CN103582101A - 调整基站天线发射功率的方法、装置及基站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种调整基站天线发射功率的方法、装置及基站，方法包括：接收输入的发射功率受限天线集的预编码矩阵；所述预编码矩阵根据系统中每个子带的每个层上的与所述基站通信的用户终端的调度结果确定;根据所述发射功率受限天线集的发射功率限制要求或改善系统容量要求或改善覆盖性能要求，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵调整所述发射功率受限天线集的流发射功率；所述发射功率受限天线集的流发射功率为所述发射功率受限天线集的一个流在所述发射功率受限天线集的所有天线上发送的功率之和；所述一个流为所述系统中的一个子带的一个层上向用户终端发送的数据。

Description

调整基站天线发射功率的方法、装置及基站

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种调整基站天线发射功率的方法、装置及基站。

背景技术

在无线通信系统中，对无线信号的发射功率有一定的限制条件，很多RRU（Radio Remote Unit，远端机即射频拉远）产品的每根天线分别配备了独立的功率放大器。由于功率放大器的输出功率受限，因此每根天线的发射功率不能超过规定的天线最大发射功率。也有很多RRU产品实现了天线之间的功率共享，因此每个RRU的发射功率不能超过规定的RRU最大发射功率。当一个小区内采用的发射天线数量很多时，出于成本等方面的考虑，有可能将多个RRU拼接使用，要求每个小区的发射功率不能超过规定的小区最大发射功率。由于一个基站的多个小区统一供电，所以另一种可能的限制条件是，每个基站的发射功率不能超过规定的基站最大发射功率。

这些发射功率限制条件，可以用功率受限天线集来统一表示。对于天线功率限制、RRU功率限制、小区功率限制、基站功率限制，一个功率受限天线集分别对应于一根发射天线、一个RRU的所有发射天线、一个小区的所有发射天线、一个基站的所有发射天线。不同功率受限天线集，可以有不同的最大发射功率限制。每个功率受限天线集内的所有天线的总发射功率，不能超过相应的最大发射功率。

实际系统中，可以采用多种不同规格的基站设备实现不同的功率限制。比如在异构网络中，宏小区天线的最大发射功率，与微小区天线的最大发射功率不同。所以无线通信系统中的发射功率限制条件，可以用各种功率受限天线集的组合来完整表示。

为了进一步提升无线通信系统容量，多点协作（CoMP）技术在3GPP LTE等标准研究中日益受到重视和广泛研究。在基站间采用CoMP技术时，由于每个用户到各基站的路损差异很大，经预编码分配到各功率受限天线集的功率差别很大，所以按照通常的方法计算得到的各功率受限天线集的发射功率，很容易超过其最大发射功率限制。

为了解决该问题，工程上比较实用的技术方案通常是采用均匀降低各基站天线功率的方法，来满足无线通信系统中的发射功率限制条件。

在得到基本的预编码矩阵W（该预编码矩阵包括了M个子带的预编码矩阵W_m(m=1,2,…,M)）之后，将该预编码矩阵乘以某一个小于1的降功率系数α，即把所有基站天线的发射功率均匀地降低一定程度：

W_m=α·W_m

该降功率系数的选取，最简单的方法是直接把功率降低3dB：

$W_m=\frac{1}{\sqrt{2}}\·W_m$

更好的方法是先根据预编码矩阵估计各天线的发射功率P_n，再按照把其最大值降低到满足最大发射功率限制P_max的要求，设定降功率系数：

$W_m=\frac{\sqrt{P_{\max }}}{\max \left\{P_n\right\}}\·W_m$

虽然通过简单地把所有基站天线的发射功率都均匀地降低一定程度，可以满足最大发射功率限制，但是该技术方案由于不加区别地将所有基站天线的发射功率均匀地降低，所以会使得原本并未超过最大发射功率限制的功率受限天线集的发射功率降得更低，从而造成不必要的覆盖和容量等性能损失，明显降低网络的覆盖和容量等性能。

发明内容

本发明提供一种调整基站天线发射功率的方法、装置及基站，用于解决现有技术造成的基站天线不必要的覆盖和容量等性能损失等问题。

本发明的第一个方面是提供一种调整基站天线发射功率的方法，包括：

接收输入的发射功率受限天线集的预编码矩阵；所述预编码矩阵根据系统中每个子带的每个层上的与所述基站通信的用户终端的调度结果确定;

根据所述发射功率受限天线集的发射功率限制要求或改善系统容量要求或改善覆盖性能要求，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵调整所述发射功率受限天线集的流发射功率；所述发射功率受限天线集的流发射功率为所述发射功率受限天线集的一个流在所述发射功率受限天线集的所有天线上发送的功率之和；所述一个流为所述系统中的一个子带的一个层上向用户终端发送的数据。

本发明的另一个方面是提供一种调整基站天线发射功率的装置，包括：

预编码矩阵接收模块，用于接收输入的发射功率受限天线集的预编码矩阵；所述预编码矩阵根据系统中每个子带的每个层上的与所述基站通信的用户终端的调度结果确定;

功率调整模块，用于根据所述发射功率受限天线集的发射功率限制要求或改善系统容量要求或改善覆盖性能要求，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵调整所述发射功率受限天线集的流发射功率；所述发射功率受限天线集的流发射功率为所述发射功率受限天线集的一个流在所述发射功率受限天线集的所有天线上发送的功率之和；所述一个流为所述系统中的一个子带的一个层上向用户终端发送的数据。

本发明的又一个方面是提供一种基站，包括天线及上述调整基站天线发射功率的装置，所述调整基站天线发射功率的装置用来调整所述天线的发射功率。

本发明提供的调整基站天线发射功率的方法、装置及基站的技术效果是：通过对流发射功率进行调整，解决现有技术不加区别地将所有基站天线的发射功率均匀地降低，使得原本并未超过最大发射功率限制的功率受限天线集的发射功率降得更低，从而造成不必要的覆盖和容量等性能损失等问题，以提高基站系统的网络的覆盖和容量等性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种调整基站天线发射功率的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种调整基站天线发射功率的方法的流程图；

图3为采用图2所示实施例提供的调整基站天线发射功率的方法的仿真结果示意图；

图4为本发明实施例提供的调整基站天线发射功率的装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种基站的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种基站的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的一种调整基站天线发射功率的方法的流程图。如图1所示，该方法包括：

步骤11、接收输入的发射功率受限天线集的预编码矩阵；该预编码矩阵根据系统中每个子带的每个层上的与该基站通信的用户终端的调度结果确定。

预编码矩阵是一个基带数字信号处理中的复数矩阵，无量纲。

天线发射功率是天线输出的射频模拟信号s_RF的功率，物理上的量纲为W，通信中的单位是dBm。

一般情况下，基带数字信号s_BS与天线发送的射频模拟信号s_RF，存在线性关系：天线射频信号s_RF=C×s_BS，其中s_BS无量纲，s_RF单位为W，系数C的单位也为W，这三个量都是复数。

