CN109981152B

CN109981152B - 一种功率分配方法及设备

Info

Publication number: CN109981152B
Application number: CN201711464157.XA
Authority: CN
Inventors: 都秀宇; 李泽健; 钱锋; 楼群芳
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2020-12-01
Anticipated expiration: 2037-12-28
Also published as: CN109981152A

Abstract

一种功率分配方法及设备，用于解决RS传输策略的应用范围受限的问题。该方法包括：网络设备获取K个信道量化误差均值，K个信道量化误差均值与K个终端设备一一对应，K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值是根据第i个终端设备与网络设备之间传输的信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的；网络设备确定功率分配参数值，功率分配参数值是根据K个信道量化误差均值确定的。采用上述方法可以使RS传输策略能够不依赖于RVQ码本，适用于更多的码本。

Description

一种功率分配方法及设备

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别涉及一种功率分配方法及设备。

背景技术

多输入多输出(Multi Input Multi Output，MIMO)技术在近来无线网络频谱和能量效率的提高中起着重要的作用。在实际场景下，存在多用户或多小区之间的干扰等问题，影响系统自由度、频谱效率和能量效率等多方面性能。速率分拆(Rate Splitting，RS)传输策略的提出为解决多用户或多小区之间干扰问题提供了新的思路。

具体的，如图1所示，假设有一个网络设备在同一时频资源块内要将K个用户信息分别发送给K个终端设备。

针对发送端，网络设备将每个用户信息分拆成公共信息和私有信息。例如，将第k个用户信息拆分为第k个公共信息c_k和第k个私有信息u_k。其中，第k个公共信息c_k是指第k个用户信息相较于K个用户信息中的公共部分，第k个私有信息u_k为第k个用户信息相较于K个用户信息中的私有部分。进一步地，网络设备把所有的公共信息组成一个公共信息c＝c₁,…,c_K，将K+1个信息c,u₁,…,u_K进行信道编码得到S₀,S₁,…,S_K，再对S₀,S₁,…,S_K分别进行预编码，最后将得到的数据流映射到M根发送天线。

网络设备采用迫零波束赋形(Zero-Forcing Beamforming，ZFBF)分别对S₁,…,S_K进行预编码时，需要对应终端设备的信道状态信息(Channel State Information，CSI)。其中，第k个CSI是通过第k个终端设备反馈得到的。第k个终端设备进行信道估计得到估计信道矢量，由于反馈链路速率受限，因此需要对估计信道矢量进行信道量化。现有技术中采用的信道量化码本为随机矢量量化(Random Vector Quantization，RVQ)码本。具体做法是将估计信道矢量与RVQ码本中的每一个码字去匹配，找到方向最接近的码字，并将其索引反馈给网络设备。网络设备再利用第k个终端设备反馈的码字索引从RVQ码本中取出对应的码字作为第k个CSI，对S_k实施ZFBF预编码。

在预编码后，网络设备需要确定功率分配比t，t的计算方法分为以下2步：

1、网络设备利用RVQ码本的特性，得出在瑞利衰落信道下的信道量化误差均值的最大值(为理论值)，作为公式1左侧的结果，进而确定公式1右侧的结果。

公式1：

2、将上述公式1中得到的公式1右侧的结果带入下述公式2，得到t。

公式2：

其中，h_k表示估计信道矢量，

表示量化信道矢量，B表示CSI反馈比特数，M表示天线数，P表示总功率。

进一步地，网络设备根据t和公式3确定第一发送功率P₁为P(1-t)，第二发送功率P₂为Pt/K。其中，网络设备向K个终端设备发送公共信息的发送功率为第一发送功率P₁，网络设备向K个终端设备中的每个终端设备发送对应的私有信息的发送功率为第二发送功率P₂。

公式3：

其中，KP₂+P₁＝P。

由上可知，网络设备在进行功率分配时，利用了RVQ码本的特性确定信道量化误差均值的最大值。但是，当采用其他码本进行信道量化时，由于其他码本不具有RVQ码本的特性，例如，工程上普遍使用的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)码本，因此无法通过理论计算得到信道量化误差均值的最大值，限制了RS传输策略的应用范围。

发明内容

本申请提供一种功率分配方法及装置，用以解决现有技术中网络设备采用RS传输策略时局限于采用RVQ码本的特性确定功率分配参数值，限制了RS传输策略的应用范围的问题。

第一方面，本申请提供一种功率分配方法，该方法包括：

网络设备获取K个信道量化误差均值，所述网络设备确定功率分配参数值，所述功率分配参数值是根据K个信道量化误差均值确定的；其中，所述K个信道量化误差均值与K个终端设备一一对应，所述K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值是根据第i个终端设备与所述网络设备之间传输的信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的，i和K均为正整数，i≤K；所述功率分配参数值用于确定K个第二发送功率之和占所述K个第二发送功率之和与第一发送功率的和的比值，其中，所述网络设备向所述K个终端设备发送公共信息的发送功率为所述第一发送功率，所述网络设备向所述K个终端设备中的每个终端设备发送对应的私有信息的发送功率为所述第二发送功率。

