实际的总发射功率小于或等于17dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为

在本发明的实施例五中，终端在其上行配置了四根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第三根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第四根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，且物理天线端口与PA是一对一映射。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一和第三根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ j\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -j\\ 0\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率为23dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为

如果终端实际的总发射功率小于23dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2。

当选择第二和第四根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ j\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -j\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率为23dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为

如果终端实际的总发射功率小于23dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2。

需要指出的是，由于目前协议规定终端的最大发射功率为23dBm，因此，实际应用中配置任一天线的PA最大发射功率都不可能超过23dBm，从而该实施例也就不存在终端实际的总发射功率大于23dBm的情况。

在本发明的实施例六中，终端在其上行配置了四根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为20dBm，第三根物理天线的PA最大发射功率为20dBm，第四根物理天线的PA最大发射功率为20dBm，且物理天线端口与PA是一对一映射。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一和第三根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ j\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -j\\ 0\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率小于或者等于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为

如果终端实际的总发射功率大于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2。

当选择第二和第四根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ j\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -j\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率小于或者等于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为

如果终端实际的总发射功率大于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2。

在本发明的实施例七中，终端在其上行配置了四根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为20dBm，第三根物理天线的PA最大发射功率为20dBm，第四根物理天线的PA最大发射功率为17dBm，且物理天线端口与PA是一对一映射。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一和第三根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ j\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -j\\ 0\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率小于或者等于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为

如果终端实际的总发射功率大于20dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2。

当选择第二和第四根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ j\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -j\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率小于或者等于17dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为如果终端实际的总发射功率大于17dBm，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2。

另外，在LTE-Advanced系统中，物理天线端口与AP可以不是一一对应，这也提高了PA的利用效率。下面结合具体实施例进行说明。

在本发明的实施例八中，终端在其上行配置了两根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为20dBm，且支持任一物理天线端口与任一PA互连。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\end{array}\right],$ 终端或者基站选择的功率缩放因子A为1。第一根物理天线采用第一个PA进行发送。

当选择第二根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\end{array}\right],$ 终端或者基站选择的功率缩放因子A为1。第二根物理天线采用第一个PA进行发送。

在本发明的实施例九中，终端在其上行配置了两根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，且支持任一物理天线端口与任一PA互连。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\end{array}\right],$ 终端或者基站选择的功率缩放因子A为1。第一根物理天线可采用第一个PA或者第二个PA进行发送。

当选择第二根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\end{array}\right],$ 终端或者基站选择的功率缩放因子A为1。第二根物理天线采用第一个PA或者第二个PA进行发送。

在本发明的实施例十中，终端在其上行配置了两根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为20dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为20dBm，且支持任一物理天线端口与任一PA互连。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\end{array}\right],$ 如果终端实际的总发射功率大于任何一个PA的最大输出功率，则终端或者基站选择的功率缩放因子A为

否则，终端或者基站选择的功率缩放因子A为1。第一根物理天线可采用第一个PA或者第二个PA进行发送。

当选择第二根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\end{array}\right],$ 如果终端实际的总发射功率大于任何一个PA的最大输出功率，则终端或者基站选择的功率缩放因子A为否则，终端或者基站选择的功率缩放因子A为1。第一根物理天线可采用第一个PA或者第二个PA进行发送。

在本发明的实施例十一中，终端在其上行配置了四根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第三根物理天线的PA最大发射功率为3dBm，第四根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，且支持任一物理天线端口与任一PA互连。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一和第三根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ j\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -j\\ 0\end{array}\right].$ 终端或基站选择的功率缩放因子A为

第一和第三根物理天线可采用任意两个PA进行发送。

当选择第二和第四根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ j\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -j\end{array}\right].$ 终端或基站选择的功率缩放因子A为

第二和第四根物理天线可采用任意两个PA进行发送。

在本发明的实施例十二中，终端在其上行配置了四根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为23dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为大于或等于20dBm，第三根物理天线的PA最大发射功率为大于或等于20dBm，第四根物理天线的PA最大发射功率为大于或等于20dBm，且支持任一物理天线端口与任一PA互连。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一和第三根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ j\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -j\\ 0\end{array}\right].$ 终端或基站选择的功率缩放因子A为第一和第三根物理天线可采用任意两个PA进行发送。

当选择第二和第四根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ j\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -j\end{array}\right].$ 终端或基站选择的功率缩放因子A为

第二和第四根物理天线可采用任意两个PA进行发送。

在本发明的实施例十三中，终端在其上行配置了四根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为小于20dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为小于20dBm，第三根物理天线的PA最大发射功率为小于20dBm，第四根物理天线的PA最大发射功率为小于20dBm，且支持任一物理天线端口与任一PA互连。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一和第三根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ j\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -j\\ 0\end{array}\right].$ 终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2。第一和第三根物理天线可采用任意两个PA进行发送。

当选择第二和第四根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ j\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -j\end{array}\right].$ 终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2。第二和第四根物理天线可采用任意两个PA进行发送。

在本发明的实施例十四中，终端在其上行配置了四根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为大于或等于20dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为小于20dBm，第三根物理天线的PA最大发射功率为大于或等于20dBm，第四根物理天线的PA最大发射功率为小于20dBm，且支持任一物理天线端口与任一PA互连。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一和第三根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ j\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -j\\ 0\end{array}\right].$ 终端或基站选择的功率缩放因子A为