因此基带数字信号的功率（s_BS的模平方在一段时间的平均，无量纲），与射频模拟信号的功率（s_RF在一段时间的平均能量），也存在线性关系，其比例系数为C的模平方。

在基带，时域的数字信号s_BS，与频域的预编码矩阵P，关系如下：

频域的预编码矩阵P，决定了时域的基带数字信号s_BS的功率。具体地说，s_BS由频域各流输入信号与预编码矩阵共同决定，但是频域各流输入信号本身是归一化的，所以不影响s_BS的功率，因此预编码矩阵P决定了s_BS的功率，也决定了s_RF的功率。

步骤12、根据该发射功率受限天线集的发射功率限制要求或改善系统容量要求或改善覆盖性能要求，调整该预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用该调整后的预编码矩阵调整该发射功率受限天线集的流发射功率；该发射功率受限天线集的流发射功率为该发射功率受限天线集的一个流在该发射功率受限天线集的所有天线上发送的功率之和；该一个流为该系统中的一个子带的一个层上向用户终端发送的数据。该一个流对应于正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA）系统中的一个子带的一个层，一根天线的发射功率，正比于所有子带所有层上的预编码向量在该天线上的元素的模平方之和。“层”是3GPP LTE协议中的一个基本概念，简单地说，就是对应于一个预编码向量的空域数据处理维度。

输出的预编码矩阵，与输入的预编码矩阵相比，在各流上的增益不同。一个子带的一个层的增益调整，会使所有天线上的功率都发生改变。调整了流发射功率，就调整了天线发射功率，同时也调整了天线发射功率在各个流上的功率分配。

其中，该根据该发射功率受限天线集的发射功率限制要求，调整该预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用该调整后的预编码矩阵调整该发射功率受限天线集的流发射功率，包括：

根据该预编码矩阵得到功率矩阵，该功率矩阵的一行功率之和为一个天线的天线发射功率，一列功率之和为一个流的流发射功率，该一个流为该发射功率受限天线集中一个子带上的一个层；

根据该功率矩阵得到最大的天线发射功率，利用该最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整该预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用该调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率，该至少一个流中的每个流的流发射功率为与该功率矩阵的至少一列中的每列对应，该至少一列为该功率矩阵中，各列按照该最大的天线发射功率所在行中的功率从大到小的顺序排列后的前至少一列。

其中，该一个流为正交频分多址OFDMA系统中的一个子带的一个层上的数据；一根天线的发射功率，正比于所有子带所有层上的预编码向量在该天线上的元素的模平方之和。

可选地，利用该最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率，包括：

将该最大的天线发射功率减去该天线功率门限值，得到第一剩余功率；

将第一特定行中待调整的功率之和减去该第一剩余功率后，除以该待调整的功率的数量，得到第二剩余功率；其中，该第一特定行为该功率矩阵中，功率之和为该最大的天线发射功率的行，该待调整的功率为该第一特定行中，所有功率按从大到小的顺序排列后的第一个功率，所述待调整的功率的数量为1；

若该第二剩余功率大于第一功率，则将该第二剩余功率分别除以该待调整的功率中每一个功率，得到该待调整的功率中各功率的第一调整因子，该功率矩阵中属于同一列的功率的调整因子相同；其中，该第一功率为该第一特定行中除待调整的功率之外的最大功率；

将该第二剩余功率分别除以该待调整的功率中每一个功率，得到该待调整的功率中各功率的第一调整因子，该功率矩阵中属于同一列的功率的调整因子相同；

将该第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，其中，该第二调整因子为该待调整的功率中各功率的原累积调整因子；

根据得到的累积调整因子调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与该待调整的功率所属的列对应的流发射功率。

可选地，利用该最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整该预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率，还包括：若该第二剩余功率不大于第一功率，则在该待调整的功率中增加该第一功率，该待调整的功率的数量加1后，执行该将第一特定行中待调整的功率之和减去该第一剩余功率后，除以该待调整的功率的数量，直至该第二剩余功率大于第一功率。

可选地，在将该第二剩余功率分别除以该待调整的功率中每一个功率之后，该将该第一调整因子乘以第二调整因子之前，还包括：

利用该第一调整因子调整该待调整的功率所属的列上的所有功率，得到新的功率矩阵；

根据该新的功率矩阵得到最大的天线发射功率，若最大的天线发射功率不大于天线功率门限值，则执行该将该第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，根据得到的累积调整因子调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与该待调整的功率所属的列对应的流发射功率；若最大的天线发射功率大于天线功率门限值，则执行该利用该最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整该预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用该调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率。

可选地，根据得到的累积调整因子调整该预编码矩阵，包括：

将该待调整的功率所属列对应的流的序号映射到子带序号和层序号，根据得到的累积调整因子，调整被映射到该待调整的功率所属列对应的流的序号的子带上的预编码矩阵。

或者，根据改善系统容量要求或改善覆盖性能要求，调整预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整的流发射功率，包括：

根据参考信号接收质量RSRQ，得到各用户设备的接收信噪比估计值；

根据总功率门限值及该各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的功率分配因子，一个流为一个子带的一个层；

利用该功率分配因子，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整每个流的流发射功率，以使天线发射功率满足所述改善系统容量要求或改善覆盖性能要求。

可选地，根据总功率门限值及该各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的功率分配因子，包括：

利用该各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的流发射功率；

将得到的所有流的流发射功率相加，得到总的天线发射功率；

将该总功率门限值除以该总的天线发射功率，得到功率分配调整系数；

将该功率分配调整系数分别乘以该每个流的流发射功率后，开平方，得到每个流的功率分配因子。

可选地，根据参考信号接收质量RSRQ，得到各用户设备的接收信噪比估计值之前，还包括：将所有子带分成Q个第一子带组，Q为大于1的整数；

根据总功率门限值及该各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的功率分配因子，包括：根据总功率门限值及该各用户设备的接收信噪比估计值，分别得到各第一子带组中的每个流的功率分配因子；

利用该功率分配因子，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整每个流的流发射功率，包括：利用该功率分配因子，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整各第一子带组中的每个流的流发射功率。

可选地，利用该功率分配因子，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整各第一子带组中的每个流的流发射功率之后，还包括：将所有子带分成R个第二子带组，R为大于1的整数；

根据该预编码矩阵得到与各第二子带组对应的子带组功率矩阵，该子带组功率矩阵的一行功率之和为一个天线上的第二子带组部分天线发射功率，一列功率之和为一个流的流发射功率，该一个流为该发射功率受限天线集中一个子带上的一个层；

根据该子带组功率矩阵分别得到各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，利用预设的天线功率门限值及该各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率，一个流组为一个第二子带组中的至少一个流，一个流组的流发射功率为该与相应的子带组功率矩阵的部分列对应的流发射功率，该相应的子带组功率矩阵的部分列，为与该一个流组所属的第二子带组对应的子带组功率矩阵中，各列按照最大的第二子带组部分天线发射功率所在行中的功率从大到小的顺序，排列后的前至少一个列。