采用上述方法，解决现有技术中存在的网络设备采用RS传输策略时局限于采用RVQ码本的特性确定功率分配参数值，限制了RS传输策略的应用范围的问题。通过K个信道量化误差均值确定功率分配参数值，进而确定功率分配比t，使RS传输策略能够不依赖于RVQ码本，适用于更多的码本。

在一种可能的设计中，所述功率分配参数值为所述K个信道量化误差均值中的最大值。

采用上述方法，可以从K个信道量化误差均值中确定最优的功率分配参数值。

在一种可能的设计中，在所述网络设备确定功率分配参数值之后，所述网络设备根据所述功率分配参数值确定所述比值；所述网络设备根据所述比值确定所述第一发送功率和所述第二发送功率；所述网络设备采用所述第一发送功率向所述K个终端设备发送所述公共信息，采用所述第二发送功率向所述K个终端设备中的每个终端设备发送对应的私有信息。

采用上述方法，网络设备通过确定功率分配比t，得到第一发送功率和第二发送功率，实现RS传输。

在一种可能的设计中，所述K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值为第i个终端设备上报的，其中，所述第i个信道量化误差均值是所述第i个终端设备根据所述第i个终端设备接收到的下行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的。

采用上述方法应用于频分复用(Frequency Division Duplexing，FDD)系统中，需要终端设备上报信道量化误差均值。

在一种可能的设计中，所述K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值为所述网络设备根据第i个终端设备发送的上行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的。

采用上述方法应用于时分复用(Time Division Duplexing，TDD)系统中，不需要终端设备上报信道量化误差均值，由网络设备自身确定信道量化误差均值。

在一种可能的设计中，所述功率分配参数值每隔N个时间单位更新一次，N为正整数。

采用上述方法可以保证功率分配参数值及时更新，使功率分配更加准确。

在一种可能的设计中，在所述网络设备采用所述第一发送功率向所述K个终端设备发送所述公共信息之前，所述网络设备采用匹配波束赋形(Matched Beamforming，MBF)对所述公共信息进行预编码。

在一种可能的设计中，在所述网络设备采用所述第一发送功率向所述K个终端设备发送所述公共信息之前，所述网络设备采用随机波束赋形(Random Beamforming，RBF)对所述公共信息进行预编码。

采用上述方法，由于RBF预编码是随机生成的，无法利用CSI，因此系统容量性能不高，但是操作比较简便。而采用MBF预编码能够利用到CSI，且可以有效提升系统容量。

第二方面，本申请提供一种功率分配方法，该方法包括：

终端设备接收网络设备发送下行信号；所述终端设备确定所述下行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量；所述终端设备根据所述下行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定信道量化误差均值；所述终端设备向所述网络设备发送所述信道量化误差均值。

采用上述方法应用于FDD系统中，终端设备上报信道量化误差均值，以辅助网络设备确定功率分配参数值。

在一种可能的设计中，所述终端设备向所述网络设备发送所述信道量化误差均值，所述终端设备每隔N个时间单位向所述网络设备发送一次更新后的信道量化误差均值。

第三方面，本申请提供一种网络设备，所述网络设备包括收发器、处理器和存储器：所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器调用所述存储器存储的计算机程序，通过所述收发器执行如第一方面或第一方面中任一种可能的设计的方法。

具体执行步骤可以参见第一方面，此处不在赘述。

第四方面，本申请提供一种终端设备，该终端设备包括：收发器、处理器和存储器：所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器调用所述存储器存储的计算机程序，通过所述收发器执行第二方面或第二方面中任一种可能的设计的方法。

具体执行步骤可以参见第二方面，此处不在赘述。

第五方面，本申请提供一种功率分配装置，执行第一方面或第一方面任意一种可能的设计中的方法。具体地，该装置包括用于执行第一方面或第一方面的任意一种可能的设计中的方法的单元。

第六方面，本申请提供一种功率分配装置，执行第二方面或第二方面任意一种可能的设计中的方法。具体地，该装置包括用于执行第二方面或第二方面的任意一种可能的设计中的方法的单元。