第一和第三根物理天线可采用第一和第三这两个PA进行发送。

当选择第二和第四根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ j\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -j\end{array}\right].$ 终端或基站选择的功率缩放因子A为

第二和第四根物理天线可采用第一和第三这两个PAPA进行发送。

在本发明的实施例十五中，终端在其上行配置了四根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为大于或等于20dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为大于或等于20dBm，第三根物理天线的PA最大发射功率为小于20dBm，第四根物理天线的PA最大发射功率为小于20dBm，且支持任一物理天线端口与任一PA互连。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一和第三根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ j\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -j\\ 0\end{array}\right].$ 终端或基站选择的功率缩放因子A为

第一和第三根物理天线可采用第一和第二这两个PA进行发送。

当选择第二和第四根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ j\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -j\end{array}\right].$ 终端或基站选择的功率缩放因子A为

第二和第四根物理天线可采用第一和第二这两个PAPA进行发送。

在本发明的实施例十六中，终端在其上行配置了四根物理天线，第一根物理天线的PA最大发射功率为17dBm，第二根物理天线的PA最大发射功率为17dBm，第三根物理天线的PA最大发射功率为17dBm，第四根物理天线的PA最大发射功率为17dBm，且支持任一物理天线端口与任一PA互连。终端需要将其PA配置信息由高层RRC信令通知给网络侧。

根据终端的PA配置信息和发射功率确定天线选择时使用的缩放因子。

当选择第一和第三根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -1\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ j\\ 0\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ -j\\ 0\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率大于任何一个PA的最大输出功率，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2；否则，终端或基站选择的功率缩放因子A为

第一和第三根物理天线可采用任意两个PA进行发送。

当选择第二和第四根物理天线发送时，基站选择的预编码矩阵为 $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -1\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ j\end{array}\right],$ $A\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ -j\end{array}\right].$ 如果终端实际的总发射功率大于任何一个PA的最大输出功率，则终端或基站选择的功率缩放因子A为1/2；否则，终端或基站选择的功率缩放因子A为

第二和第四根物理天线可采用任意两个PA进行发送。

为实现上述多天线终端发射功率的控制方法，本发明所提供的一种多天线终端发射功率的控制系统，主要包括：基站和终端，其中，终端或基站用于根据终端的PA配置信息，以及终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子。终端还用于，根据功率缩放因子控制上行信号的发射功率。

如果由基站确定功率缩放因子，那么基站需要将确定的功率缩放因子发送给终端。相应的，终端进一步用于，将包含PA配置信息的能力内容列表通过高层RRC信令发送给基站。确定功率缩放因子的具体操作如前述方法中所述，此处不再赘述。

综上所述，本发明能够根据PA配置信息，以及终端的发射功率，确定适当的功率缩放因子来控制终端的发射功率，从而提高了多天线发送信号的效率，节约了资源。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种多天线终端发送功率的控制方法，其特征在于，在终端的能力内容列表中增加功率放大器PA配置信息，并由所述终端通过高层无线资源控制RRC信令发送给基站，该方法包括：

终端或基站根据所述终端的PA配置信息，以及所述终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子；

所述终端根据所述功率缩放因子控制上行信号的发射功率；

其中，所述根据所述终端的PA配置信息以及终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子，具体为：

对于上行配置两根物理天线的终端，选择一根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，选择两根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的两根物理天线所对应的PA最大输出功率都大于或等于所述终端的总发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2；

或，对于上行配置两根物理天线的终端，选择一根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，选择两根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的两根物理天线所对应的PA最大输出功率都达到所述终端的最大发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2；

或，对于上行配置两根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在一根物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在至少两根物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2；

或，对于上行配置两根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在一根物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在至少两根物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2。

2.根据权利要求1所述多天线终端发送功率的控制方法，其特征在于，该方法进一步包括：如果所述基站确定功率缩放因子，则将所述功率缩放因子发送给所述终端。

3.一种多天线终端发送功率的控制系统，其特征在于，该系统包括：终端和基站，其中，

所述终端用于在其能力内容列表中增加PA配置信息，并通过RRC信令发送给所述基站；

所述终端或基站用于根据所述终端的PA配置信息，以及所述终端的发射功率，确定天线选择时预编码矩阵的功率缩放因子；

所述终端还用于，根据所述功率缩放因子控制上行信号的发射功率；

其中，所述终端或基站进一步用于，在确定功率缩放因子时，

对于上行配置两根物理天线的终端，选择一根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，选择两根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的两根物理天线所对应的PA最大输出功率都大于或等于所述终端的总发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2；

或，对于上行配置两根物理天线的终端，选择一根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，选择两根物理天线进行发射，根据所述PA配置信息，如果被选择的两根物理天线所对应的PA最大输出功率都达到所述终端的最大发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2；

或，对于上行配置两根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在一根物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在至少两根物理天线所对应的PA最大输出功率大于或等于所述终端的总发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2；

或，对于上行配置两根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在一根物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率，则确定所述功率缩放因子为1；否则，确定所述功率缩放因子为

对于上行配置四根物理天线的终端，根据所述PA配置信息，如果存在至少两根物理天线所对应的PA最大输出功率达到所述终端的最大发射功率的一半，则确定所述功率缩放因子为

否则，确定所述功率缩放因子为1/2。

4.根据权利要求3所述多天线终端发送功率的控制系统，其特征在于，所述基站进一步用于，将确定的功率缩放因子发送给所述终端。

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