可选地，利用预设的天线功率门限值及该各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率，包括：

将该各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率减去平均天线功率门限值，得到第一剩余功率，其中，该平均天线功率门限值为该预设的天线功率门限值除以R后得到的值；

将各子带组功率矩阵的第一特定行中待调整的功率之和减去该第一剩余功率后，除以该待调整的功率的数量，得到第二剩余功率；其中，该第一特定行为各子带组功率矩阵中，功率之和为最大的第二子带组部分天线发射功率的行，该待调整的功率为该第一特定行上的功率按从大到小的顺序排列后的前至少一个功率；

若该第二剩余功率大于第一功率，将该第二剩余功率分别除以该待调整的功率中每一个功率，得到该待调整的功率中各功率的第一调整因子，子带组功率矩阵中属于同一列的功率的调整因子相同；其中，该第一功率为该第一特定行中除该待调整的功率之外的最大功率；

将该第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，其中，该第二调整因子为该待调整的功率中各功率的原累积调整因子；

根据得到的累积调整因子调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与该各第二子带组中待调整的功率所属的列对应的流发射功率。

可选地，该利用预设的天线功率门限值及该各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率，还包括：若该第二剩余功率不大于第一功率，则在该待调整的功率中增加该第一功率，执行该将各子带组功率矩阵的第一特定行中待调整的功率之和减去该第一剩余功率后，除以该待调整的功率的数量。

可选地，在该将该第二剩余功率分别除以该待调整的功率中每一个功率之后，该将该第一调整因子乘以第二调整因子之前，还包括：

利用该第一调整因子调整该待调整的功率所属的列上的所有功率，执行该根据该子带组功率矩阵分别得到各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，利用该各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率，一个流组为一个第二子带组中的至少一个流。

可选地，根据得到的累积调整因子调整该预编码矩阵，包括：

将该各第二子带组中，待调整的功率所属列对应的流的序号映射到子带序号和层序号，根据得到的累积调整因子，调整被映射到该待调整的功率所属列对应的流的序号的子带上的预编码矩阵。

本发明实施例提供的调整基站天线发射功率的方法，通过对预编码矩阵进行调整，利用调整后的预编码矩阵对流发射功率进行调整，能够有针对性的基站天线的发射功率进行调整，解决了现有技术不加区别地将所有基站天的发射功率均匀降低导致的覆盖和容量性能损失问题。例如对部分流发射功率进行调整，根据信噪比对预编码矩阵进行调整，利用调整后的预编码剧中对流发射功率进行调整，不仅改善了系统的覆盖和容量性能，且提高了系统的吞吐量。

下面通过实施例一～实施例三对上述方法做进一步详细说明。

实施例一

在本实施例中，假设每根天线的最大发射功率不能超过P_max，即每根发射天线为一个功率受限天线集，每个功率受限天线集的最大发射功率限制都为P_max。接收输入的发射功率受限天线集的预编码矩阵W后，对输入的发射功率受限天线集的预编码矩阵进行调整，再利用调整后的预编码矩阵对流发射功率进行调整。具体的调整实现步骤如图2所示，包括：

步骤21、初始化：

a）设置天线功率门限值：P_threshold=βP_max

其中，P_max即上述的每个功率受限天线集的最大发射功率限制，为与天线功率限制相对应的归一化天线功率值，在本实施例中等于子带数量除以天线数量，即P_max=20/4=5；β为实数因子，用于调节PAPR（峰均比）性能，β的值可视实际情况而定，天线功率门限值是在最大发送功率限制的基础上含有与（非线性）性能损失有关的软性限制，因此实际上，在带外泄漏满足要求的前提下，只要性能损失可接受，可以允许一定程度地超出最大发射功率限制。在本实施例中，β的值设置为1。

b）设置预编码矩阵W′的初值等于输入的原始预编码矩阵W；

c）根据按子带和层排列的预编码矩阵，计算按流排列的功率矩阵：

P(n,mL+l)=|W_m(n,l)|²,1≤m≤N_subband,1≤n≤N_Tx,1≤l≤L

其中，n表示第n行或者第n个天线，m表示第m组列或者第m个子带，l表示子带的第l层，N_subband为子带的数量，也即功率矩阵的列分成的组的数量，NTX为天线的数量，也即功率矩阵的行数，L为一个子带中的层数。

d）设置流的累积调整因子初值

α_c(i)=1,1≤i≤N_subbandL

i为矩阵功率的第i列，或者为第i个流。

步骤22、计算每个基站天线上所有流的总发射功率即天线发射功率P_n：

$P_n=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}P(n,i),1\≤n\≤N_{\mathrm{Tx}}$

其中，P（n，i）表示第n行上的第i个功率，可以看出，一个天线的天线功率为上述功率阵列中一行的功率之和。

步骤23、从步骤22得到的天线发射功率中找到最大的天线发射功率max{P_n}=P_v，比较P_v与天线功率门限值P_threshold；如果最大的基站天线发射功率P_v≦P_threshold，则执行步骤210；否则，继续执行步骤24。

步骤24、对功率调整进行初始化。

a）对上述功率矩阵中的各列功率，按照该最大的天线发射功率所在行中的功率从大到小的顺序排列。其中，最大的天线发射功率所在行中的功率排列如下：

$\left[\begin{array}{cccc}{Q}_1& Q_2& \·\·\·& Q_{N_{\·\·\·\mathrm{subband}}L}\end{array}\right]=\mathrm{sort}\left\{\left[\begin{array}{cccc}P(v,1)& P(v,2)& \·\·\·& P(v,N_{\mathrm{subband}}L)\end{array}\right]\right\}$

排序前后的映射关系为：

Q_j=P(v,q(j))

$Q_1>Q_2>...>Q_{N_{\mathrm{subband}}L}$

b）计算第一剩余功率

P_left1=P_v-P_threshod

c）待调整的功率的初值为

其中，N_adj为待调整的功率的数量，等同于功率排列位置，N_adj=1，即初始时，待调整的功率为Q₁。

步骤25、计算第二剩余功率P_left2：

P_left2=（∑P_adj-P_left1）/N_adj。

其中， $\mathrm{\Σ}{P}_{\mathrm{adj}}=\underset{j=1}{\overset{j=N_{\mathrm{adj}}}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_j.$

步骤26、判断第二剩余功率P_left2是否大于

若则执行步骤27，否则，执行步骤212；

步骤27、分别计算得到待调整的功率中各功率的第一调整因子α_j：

α_j＝P_left2/Q_j

其中，j＝1,2,…,N_adj。

步骤28、利用该第一调整因子调整该待调整的功率所属的列上的所有功率：

P(n,q(j))=α_j·P(n,q(j)),1≤n≤N_Tx,1≤j≤N_adj

步骤29、利用步骤27得到的第一调整因子α_j调整对应流的累积调整因子：

α_c(q(j))=α_j·α_c(q(j)),1≤j≤N_adj

返回执行步骤22。

步骤210、将所述待调整的功率所属列对应的流的序号映射到子带序号和层序号，根据步骤29得到的累积调整因子调整原始预编码矩阵，利用调整后的原始预编码矩阵与待调整的功率所属的列对应的流发射功率。