第七方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

第八方面，本申请还提供一种包含程序的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

附图说明

图1为本申请实施例中RS传输策略的总体架构示意图；

图2为本申请实施例中FDD系统小规模天线场景的示意图；

图3为本申请实施例中功率分配方法的概述流程图；

图4为本申请实施例中在FDD系统中进行RS传输的结构示意图；

图5为本申请实施例中在FDD系统中进行RS传输的示意图；

图6(a)和图6(b)为本申请实施例中在FDD系统中采用不同方案进行RS传输的性能对比图；

图7为本申请实施例中在TDD系统中进行RS传输的结构示意图；

图8为本申请实施例中在TDD系统中进行RS传输的示意图；

图9(a)和图9(b)为本申请实施例中在TDD系统中采用不同方案进行RS传输的性能对比图；

图10为本申请实施例中功率分配装置的结构示意图之一；

图11为本申请实施例中功率分配装置的结构示意图之二；

图12为本申请实施例中网络设备的结构示意图；

图13为本申请实施例中终端设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。

如图1所示，针对接收端，针对第k个终端设备，第k个终端设备首先将私有信息当作噪声处理，对接收信息y_k进行MIMO解码后得到

解调后得到公共信息

然后通过连续干扰删除(Successive Interference Cancellation，SIC)去除公共信息

解码得到第k个私有信息

最后，将

进行信息拆分，得到第k个公共信息

将第k个公共信息

与第k个私有信息部分

组合，得到第k个用户信息。

应理解的是，本申请背景技术和本申请实施例中所指的用户信息为终端设备向网络设备发送的下行信息，其中，K个公共信息可以各不相同。

应理解的是，S₀变为

c变为

u_k变为

c_k变为

是由于可能存在解码出错等情况，第k个终端设备解码出的信息和网络发送的信息可能不完全相同。

因此，RS传输策略的优势在于，通过采用不同的发送功率和预编码方式发送公共信息和私有信息，因为发送公共信息的发送功率比发送私有信息的发送功率大，可认为发送公共信息对向一个终端设备发送私有信息造成的干扰，相对于向其他终端设备分别发送私有信息对向该终端设备发送私有信息造成的干扰来说是强干扰，该终端设备在解码私有信息时已经通过SIC先将公共信息部分解码去除，因此剩下私有信息受到的干扰已经很弱，并且私有信息在发送前经过ZFBF预编码，可以进一步弱化私有信息受到的由于向其他终端设备分别发送私有信息造成的干扰。因此，RS传输策略能够减轻多用户或多小区之间的干扰带来的影响，提升系统自由度、频谱效率、能量效率和可靠性，进而可以实现优化CSI的反馈结果。

如图2所示，以FDD系统小规模天线场景为例，现有RS传输策略的基本流程为：网络设备将用户信息分拆成公共信息和私有信息，然后依次进行信道编码和调制映射，接着进行MIMO预编码和功率分配，最后进行组帧和正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，OFDM)调制，并通过发射天线送入空间信道。终端设备利用接收天线将网络设备发送的信号接收下来，首先进行OFDM解调，解帧，接着分两路，一路进行信道估计，确定量化信道矢量，将最匹配码字索引反馈给网络设备；另一路，利用信道估计得到的CSI进行MIMO解码，符号解调、信道解码，最终得到数据。上述过程中采用的信道量化码本为RVQ码本，利用RVQ码本的特性，得出在瑞利衰落信道下的信道量化误差均值的最大值，进而确定功率分配比t，限制了RS传输策略的应用范围。

本申请实施例可应用于FDD系统下行链路和TDD系统下行链路。

本申请实施例中涉及的网络设备是终端设备通过无线方式接入到该移动通信系统中的接入设备，可以是基站(NodeB)、演进型基站(eNodeB)、5G移动通信系统中的基站、下一代移动通信基站(next generation Node B，gNB)，未来移动通信系统中的基站或Wi-Fi系统中的接入节点等，本申请实施例对网络设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。

本申请实施例中涉及的终端设备(Terminal equipment)也可以称为终端、用户设备(user equipment，UE)、移动台(mobile station，MS)、移动终端(mobile terminal，MT)等。终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(Virtual Reality，VR)终端设备、增强现实(Augmented Reality，AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self-driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等。

参阅图3所示，本申请实施例提供一种功率分配方法，用以解决现有技术中存在的网络设备采用RS传输策略时局限于采用RVQ码本的特性确定功率分配参数值，限制了RS传输策略的应用范围的问题。