首先，对流i=1,2,…,N_subbandL，如果累积调整因子α_c(i)≠1，则将对应的流序号i映射到子带序号和层序号：

l=i-mL

其中

为向下取整函数。

等同于将α_c(q(j)),1≤j≤N_adj对应的流序号映射到子带序号和层序号。

然后，利用累积调整因子对被映射到流序号i的子带上的预编码矩阵，得到调整后的预编码矩阵W′_m(n,l)：

${W^{\′}}_m(n,l)=\sqrt{{\mathrm{\α}}_c\left(i\right)}\·W_m(n,l),1\≤n\≤N_{\mathrm{Tx}},i=q\left(j\right),1\≤j\≤N_{\mathrm{adj}}$

步骤211、输出调整后的预编码矩阵W′，结束。

步骤212、增加调整功率的部分流的数量N_adj=N_adj+1，返回执行步骤25。

将上述基站天线功率调整方法应用于某CoMP传输场景时，仿真得到各基站天线的归一化发射功率的统计结果如图3所示。在该场景下，归一化的天线功率限制要求为小于5。从图3中可以看出，如果不采用任何功率分配，即无任何功率约束时，将有50%的基站天线功率超过限制；如果采用现有技术均匀地降低所有天线上的发射功率，那么将有超过80%的基站天线功率小于4，不能充分发挥其发射功率能力，从而降低其覆盖和容量性能；如果采用本发明实施例提供的技术方案后，所有的基站天线发射功率都不超过最大发射功率限制，而且只有约10%的基站天线功率小于4，充分发挥了发射功率能力，从而能够改善系统的覆盖和容量性能。

并且，从图3所示的系统仿真结果可以看出，采用本发明实施例提出的技术方案，与采用现有技术相比，网络平均吞吐量提升1.5%，边缘吞吐量提升3%。并且，性能增益的大小与应用场景有关，基站天线越接近噪声受限场景，性能增益就越高。

计算复杂度的分析见下表。

从表中可以看出，如果采用现有技术，其每ms的计算复杂度约为4K～8K次复乘，而采用本发明实施例提出的技术方案，每ms的计算复杂度约为6K次复乘，因此两者的计算复杂度相当。系统中的预编码处理每ms的计算复杂度约为5600K次复乘，因此，本发明实施例提出的技术方案的计算复杂度都很低，可以满足工程实现的要求。

实施例二

在本实施例中，为改善系统吞吐性能，通过以下步骤，实现各流的功率分配：

步骤一、初始化：

a)输入预编码矩阵W；

b)设定总功率目标P_target，即总功率门限值；

c)设置功率补偿系数α(0≤α≤1)，以及功率分配参数P₀的初值；

d)根据RSRQ等信息，得到各UE的接收信噪比估计值γ_u。

步骤二、根据各UE的接收信噪比估计值，对每个流的流发射功率初值：

$P(m,l)=P_0/{\mathrm{\γ}}_{u(m,l)}^{\mathrm{\α}},0\≤m\≤N_{\mathrm{subband}}-\mathrm{1,1}\≤l\≤L$

其中u(m,l)是第m个子带第L层的UE序号。

步骤三、将得到的所有流的流发射功率相加，得到总的天线发射功率：

$P_{\mathrm{total}}=\underset{m-0}{\overset{N_{\mathrm{subband}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l-1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}P(m,l).$

步骤四、将上述总功率门限值除以该总的天线发射功率，得到功率分配调整系数：

c=P_target/P_total。

步骤五、计算每个流的功率分配因子：

$\mathrm{\β}(m,l)=\sqrt{c\·P(m,l)}.$

为了改善覆盖性能，可以把较多的功率分配给小区边缘用户。当小区中心用户的信噪比非常高时，适当减少分配给这些用户的功率，对这些用户的吞吐量影响很小，而把节省出来的这些功率分配给小区边缘用户，可以获得较明显的吞吐量提升，从而在整体上改善系统容量。

步骤六、对每个流实施功率调整：

W′_m(n,l)=β(m,l)·W_m(n,l),0≤m≤N_subband-1,1≤n≤N_Tx,1≤l≤L。

步骤七、输出预编码矩阵W′，结束。

本发明实施例提供的技术方案通过根据UE的接收信噪比估计值得到的功率分配因子对流发射功率进行调整，与现有的均匀降功率技术相比，不需要降低所有流发射功率，只需要降低一小部分对发射功率影响最大的流发射功率，就可以满足功率限制要求，因此能够保持大部分流以较高的功率发送，从而可以获得较好的吞吐量性能。

实施例三

在本实施例中，为优化综合性能，首先采用实施例二的功率调整方法优化系统吞吐性能，然后采用实施例一的功率调整方法满足最大发射功率限制。并且，为降低计算复杂度，将子带进行分组，在每个子带组内，分别实施每流功率调整。具体如下：

将所有子带分为Q组(1≤Q≤N_subband)，第q个子带组内包含N_q个子带：

$\underset{q=1}{\overset{Q}{\mathrm{\Σ}}}{N}_q=N_{\mathrm{subband}}$

对每个子带组q，采用类似于实施例二的方法，对N_qL个流进行功率调整。

将所有子带分为R组(1≤R≤N_subband)，第r个子带组内包含N_r个子带：

$\underset{r=1}{\overset{R}{\mathrm{\Σ}}}{N}_r=N_{\mathrm{subband}}$

对每个子带组r，采用类似于实施例一的方法，对N_rL个流进行功率调整。

本发明实施例通过首先采用实施例二的功率调整方法，优化了系统吞吐性能，然后采用实施例一的功率调整方法，满足了最大发射功率限制。并且，将子带进行分组，在每个子带组内，分别实施每流功率调整，降了低计算复杂度。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各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一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图4为本发明实施例提供的调整基站天线发射功率的装置的结构示意图。本实施例提供的调整基站天线发射功率的装置用于实现图1所示实施例提供的方法，如图4所示，包括：预编码矩阵接收模块41及功率调整模块42。

预编码矩阵接收模块41用于接收输入的发射功率受限天线集的预编码矩阵；该预编码矩阵根据系统中每个子带的每个层上的与该基站通信的用户终端的调度结果确定。功率调整模块42用于根据所述发射功率受限天线集的发射功率限制要求或改善系统容量要求或改善覆盖性能要求，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵调整所述发射功率受限天线集的流发射功率；所述发射功率受限天线集的流发射功率为所述发射功率受限天线集的一个流在所述发射功率受限天线集的所有天线上发送的功率之和；所述一个流为所述系统中的一个子带的一个层上向用户终端发送的数据。该一个流对应于正交频分多址OFDMA系统中的一个子带的一个层；一根天线的发射功率，正比于所有子带所有层上的预编码向量在该天线上的元素的模平方之和。

其中，该功率调整模块42可包括：功率矩阵获得子模块、最大天线功率子模块及流功率调整子模块。

功率矩阵获得子模块用于根据该预编码矩阵得到功率矩阵，该功率矩阵的一行功率之和为一个天线的天线发射功率，一列功率之和为一个流的流发射功率，该一个流为该发射功率受限天线集中一个子带上的一个层；

最大天线功率子模块用于根据该功率矩阵得到最大的天线发射功率；

流功率调整子模块用于利用该最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整该预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用该调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率，该至少一个流中的每个流的流发射功率为与该功率矩阵的至少一列中的每列对应率，该至少一列为该功率矩阵中，各列按照该最大的天线发射功率所在行中的功率从大到小的顺序排列后的前至少一列。

该流功率调整子模块可具体用于：

将该最大的天线发射功率减去该天线功率门限值，得到第一剩余功率；

将第一特定行中待调整的功率之和减去该第一剩余功率后，除以该待调整的功率的数量，得到第二剩余功率；其中，该第一特定行为该功率矩阵中，功率之和为该最大的天线发射功率的行，该待调整的功率为该第一特定行中，所有功率按从大到小的顺序排列后的第一个功率，该待调整的功率的数量为1；

若该第二剩余功率大于第一功率，则将该第二剩余功率分别除以该待调整的功率中每一个功率，得到该待调整的功率中各功率的第一调整因子，该功率矩阵中属于同一列的功率的调整因子相同；其中，该第一功率为该第一特定行中除待调整的功率之外的最大功率；

将该第二剩余功率分别除以该待调整的功率中每一个功率，得到该待调整的功率中各功率的第一调整因子，该功率矩阵中属于同一列的功率的调整因子相同；

将该第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，其中，该第二调整因子为该待调整的功率中各功率的原累积调整因子；

根据得到的累积调整因子调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与该待调整的功率所属的列对应的流发射功率。

可选地，该流功率调整子模块还用于若该第二剩余功率不大于第一功率，则在该待调整的功率中增加该第一功率，该待调整的功率的数量加1后，执行该将第一特定行中待调整的功率之和减去该第一剩余功率后，除以该待调整的功率的数量，直至该第二剩余功率大于第一功率。

可选地，在将该第二剩余功率分别除以该待调整的功率中每一个功率之后，该将该第一调整因子乘以第二调整因子之前，还包括：

利用该第一调整因子调整该待调整的功率所属的列上的所有功率，得到新的功率矩阵；

根据该新的功率矩阵得到最大的天线发射功率，若最大的天线发射功率不大于天线功率门限值，则执行该将该第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，根据得到的累积调整因子调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与该待调整的功率所属的列对应的流发射功率；若最大的天线发射功率大于天线功率门限值，则该流功率调整子模块利用该最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整该预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用该调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率。

该流功率调整子模块利用该第一调整因子调整该待调整的功率所属的列上的所有功率，执行该根据该功率矩阵得到最大的天线发射功率，该流功率调整子模块利用该最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整该预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用该调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率后，该最大天线功率子模块根据该功率矩阵得到最大的天线发射功率。

可选地，该流功率调整子模块具体用于：将该待调整的功率所属列对应的流的序号映射到子带序号和层序号，根据得到的累积调整因子，调整被映射到该待调整的功率所属列对应的流的序号的子带上的预编码矩阵。

或者，该功率调整模块42可包括：

信噪比估计子模块，用于根据参考信号接收质量RSRQ，得到各用户设备的接收信噪比估计值；

分配因子获取子模块，用于根据总功率门限值及该各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的功率分配因子；

第一流功率调整子模块，用于利用该功率分配因子，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整中每个流的流发射功率，以使天线发射功率满足所述改善系统容量要求或改善覆盖性能要求。

可选地，该分配因子获取子模块具体用于：

利用该各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的流发射功率；

将得到的所有流的流发射功率相加，得到总的天线发射功率；

将该总功率门限值除以该总的天线发射功率，得到功率分配调整系数；

将该功率分配调整系数分别乘以该每个流的流发射功率后，开平方，得到每个流的功率分配因子。

可选地，本发明实施例提供的装置还包括：第一分组子模块，用于在该信噪比估计子模块根据参考信号接收质量RSRQ，得到各用户设备的接收信噪比估计值之前，将所有子带分成Q个第一子带组，Q为大于1的整数。

相应地，该分配因子获取子模块还用于根据总功率门限值及该各用户设备的接收信噪比估计值，分别得到各第一子带组中的每个流的功率分配因子；

该第一流功率调整子模块还用于利用该功率分配因子，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整各第一子带组中的每个流的流发射功率。

可选地，本发明实施例提供的装置还包括：第二分组子模块、分组功率矩阵获得子模块、分组天线功率获得子模块及第二流功率调整子模块。

第二分组子模块用于在该第一流功率调整子模块利用该功率分配因子，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整各第一子带组中的每个流的流发射功率之后，将所有子带分成R个第二子带组，R为大于1的整数；

分组功率矩阵获得子模块用于根据该预编码矩阵得到与各第二子带组对应的子带组功率矩阵，该子带组功率矩阵的一行功率之和为一个天线上的第二子带组部分天线发射功率，一列功率之和为一个流的流发射功率，该一个流为该发射功率受限天线集中一个子带上的一个层；

分组天线功率获得子模块根据该子带组功率矩阵分别得到各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率；

第二流功率调整子模块利用预设的天线功率门限值及该各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率，一个流组为一个第二子带组中的至少一个流，一个流组的流发射功率为与相应的子带组功率矩阵的部分列对应的流发射功率，该相应的子带组功率矩阵的部分列，为与该一个流组所属的第二子带组对应的子带组功率矩阵中，各列按照最大的第二子带组部分天线发射功率所在行中的功率从大到小的顺序，排列后的前至少一个列。

可选地，该第二流功率调整子模块具体用于：

将该各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率减去平均天线功率门限值，得到第一剩余功率，其中，该平均天线功率门限值为该预设的天线功率门限值除以R后得到的值；

将各子带组功率矩阵的第一特定行中待调整的功率之和减去该第一剩余功率后，除以该待调整的功率的数量，得到第二剩余功率；其中，该第一特定行为各子带组功率矩阵中，功率之和为最大的第二子带组部分天线发射功率的行，该待调整的功率为该第一特定行上的功率按从大到小的顺序排列后的前至少一个功率；

若该第二剩余功率大于第一功率，将该第二剩余功率分别除以该待调整的功率中每一个功率，得到该待调整的功率中各功率的第一调整因子，子带组功率矩阵中属于同一列的功率的调整因子相同；其中，该第一功率为该第一特定行中除该待调整的功率之外的最大功率；

将该第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，其中，该第二调整因子为该待调整的功率中各功率的原累积调整因子；

根据得到的累积调整因子调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与该各第二子带组中待调整的功率所属的列对应的流发射功率。

可选地，该第二流功率调整子模块还用于若所述第二剩余功率不大于第一功率，则在所述待调整的功率中增加所述第一功率，执行所述将各子带组功率矩阵的第一特定行中待调整的功率之和减去所述第一剩余功率后，除以所述待调整的功率的数量。