该方法包括：

步骤300：网络设备将K个用户信息中的每个用户信息分拆成一个公共信息和一个私有信息，获得K个公共信息和K个私有信息，并将K个公共信息编码为一个公共信息。

其中，K个用户信息与K个终端设备一一对应。

K个用户信息中的第i个用户信息包括第i个公共信息和第i个私有信息，K和i均为正整数，i≤K。

在一种可能的设计中，第i个公共信息为第i个用户信息相较于K个用户信息中的公共部分，第i个私有信息为第i个用户信息相较于K个用户信息中的私有部分。

步骤300可以基于RS传输策略对各个用户信息进行拆分，重复之处不再赘述。

步骤310：网络设备获取K个信道量化误差均值。

K个信道量化误差均值与K个终端设备一一对应，K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值是根据第i个终端设备与网络设备之间传输的信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的，i和K均为正整数，i≤K。

针对步骤310，对于不同的通信系统网络设备获得K个信道量化误差均值的方法不同，具体可以采用但不限于以下方法：

方法1：该方法1应用于FDD系统。

此时，K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值为第i个终端设备上报的，其中，第i个信道量化误差均值是第i个终端设备根据第i个终端设备接收到的下行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的。

具体的，第i个终端设备接收网络设备发送下行信号，确定下行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量，然后根据下行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定信道量化误差均值。第i个终端设备向网络设备发送信道量化误差均值。

方法2：该方法2应用于TDD系统。

此时，K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值为网络设备根据第i个终端设备发送的上行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的。

此时，之所以不需要终端设备上报信道量化误差均值，是因为在TDD系统中上下行信道的互易性，即承载第i个终端设备发送的上行信号的信道与承载第i个终端设备接收到的下行信号的信道具有互易性，因此，网络设备可以根据第i个终端设备发送的上行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定第i个信道量化误差均值。

在一种可能的设计中，功率分配参数值每隔N个时间单位更新一次，N为正整数，例如，时间单位可以为传输时间间隔(transmission time interval，TTI)。因此，通过上述方法可以保证功率分配参数值及时更新，使功率分配更加准确。

具体的，针对方法1：终端设备每隔N个时间单位向网络设备发送一次更新后的信道量化误差均值，以使网络设备根据K个终端设备上报的更新后的信道量化误差均值确定更新后的功率分配参数值。

例如，以第k个终端设备为例，第k个终端设备在每个TTI中接收到的每个下行信号可获得多个估计信道矢量h_k和与多个估计信道矢量h_k对应的量化信道矢量

根据

可计算出多个信道量化误差值。每经过N个TTI，第k个终端设备将计算的所有的信道量化误差值取平均，得到信道量化误差均值

然后将得到的信道量化误差均值发送给网络设备。

又或者，第k个终端设备在每个TTI中接收到的每个下行信号可获得多个估计信道矢量h_k和与多个估计信道矢量h_k对应的量化信道矢量

根据

可计算出多个信道量化误差值，将多个信道量化误差值取平均，得到信道量化误差均值

每经过N个TTI，得到N个信道量化误差均值，并将N个信道量化误差均值中的最大值发送给网络设备。

针对方法2：网络设备每隔N个时间单位计算K个终端设备分别对应的信道量化误差均值，根据更新后的K个信道量化误差均值更新功率分配参数值。

例如，以第k个终端设备为例，网络设备根据在每个TTI中接收到的第k个终端设备发送的上行信号，可获得多个估计信道矢量h_k和与多个估计信道矢量h_k对应的量化信道矢量

根据

可计算出多个信道量化误差值。每经过N个TTI，网络设备将计算的所有的信道量化误差值取平均，得到信道量化误差均值

最终，网络设备可获得K个信道量化误差均值。网络设备根据更新后的K个信道量化误差均值更新功率分配参数值。

步骤320：网络设备确定功率分配参数值。

其中，功率分配参数值用于确定K个第二发送功率之和占K个第二发送功率之和与第一发送功率的和的比值，其中，网络设备向K个终端设备发送公共信息的发送功率为第一发送功率，网络设备向K个终端设备中的每个终端设备发送对应的私有信息的发送功率为第二发送功率。该比值为功率分配比t。

在一种可能的设计中，功率分配参数值为K个信道量化误差均值中的最大值。

此外，功率分配参数值还可以为K个信道量化误差均值的平均值，或结合其他预设算法确定，本申请对此不作限定。

步骤330：网络设备根据功率分配参数值确定功率分配比t。

假设功率分配参数值为X，则网络设备确定K个私有信息利用的功率和占总功率的比值为t的公式为：

其中，M表示天线数，P表示总功率。

步骤340：网络设备根据功率分配比t确定第一发送功率和第二发送功率。

由上述公式确定的t，网络设备可进一步确定第一发送功率为P(1-t)，第二发送功率为Pt/K。

步骤350：网络设备采用第一发送功率向K个终端设备发送公共信息，采用第二发送功率向K个终端设备中的每个终端设备发送对应的私有信息。

具体的，网络设备采用第一发送功率将公共信息多播给向K个终端设备。网络设备将每个私有信息发送给对应的终端设备。

例如，终端设备数目为2，分别为终端设备A和终端设备B，网络设备需要向终端设备A发送信息1，向终端设备B发送信息2。网络设备基于RS传输策略将信息1拆分为公共信息1和私有信息1，将信息2拆分为公共信息2和私有信息2。网络设备将公共信息1和公共信息2编码为一个公共信息。在网络设备确定第一发送功率和第二发送功率后，网络设备采用第一发送功率将公共信息多播给终端设备A和终端设备B，网络设备采用第二发送功率将私有信息1发送给终端设备A，采用第二发送功率将私有信息2发送给终端设备B。

此外，在执行步骤350之前，网络设备可以采用MBF对公共信息进行预编码，或者，采用RBF对公共信息进行预编码。

其中，由于RBF预编码是随机生成，无法利用CSI，因此系统容量性能不高，但是操作比较简便。而采用MBF预编码能够利用到CSI，且可以有效提升系统容量。

由上可知，采用如图3所示实施例提供的方法，通过K个信道量化误差均值确定功率分配参数值，使RS传输策略能够不依赖于RVQ码本，适用于更多的码本。

下面针对不同的系统对本申请实施例进行具体说明。

实施例1：

参阅图4所示，实施例1应用于FDD系统小规模天线场景。网络设备对用户信息进行信息拆分，然后依次进行信道编码和调制映射，接着进行MIMO预编码和功率分配。最后进行组帧和OFDM调制，并通过发射天线送入空间信道。

终端利用接收天线将网络设备发送的信号接收下来，首先进行OFDM解调，解帧，接着分两路，一路进行信道估计，确定估计信道矢量和量化信道矢量，计算信道量化误差，并将最匹配码字索引和信道量化误差均值反馈给网络设备；另一路，利用信道估计得到的CSI进行MIMO解码，符号解调、信道解码，最终得到数据。

具体如图5所示，应用于FDD系统下行链路多输入单输出(Multi-Input Single-Output，MISO)广播信道。网络设备配置M根天线，系统中有K个终端设备，每个终端设备均为单天线。

网络设备通过信息拆分模块将K个用户信息中的每个用户信息拆分成一个公共信息和一个私有信息。其中，第k个终端设备对应的第k个用户信息拆分成私有信息u_k和公共信息c_k，并将所有公共信息编码成一个公共信息c＝c₁,…,c_K。将公共信息和K个私有信息(即c,u₁,…,u_K)依次进行信道编码和调制映射得到S₀,S₁,…,S_K。

在进行MIMO预编码之前，以第k个终端设备为例，网络设备会利用第k个终端设备反馈的码字索引从码本

中得到与信道最匹配的码字

将之作为第k个终端设备对应的CSI。在MIMO预编码模块，利用第k个终端设备对应的CSI对第k个私有信息进行ZFBF预编码w_k,W＝H(H^HH)^-1＝[w₁，w₂，...w_K]。

网络设备对公共信息进行MBF预编码

||w_C||²＝1。

其中，V_k表示第k个终端设备使用的码本；v_k,i表示码本中第i个码字，2^B表示码本中码字的个数。H＝[h₁,h₂,…h_K]，是估计信道矢量矩阵，计算后得到预编码矩阵W。w_c为公共信息预编码，其中a_k为系数，

为系数的最优解。

在进行MIMO预编码之后，功率分配模块计算功率分配比t，在本申请实施例中，t的计算公式为

其中，P表示总功率，X为功率分配参数值。在计算出功率分配比t之后，给公共信息分配的功率为P(1-t)，给每个私有信息分配的功率为Pt/K。在进行完功率分配之后，网络设备将数据进行组帧并送入OFDM调制模块，最后经过发射天线送入空间信道中。

其中，X是K个信道量化误差均值中的最大值，K个信道量化误差均值与K个终端设备一一对应，K个信道量化误差均值是由K个终端设备分别上报的。

以第k个终端设备为例，第k个终端设备通过天线接收下行信号后，首先进行OFDM解调并解帧，接着分为两路，一路利用导频进行信道估计得到信道估计矢量h_k，在得到估计信道矢量h_k之后将其送入码本进行量化，将估计信道矢量与码本中码字逐个计算sin²∠(h_k,v_k，i)，结果最小的v_k,i作为信道最匹配的码字