可选地，在所述将所述第二剩余功率分别除以所述待调整的功率中每一个功率之后，所述将所述第一调整因子乘以第二调整因子之前，还包括：

利用该第一调整因子调整该待调整的功率所属的列上的所有功率，执行该根据该子带组功率矩阵分别得到各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，该第二流功率调整子模块利用预设的天线功率门限值及该各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，调整该预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率。

可选地，该第二流功率调整子模块具体用于：

将该各第二子带组中，待调整的功率所属列对应的流的序号映射到子带序号和层序号，根据该第四步得到的累积调整因子，调整被映射到该待调整的功率所属列对应的流的序号的子带上的预编码矩阵。

本发明实施例提供的基站，包括天线及上述实施例提供的任意一种调整基站天线发射功率的装置，该调整基站天线发射功率的装置用来调整该天线的发射功率。

具体地，如图5所示，本实施例中，基站包括调度模块51、预编码矩阵生成模块52、功率调整模块53及功率分配模块54。其中，功率调整模块53可为上述装置实施例提供的任意一种调整基站天线发射功率的装置。

首先，调度模块51使用调度算法计算确定每个子带每个层上的UE。

调度算法有多种实现方法，典型的现有调度算法包括轮询调度、比例公平调度等。以一种最简单的轮询调度算法为例，其实现方法如下：首先将需要传输数据的J个UE排序为UE₁，UE₂，…，UE_J；然后对每个子带的每个层，依次序调度一个UE，即若上次调度了UE_j（1≤j<J），则本次对所述子带的所述层就调度UE_i+1，若上次调度了UE_J，则本次对所述子带的所述层就重新调度UE₁，直到确定所有子带所有层的UE。

其次，预编码矩阵生成模块52根据该调度结果生成一个原始的预编码矩阵，该原始预编码矩阵在每个子带上的功率相等。如预编码矩阵生成模块52产生原始预编码矩阵W，其中包括了M个子带的原始预编码矩阵W_m(m=1,2,…,M)。该原始预编码矩阵W尚未考虑最大天线功率限制。

然后，功率调整模块53根据发射功率限制要求或改善系统容量要求或改善覆盖性能要求计算得到每个流的功率调整因子，使用所述功率调整因子更新预编码矩阵。如功率调整模块53根据发射功率限制要求或改善系统容量要求或改善覆盖性能要求对原始预编码矩阵W进行处理，得到调整每流功率后的预编码矩阵W′。与W类似，该调整每流功率后的预编码矩阵W′包括了M个子带的预编码矩阵W′_m(m=1,2,…,M)，其与原始预编码矩阵W_m之间的关系为：

W′_m=W_mD_m

其中D_m是第m个子带相对应的降功率矩阵，它是对角阵。

最后，功率分配模块54使用所述更新后的预编码矩阵，实施每流功率分配。如图6所示，预编码模块对第k个数据子载波上的L层数据S_k=[s₁ ^(k) s₂ ^(k)…s_L ^(k)]^T，使用相应子带的预编码矩阵进行加权，得到第k个数据子载波上的N个天线端口的数据X_k：

其中K是一个子带内的子载波个数，

为向上取整函数。对每根发射天线，分别进行资源格(Resource Element)映射和OFDM信号生成，得到各天线端口的信号。

本发明实施例提供的方法及装置实施例，通过将一个子带的一个层作为一个流，按流进行功率分配，能够为每个流分配不同的功率。为一个流分配功率时，通过对该流所对应的预编码向量乘以一个调整因子或功率分配调整系数实现，即不改变该流多天线传输的空间特征。并且，为一个流分配的功率显著大于零，而不等于零或接近于零，即不改变调度结果。本发明实施例提供的方法及装置实施例可以只调整一部分流的流发射功率，即允许另一部分流的功率调整因子或功率分配调整系数都等于1，在满足功率限制的同时，降低了计算复杂度。并且，在只调整一部分流的流发射功率时，可以优先选择在功率过高的功率受限天线集上功率最大的一部分流，进行功率调整，进一步降低了计算复杂度。总之，本发明实施例提供的方法及装置实施例，在满足功率限制的同时，尽可能地保障了网络的性能、降低了计算复杂度，充分发挥了各功率受限天线集的发射功率能力，从而改善了无线通信网络的覆盖和容量等性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (29)

1.一种调整基站天线发射功率的方法，其特征在于，包括：

接收输入的发射功率受限天线集的预编码矩阵；所述预编码矩阵根据系统中每个子带的每个层上的与所述基站通信的用户终端的调度结果确定;

根据所述发射功率受限天线集的发射功率限制要求或改善系统容量要求或改善覆盖性能要求，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵调整所述发射功率受限天线集的流发射功率；所述发射功率受限天线集的流发射功率为所述发射功率受限天线集的一个流在所述发射功率受限天线集的所有天线上发送的功率之和；所述一个流为所述系统中的一个子带的一个层上向用户终端发送的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述发射功率受限天线集的发射功率限制要求，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵调整所述发射功率受限天线集的流发射功率，包括：

根据所述预编码矩阵得到功率矩阵，所述功率矩阵的一行功率之和为一个天线的天线发射功率，一列功率之和为一个流的流发射功率；

根据所述功率矩阵得到最大的天线发射功率，利用所述最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率，所述至少一个流中的每个流的流发射功率与所述功率矩阵的至少一列中的每列对应，所述至少一列为所述功率矩阵中，各列按照所述最大的天线发射功率所在行中的功率从大到小的顺序排列后的前至少一列。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用所述最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率，包括：

将所述最大的天线发射功率减去所述天线功率门限值，得到第一剩余功率；

将第一特定行中待调整的功率之和减去所述第一剩余功率后，除以所述待调整的功率的数量，得到第二剩余功率；其中，所述第一特定行为所述功率矩阵中，功率之和为所述最大的天线发射功率的行，所述待调整的功率为所述第一特定行中，所有功率按从大到小的顺序排列后的第一个功率，所述待调整的功率的数量为1；

若所述第二剩余功率大于第一功率，则将所述第二剩余功率分别除以所述待调整的功率中每一个功率，得到所述待调整的功率中各功率的第一调整因子，所述功率矩阵中属于同一列的功率的调整因子相同；其中，所述第一功率为所述第一特定行中除待调整的功率之外的最大功率；

将所述第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，其中，所述第二调整因子为所述待调整的功率中各功率的原累积调整因子；

根据得到的累积调整因子调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与所述待调整的功率所属的列对应的流发射功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率，还包括：若所述第二剩余功率不大于第一功率，则在所述待调整的功率中增加所述第一功率，所述待调整的功率的数量加1后，执行所述将第一特定行中待调整的功率之和减去所述第一剩余功率后，除以待调整的功率的数量，直至所述第二剩余功率大于第一功率。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在将所述第二剩余功率分别除以所述待调整的功率中每一个功率之后，所述将所述第一调整因子乘以第二调整因子之前，还包括；