也称为量化信道矢量。找到最匹配的码字

并将其索引反馈给网络设备。接着，利用估计信道矢量h_k和量化信道矢量

计算出信道量化误差

保存该信道量化误差值，每N个TTI给网络设备反馈一次信道量化误差均值；另一路，利用估计信道矢量h_k进行MIMO解码。在MIMO解码中，将私有信息看作噪声，首先将公共信息

解出来，并进一步得到第k个公共信息

然后利用SIC将其他私有信息看作噪声，解码出第k个私有信息

再将第k个公共信息

与第k个私有信息部分

组合，得到第k个用户信息。

因此，实施例1中，终端设备利用估计信道矢量和量化信道矢量计算出量化信道误差，保存该信道量化误差值，每N个TTI给网络设备反馈一次信道量化误差均值。网络设备在得到多个信道量化误差均值之后，选择其中的最大值，计算功率分配比t。因此，采用实施例1提供的方案使RS传输策略能够不依赖于RVQ码本，适用于更多的码本。

考虑一个FDD系统下行链路MISO广播信道，网络设备配备M(M＝4)根天线，终端设备数目为K(K＝2)，每个终端设备为单天线，终端设备每N＝200个TTI向网络设备反馈一次信道量化误差均值。图6(a)和图6(b)为本申请实施例与原有技术方案的性能对比。其中，横坐标为信噪比(signal-noise ratio，SNR)，纵坐标为容量。

如图6(a)所示，方案1：采用RVQ码本进行信道量化，对私有信息进行MIMO预编码采用ZFBF预编码，对公共信息进行MIMO预编码采用RBF预编码，利用RVQ码本的特性确定信道量化误差均值的最大值，进而确定t。方案2:采用FFT码本进行信道量化，对私有信息进行MIMO预编码采用ZFBF预编码，对公共信息进行MIMO预编码采用RBF预编码，通过2个终端设备上报的信道量化误差均值确定功率分配参数值，进而确定t。方案1的容量低于方案2的容量。

如图6(b)所示，方案1：采用RVQ码本进行信道量化，对私有信息进行MIMO预编码采用ZFBF预编码，对公共信息进行MIMO预编码采用MBF预编码，利用RVQ码本的特性确定信道量化误差均值的最大值，进而确定t。方案2:采用FFT码本进行信道量化，对私有信息进行MIMO预编码采用ZFBF预编码，对公共信息进行MIMO预编码采用MBF预编码，通过2个终端设备上报的信道量化误差均值确定功率分配参数值，进而确定t。方案1的容量低于方案2的容量。

实施例2：

参阅图7所示，实施例2应用于TDD系统小规模天线场景。网络设备对用户信息进行信息拆分，然后依次进行信道编码和调制映射，接着进行MIMO预编码和功率分配。最后进行组帧和OFDM调制，并通过发射天线送入空间信道。

同时，网络设备利用接收天线将终端设备发送的上行信号接收下来，首先进行OFDM解调，进行信道估计，得到上行信道估计，然后根据信道互易性得到下行信道估计，确定估计信道矢量和量化信道矢量，计算信道量化误差，并将最匹配码字索引和信道量化误差记录下来。

具体如图8所示，应用于TDD系统下行链路MISO广播信道。网络设备端配置M根天线，系统中有K个用户，每个用户均为单天线。

在进行MIMO预编码之前，网络设备会利用信道互易性来得到下行估计信道，作为CSI。以第k个终端设备为例，在得到估计信道矢量h_k之后将其送入码本

进行量化，找到最匹配的码字

将之作为第k个终端设备对应的CSI，接着利用估计信道矢量h_k和量化信道矢量

计算出信道量化误差

保存该信道量化误差值。

在MIMO预编码模块，利用第k个终端设备对应的CSI对私有信息进行ZFBF预编码w_k，w＝H(H^HH)^-1＝[w₁，w₂，...w_K]。

网络设备对公共信息进行MBF预编码

||w_c||²＝1。

其中，v_k表示第k个终端设备使用的码本；v_k _i表示码本中第i个码字，2^B表示码本中码字的个数。H＝[h₁,h₂,…h_K]，是估计信道矢量矩阵，计算后得到预编码矩阵W。

w_c为公共信息预编码，其中a_k为系数，

为系数的最优解。

其中，P表示总功率，X为功率分配参数值。在计算出功率分配比t之后，给公共信息分配的功率为P(1-t)，给每个用户私有信息分配的功率为Pt/K。其中，功率分配参数值X是K个信道量化误差均值中的最大值，K个信道量化误差均值与K个终端设备一一对应。