利用所述第一调整因子调整所述待调整的功率所属的列上的所有功率，得到新的功率矩阵；

根据所述新的功率矩阵得到最大的天线发射功率，若最大的天线发射功率不大于天线功率门限值，则执行所述将所述第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，根据得到的累积调整因子调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与所述待调整的功率所属的列对应的流发射功率；若最大的天线发射功率大于天线功率门限值，则执行所述利用所述最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率。

6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，根据得到的累积调整因子调整所述预编码矩阵，包括：

将所述待调整的功率所属列对应的流的序号映射到子带序号和层序号，根据得到的累积调整因子，调整被映射到所述待调整的功率所属列对应的流的序号的子带上的预编码矩阵。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据改善系统容量要求或改善覆盖性能要求，调整预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整流发射功率，包括：

根据参考信号接收质量RSRQ，得到各用户设备的接收信噪比估计值；

根据总功率门限值及所述各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的功率分配因子；

利用每个流的功率分配因子，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整每个流的流发射功率，以使天线发射功率满足所述改善系统容量要求或改善覆盖性能要求。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据总功率门限值及所述各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的功率分配因子，包括：

利用所述各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的流发射功率；

将得到的所有流的流发射功率相加，得到总的天线发射功率；

将所述总功率门限值除以所述总的天线发射功率，得到功率分配调整系数；

将所述功率分配调整系数分别乘以所述每个流的流发射功率后，开平方，得到每个流的功率分配因子。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据参考信号接收质量RSRQ，得到各用户设备的接收信噪比估计值之前，还包括：将所有子带分成Q个第一子带组，Q为大于1的整数；

所述根据总功率门限值及所述各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的功率分配因子，包括：根据总功率门限值及所述各用户设备的接收信噪比估计值，分别得到各第一子带组中的每个流的功率分配因子；

所述利用所述功率分配因子，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整每个流的流发射功率，包括：利用所述功率分配因子，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整各第一子带组中的每个流的流发射功率。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，利用所述功率分配因子，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整各第一子带组中的每个流的流发射功率之后，所述方法还包括：将所有子带分成R个第二子带组，R为大于1的整数；

根据所述预编码矩阵得到与各第二子带组对应的子带组功率矩阵，所述子带组功率矩阵的一行功率之和为一个天线上的第二子带组部分天线发射功率，一列功率之和为一个流的流发射功率，所述一个流为所述发射功率受限天线集中一个子带上的一个层；

根据所述子带组功率矩阵分别得到各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，利用预设的天线功率门限值及所述各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率，一个流组为一个第二子带组中的至少一个流，一个流组的流发射功率为与相应的子带组功率矩阵的部分列对应的流发射功率，所述相应的子带组功率矩阵的部分列，为与所述一个流组所属的第二子带组对应的子带组功率矩阵中，各列按照最大的第二子带组部分天线发射功率所在行中的功率从大到小的顺序，排列后的前至少一个列。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，利用预设的天线功率门限值及所述各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率，包括：

将所述各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率减去平均天线功率门限值，得到第一剩余功率，其中，所述平均天线功率门限值为所述预设的天线功率门限值除以R后得到的值；

将各子带组功率矩阵的第一特定行中待调整的功率之和减去所述第一剩余功率后，除以所述待调整的功率的数量，得到第二剩余功率；其中，所述第一特定行为各子带组功率矩阵中，功率之和为最大的第二子带组部分天线发射功率的行，所述待调整的功率为所述第一特定行上的功率按从大到小的顺序排列后的前至少一个功率；

若所述第二剩余功率大于第一功率，将所述第二剩余功率分别除以所述待调整的功率中每一个功率，得到所述待调整的功率中各功率的第一调整因子，子带组功率矩阵中属于同一列的功率的调整因子相同；其中，所述第一功率为所述第一特定行中除所述待调整的功率之外的最大功率；

将所述第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，其中，所述第二调整因子为所述待调整的功率中各功率的原累积调整因子；

根据得到的累积调整因子调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与所述各第二子带组中待调整的功率所属的列对应的流发射功率。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述利用预设的天线功率门限值及所述各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率，还包括：若所述第二剩余功率不大于第一功率，则在所述待调整的功率中增加所述第一功率，执行所述将各子带组功率矩阵的第一特定行中待调整的功率之和减去所述第一剩余功率后，除以所述待调整的功率的数量。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述将所述第二剩余功率分别除以所述待调整的功率中每一个功率之后，所述将所述第一调整因子乘以第二调整因子之前，所述方法还包括：

利用所述第一调整因子调整所述待调整的功率所属的列上的所有功率，执行所述根据所述子带组功率矩阵分别得到各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，利用所述各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率。

14.根据权利要求11-13任一项所述的方法，其特征在于，根据得到的累积调整因子调整所述预编码矩阵，所述方法包括：

将所述各第二子带组中，待调整的功率所属列对应的流的序号映射到子带序号和层序号，根据得到的累积调整因子，调整被映射到所述待调整的功率所属列对应的流的序号的子带上的预编码矩阵。

15.一种调整基站天线发射功率的装置，其特征在于，包括：

预编码矩阵接收模块，用于接收输入的发射功率受限天线集的预编码矩阵；所述预编码矩阵根据系统中每个子带的每个层上的与所述基站通信的用户终端的调度结果确定;

功率调整模块，用于根据所述发射功率受限天线集的发射功率限制要求或改善系统容量要求或改善覆盖性能要求，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵调整所述发射功率受限天线集的流发射功率；所述发射功率受限天线集的流发射功率为所述发射功率受限天线集的一个流在所述发射功率受限天线集的所有天线上发送的功率之和；所述一个流为所述系统中的一个子带的一个层上向用户终端发送的数据。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述功率调整模块包括：

功率矩阵获得子模块，用于根据所述预编码矩阵得到功率矩阵，所述功率矩阵的一行功率之和为一个天线的天线发射功率，一列功率之和为一个流的流发射功率，所述一个流为所述发射功率受限天线集中一个子带上的一个层；

最大天线功率子模块，用于根据所述功率矩阵得到最大的天线发射功率；

流功率调整子模块，用于利用所述最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率，所述至少一个流中的每个流的流发射功率为与所述功率矩阵的至少一列中的每列对应率，所述至少一列为所述功率矩阵中，各列按照所述最大的天线发射功率所在行中的功率从大到小的顺序排列后的前至少一列。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述流功率调整子模块具体用于：

将所述最大的天线发射功率减去所述天线功率门限值，得到第一剩余功率；

将第一特定行中待调整的功率之和减去所述第一剩余功率后，除以所述待调整的功率的数量，得到第二剩余功率；其中，所述第一特定行为所述功率矩阵中，功率之和为所述最大的天线发射功率的行，所述待调整的功率为所述第一特定行中，所有功率按从大到小的顺序排列后的第一个功率，所述待调整的功率的数量为1；