在进行完功率分配之后，网络设备将数据进行组帧并送入OFDM调制模块，最后经过发射天线送入空间信道中。

因此，实施例2中，网络设备通过信道互易性得到下行估计信道，再利用估计信道矢量和量化信道矢量计算出量化信道误差，保存该信道量化误差值，并每N个TTI更新一次每个终端设备对应的信道量化误差值均值。网络在得到多个信道量化误差均值之后，选择其中的最大值，计算功率分配比t。因此，采用实施例2提供的方案使RS传输策略能够不依赖于RVQ码本，适用于更多的码本。

考虑一个TDD系统下行链路MISO广播信道，网络设备配备M(M＝4)根天线，每N＝200个TTI更新一次功率分配参数值，终端设备数目为K(K＝2)，每个终端设备为单天线。图9(a)和图9(b)为本申请实施例与原有技术方案的性能对比。其中，横坐标为信噪比(signal-noise ratio，SNR)，纵坐标为容量。

如图9(a)所示，方案1：采用RVQ码本进行信道量化，对私有信息进行MIMO预编码采用ZFBF预编码，对公共信息进行MIMO预编码采用RBF预编码，利用RVQ码本的特性确定信道量化误差均值的最大值，进而确定t。方案2为采用FFT码本进行信道量化，对私有信息进行MIMO预编码采用ZFBF预编码，对公共信息进行MIMO预编码采用RBF预编码，网络设备通过信道互易性得到下行估计信道，确定2个终端设备对应的信道量化误差均值，进而确定功率分配参数值和t。方案1的容量低于方案2的容量。

如图9(b)所示，方案1：采用RVQ码本进行信道量化，对私有信息进行MIMO预编码采用ZFBF预编码，对公共信息进行MIMO预编码采用MBF预编码，利用RVQ码本的特性确定信道量化误差均值的最大值，进而确定t。方案2为采用FFT码本进行信道量化，对私有信息进行MIMO预编码采用ZFBF预编码，对公共信息进行MIMO预编码采用MBF预编码，网络设备通过信道互易性得到下行估计信道，确定2个终端设备对应的信道量化误差均值，进而确定功率分配参数值和t。方案1的容量低于方案2的容量。

基于以上实施例，本申请实施例提供一种功率分配装置，如图10所示，该装置包括：

获取单元1010，用于获取K个信道量化误差均值，所述K个信道量化误差均值与K个终端设备一一对应，所述K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值是根据第i个终端设备与所述网络设备之间传输的信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的，i和K均为正整数，i≤K；处理单元1020，用于确定功率分配参数值，所述功率分配参数值是根据K个信道量化误差均值确定的；其中，所述功率分配参数值用于确定K个第二发送功率之和占所述K个第二发送功率之和与第一发送功率的和的比值，其中，所述网络设备向所述K个终端设备发送公共信息的发送功率为所述第一发送功率，所述网络设备向所述K个终端设备中的每个终端设备发送对应的私有信息的发送功率为所述第二发送功率。

可以理解的，关于图10的功率分配装置包括的功能块的具体实现方式及相应的有益效果，可参考前述图3所示实施例的具体介绍，这里不赘述。

基于以上实施例，本申请实施例提供一种功率分配装置，如图11所示，该装置包括：

收发单元1110，用于接收网络设备发送下行信号；处理单元1120，用于确定所述下行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量；根据所述下行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定信道量化误差均值；收发单元1110，还用于向所述网络设备发送所述信道量化误差均值。

可以理解的，关于图11的功率分配装置包括的功能块的具体实现方式及相应的有益效果，可参考前述图3所示实施例的具体介绍，这里不赘述。

应理解以上各个单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些单元可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分单元以软件通过处理元件调用的形式实现，部分单元以硬件的形式实现。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个单元可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些单元可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital signal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等。再如，当以上某个单元通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)或其它可以调用程序的处理器。再如，这些单元可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。

基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种网络设备，用于实现如图3所示的方法，参阅图12所示，所述网络设备1200中包括：收发器1201、处理器1202、存储器1203。其中，存储器1203用于存储计算机程序；处理器1202调用存储器1203存储的计算机程序，通过收发器1201执行上述如图3所示的方法。

可以理解的，上述图10所示实施例中的功率分配装置可以以图12所示的网络设备1200实现。网络设备1200的结构并不构成对本申请实施例的限定。

基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种终端设备，用于实现如图3所示的方法，参阅图13所示，所述网络设备1300中包括：收发器1301、处理器1302、存储器1303。其中，存储器1303用于存储计算机程序；处理器1302调用存储器1303存储的计算机程序，通过收发器1301执行上述如图3所示的方法。

可以理解的，上述图11所示实施例中的功率分配装置可以以图13所示的终端设备1300实现。终端设备1300的结构并不构成对本申请实施例的限定。

在图12和图13中，处理器可以是CPU，网络处理器(network processor，NP)，硬件芯片或者其任意组合。存储器可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random access memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如只读存储器(read-only memory，ROM)，快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。

综上所述，解决现有技术中存在的网络设备采用RS传输策略时局限于采用RVQ码本的特性确定功率分配参数值，限制了RS传输策略的应用范围的问题。采用本申请实施例提供的方法通过K个信道量化误差均值确定功率分配参数值，进而确定功率分配比，使RS传输策略能够不依赖于RVQ码本，适用于更多的码本，扩大了RS传输策略的使用范围。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种功率分配方法，其特征在于，该方法包括：

网络设备获取K个信道量化误差均值，所述K个信道量化误差均值与K个终端设备一一对应，所述K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值是根据第i个终端设备与所述网络设备之间传输的信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的，i和K均为正整数，i≤K；

所述网络设备确定功率分配参数值，所述功率分配参数值是根据K个信道量化误差均值确定的；其中，所述功率分配参数值用于确定K个第二发送功率之和占所述K个第二发送功率之和与第一发送功率的和的比值，其中，所述网络设备向所述K个终端设备发送公共信息的发送功率为所述第一发送功率，所述网络设备向所述K个终端设备中的每个终端设备发送对应的私有信息的发送功率为所述第二发送功率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率分配参数值为所述K个信道量化误差均值中的最大值。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述网络设备确定功率分配参数值之后，还包括：

所述网络设备根据所述功率分配参数值确定所述比值；

所述网络设备根据所述比值确定所述第一发送功率和所述第二发送功率；

所述网络设备采用所述第一发送功率向所述K个终端设备发送所述公共信息，采用所述第二发送功率向所述K个终端设备中的每个终端设备发送对应的私有信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值为第i个终端设备上报的，其中，所述第i个信道量化误差均值是所述第i个终端设备根据所述第i个终端设备接收到的下行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值为所述网络设备根据第i个终端设备发送的上行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述功率分配参数值每隔N个时间单位更新一次，N为正整数。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述网络设备采用所述第一发送功率向所述K个终端设备发送所述公共信息之前，还包括：

所述网络设备采用匹配波束赋形MBF对所述公共信息进行预编码。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述网络设备采用所述第一发送功率向所述K个终端设备发送所述公共信息之前，还包括：

所述网络设备采用随机波束赋形RBF对所述公共信息进行预编码。

9.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括收发器、处理器和存储器：所述存储器用于存储程序；所述处理器调用所述存储器存储的程序，通过所述收发器执行：

获取K个信道量化误差均值，所述K个信道量化误差均值与K个终端设备一一对应，所述K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值是根据第i个终端设备与所述网络设备之间传输的信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的，i和K均为正整数，i≤K；

确定功率分配参数值，所述功率分配参数值是根据K个信道量化误差均值确定的；其中，所述功率分配参数值用于确定K个第二发送功率之和占所述K个第二发送功率之和与第一发送功率的和的比值，其中，所述网络设备向所述K个终端设备发送公共信息的发送功率为所述第一发送功率，所述网络设备向所述K个终端设备中的每个终端设备发送对应的私有信息的发送功率为所述第二发送功率。

10.如权利要求9所述的网络设备，其特征在于，所述功率分配参数值为所述K个信道量化误差均值中的最大值。

11.如权利要求9或10所述的网络设备，其特征在于，所述处理器，还用于：

在确定功率分配参数值之后，根据所述功率分配参数值确定所述比值；

根据所述比值确定所述第一发送功率和所述第二发送功率；

采用所述第一发送功率向所述K个终端设备发送所述公共信息，采用所述第二发送功率向所述K个终端设备中的每个终端设备发送对应的私有信息。

12.如权利要求9所述的网络设备，其特征在于，所述K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值为第i个终端设备上报的，其中，所述第i个信道量化误差均值是所述第i个终端设备根据所述第i个终端设备接收到的下行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的。

13.如权利要求9所述的网络设备，其特征在于，所述K个信道量化误差均值中的第i个信道量化误差均值为所述处理器根据第i个终端设备发送的上行信号对应的估计信道矢量和量化信道矢量确定的。

14.如权利要求12或13所述的网络设备，其特征在于，所述功率分配参数值每隔N个时间单位更新一次，N为正整数。

15.如权利要求11所述的网络设备，其特征在于，所述处理器，还用于：

在采用所述第一发送功率向所述K个终端设备发送所述公共信息之前，采用MBF对所述公共信息进行预编码。

16.如权利要求11所述的网络设备，其特征在于，所述处理器，还用于:

在采用所述第一发送功率向所述K个终端设备发送所述公共信息之前，采用RBF对所述公共信息进行预编码。