若所述第二剩余功率大于第一功率，则将所述第二剩余功率分别除以所述待调整的功率中每一个功率，得到所述待调整的功率中各功率的第一调整因子，所述功率矩阵中属于同一列的功率的调整因子相同；其中，所述第一功率为所述第一特定行中除待调整的功率之外的最大功率；

将所述第二剩余功率分别除以所述待调整的功率中每一个功率，得到所述待调整的功率中各功率的第一调整因子，所述功率矩阵中属于同一列的功率的调整因子相同；

将所述第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，其中，所述第二调整因子为所述待调整的功率中各功率的原累积调整因子；

根据得到的累积调整因子调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与所述待调整的功率所属的列对应的流发射功率。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述流功率调整子模块还用于若所述第二剩余功率不大于第一功率，则在所述待调整的功率中增加所述第一功率，所述待调整的功率的数量加1后，执行所述将第一特定行中待调整的功率之和减去所述第一剩余功率后，除以所述待调整的功率的数量，直至所述第二剩余功率大于第一功率。

19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，在将所述第二剩余功率分别除以所述待调整的功率中每一个功率之后，所述将所述第一调整因子乘以第二调整因子之前，还包括；

利用所述第一调整因子调整所述待调整的功率所属的列上的所有功率，得到新的功率矩阵；

根据所述新的功率矩阵得到最大的天线发射功率，若最大的天线发射功率不大于天线功率门限值，则将所述第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，根据得到的累积调整因子调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与所述待调整的功率所属的列对应的流发射功率；若最大的天线发射功率大于天线功率门限值，则所述流功率调整子模块利用所述最大的天线发射功率及预设的天线功率门限值，调整所述预编码矩阵得到调整后的预编码矩阵，利用所述调整后的预编码矩阵调整至少一个流的流发射功率。

20.根据权利要求17-19任一项所述的装置，其特征在于，所述流功率调整子模块具体用于：

将所述待调整的功率所属列对应的流的序号映射到子带序号和层序号，根据得到的累积调整因子，调整被映射到所述待调整的功率所属列对应的流的序号的子带上的预编码矩阵。

21.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述功率调整模块包括：

信噪比估计子模块，用于根据参考信号接收质量RSRQ，得到各用户设备的接收信噪比估计值；

分配因子获取子模块，用于根据总功率门限值及所述各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的功率分配因子；

第一流功率调整子模块，用于利用所述功率分配因子，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整每个流的流发射功率，以使天线发射功率满足所述改善系统容量要求或改善覆盖性能要求。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述分配因子获取子模块具体用于：

利用所述各用户设备的接收信噪比估计值，得到每个流的流发射功率；

将得到的所有流的流发射功率相加，得到总的天线发射功率；

将所述总功率门限值除以所述总的天线发射功率，得到功率分配调整系数；

将所述功率分配调整系数分别乘以所述每个流的流发射功率后，开平方，得到每个流的功率分配因子。

23.根据权利要求21或22所述的装置，其特征在于，还包括：

第一分组子模块，用于在所述信噪比估计子模块根据参考信号接收质量RSRQ，得到各用户设备的接收信噪比估计值之前，将所有子带分成Q个第一子带组，Q为大于1的整数；

所述分配因子获取子模块，还用于根据总功率门限值及所述各用户设备的接收信噪比估计值，分别得到各第一子带组中的每个流的功率分配因子；

所述第一流功率调整子模块，还用于利用所述功率分配因子，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整各第一子带组中的每个流的流发射功率。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，还包括：

第二分组子模块，用于在所述第一流功率调整子模块利用所述功率分配因子，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整各第一子带组中的每个流的流发射功率之后，将所有子带分成R个第二子带组，R为大于1的整数；

分组功率矩阵获得子模块，用于根据所述预编码矩阵得到与各第二子带组对应的子带组功率矩阵，所述子带组功率矩阵的一行功率之和为一个天线上的第二子带组部分天线发射功率，一列功率之和为一个流的流发射功率，所述一个流为所述发射功率受限天线集中一个子带上的一个层；

分组天线功率获得子模块，根据所述子带组功率矩阵分别得到各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率；

第二流功率调整子模块，利用预设的天线功率门限值及所述各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率，一个流组为一个第二子带组中的至少一个流，一个流组的流发射功率为与相应的子带组功率矩阵的部分列对应的流发射功率，所述相应的子带组功率矩阵的部分列，为与所述一个流组所属的第二子带组对应的子带组功率矩阵中，各列按照最大的第二子带组部分天线发射功率所在行中的功率从大到小的顺序，排列后的前至少一个列。

25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述第二流功率调整子模块具体用于：

将所述各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率减去平均天线功率门限值，得到第一剩余功率，其中，所述平均天线功率门限值为所述预设的天线功率门限值除以R后得到的值；

将各子带组功率矩阵的第一特定行中待调整的功率之和减去所述第一剩余功率后，除以所述待调整的功率的数量，得到第二剩余功率；其中，所述第一特定行为各子带组功率矩阵中，功率之和为最大的第二子带组部分天线发射功率的行，所述待调整的功率为所述第一特定行上的功率按从大到小的顺序排列后的前至少一个功率；

若所述第二剩余功率大于第一功率，将所述第二剩余功率分别除以所述待调整的功率中每一个功率，得到所述待调整的功率中各功率的第一调整因子，子带组功率矩阵中属于同一列的功率的调整因子相同；其中，所述第一功率为所述第一特定行中除所述待调整的功率之外的最大功率；

将所述第一调整因子乘以第二调整因子，得到累积调整因子，其中，所述第二调整因子为所述待调整的功率中各功率的原累积调整因子；

根据得到的累积调整因子调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵调整与所述各第二子带组中待调整的功率所属的列对应的流发射功率。

26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第二流功率调整子模块还用于若所述第二剩余功率不大于第一功率，则在所述待调整的功率中增加所述第一功率，执行所述将各子带组功率矩阵的第一特定行中待调整的功率之和减去所述第一剩余功率后，除以所述待调整的功率的数量。

27.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，在所述将所述第二剩余功率分别除以所述待调整的功率中每一个功率之后，所述将所述第一调整因子乘以第二调整因子之前，还包括：

利用所述第一调整因子调整所述待调整的功率所属的列上的所有功率，执行所述根据所述子带组功率矩阵分别得到各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，所述第二流功率调整子模块利用预设的天线功率门限值及所述各第二子带组中的最大的第二子带组部分天线发射功率，调整所述预编码矩阵，利用调整后的预编码矩阵分别调整R个流组的流发射功率。

28.根据权利要求25或26所述的装置，其特征在于，所述第二流功率调整子模块具体用于：

将所述各第二子带组中，待调整的功率所属列对应的流的序号映射到子带序号和层序号，根据得到的累积调整因子，调整被映射到所述待调整的功率所属列对应的流的序号的子带上的预编码矩阵。

29.一种基站，其特征在于，包括天线及上述权利要求15-28任一项所述的调整基站天线发射功率的装置，所述调整基站天线发射功率的装置用来调整所述天线的发射功率。

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