CN115836483A

CN115836483A - 多载波的动态电磁场协调

Info

Publication number: CN115836483A
Application number: CN202080102969.3A
Authority: CN
Inventors: T·维格伦; 郭世光; K·豪斯曼; C·托内维克
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2023-03-21
Also published as: WO2022008962A1; EP4179636A1; US20230254017A1

Abstract

根据一个或多个实施例，提供了一种网络节点。该网络节点包括处理电路(36)，被配置为：反馈与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率，用于控制多个共址载波中的每个共址载波的相应功率。

Description

多载波的动态电磁场协调

技术领域

无线通信，特别是多载波的动态射频(RF)电磁场(EMF)协调。

背景技术

当部署无线电设备时，需要考虑诸如监管限制之类的射频(RF)电磁场(EMF)暴露限制。这些暴露限制通常基于来自诸如国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)等标准组织的指南，但在一些国家和地区中可能采取不同的形式。这些暴露限制的目的是确保人体对RF能量的暴露保持在安全范围内，该安全范围已设定了较宽的安全裕度。RF EMF暴露限制通常以功率密度限制(W/)表示。

在网络节点和无线电中实现先进天线系统(AAS)提供了一些益处，但是在这些暴露限制的背景下也可能使站点设计复杂化。例如，AAS通过添加天线阵列来增加现有无线系统的容量和/或覆盖范围。这使得能够在网络节点与无线设备之间同时传输并行数据流，这被称为多输入多输出(MIMO)传输。在一些情况下，例如当使用mmW载波频率时，一个期望的效果是通过利用AAS的高波束成形增益来增强覆盖。

增加波束成形增益的结果是辐射功率越来越集中在波束中。因此，与没有AAS相比，网络节点的最大等效各向同性辐射功率(EIRP)增大。作为进一步的结果，传统上用于基于网络节点的最大EIRP计算RF EMF合规距离和禁止区(exclusion zone)的方法倾向于生成增加的合规距离和隔离区。这增加了部署挑战。使用最大瞬时EIRP可能过于保守，因为无线电传输在很长一段时间内不指向相同方向，因此方向变化很快，从而在空间上分布辐射功率。与基于最大瞬时EIRP的功能相比，当请求减少安全距离和隔离区的功能时，这一事实可能有利于无线通信网络运营商，同时严格保持对RF EMF暴露法规的合规性。

更具体地，ICNIRP和其他RF EMF暴露限制被表示为指定时间间隔T上的平均功率密度。这种功率平均可以提供获得所请求的降低的可能性。在给定距离的情况下，可以将平均功率密度限制转换为平均总发射功率的对应平均功率限制。在可以应用时间平均RF EMF暴露限制的情况下，瞬时功率可以在短于T的时间间隔内显著高于平均功率阈值，但是必须保证传输的平均功率低于运营商在所有时间和所有类型的交通中应用于禁止区的配置阈值。因此，为了实现小于使用配备AAS的网络节点的最大EIRP获得的RF EMF禁止区，需要确保时间T上的平均功率在100％的时间内低于阈值的控制功能。现有系统中的一种解决方案是将固定阈值配置为节点的固定最大发射功率的百分比(即，输出功率的固定百分比)，该节点与禁止区一起被选择/计算，然后用于调节由网络节点控制的小区的平均发射功率。

然而，当配备AAS的网络节点/无线电设备位于同一位置，并且天线方向图重叠时，会出现另一个问题，这种情况称为“共址”。在天线系统也共址(地理位置非常接近，且具有相同或非常相似的视距方向)的情况下，或者在AAS由多个网络节点/无线电共享的情况下，则网络节点/无线的EIRP总和会影响禁止区。结果是禁止区的大小相应增加。由于部署变得更具挑战性，这可能会给网络带来麻烦。例如，在街道狭窄的城市地区，重复使用以前的小区可变得不可能。

此外，与现有系统中的禁止区相关联的平均功率阈值由网络节点基于每载波控制提供，或者甚至由网络节点基于载波控制的每波束提供。在这种网络内节点载波共址的情况下，这些现有系统使用共址载波之间的EIRP总和(即，固定集功率)的静态/固定划分，以确定共同与禁止区相关的多个阈值。然后，为了能够将禁止区减小到期望的大小，与非共址实施方式相比，可能需要进一步减小每个载波的阈值。结果可能是每个单个载波的平均功率控制环路可能需要比在非共址情况下更频繁地降低功率，这反过来导致每个载波的吞吐量的对应减小。与此相关的吞吐量减小是运营商关注的问题。对于mmW网络节点，考虑到每个mmW网络节点可以控制多载波(诸如例如，多达8个载波)，该问题变得显著。此外，针对LTE和NR LB/HB网络节点，对于多载波(诸如例如，6个载波)用于LTE是可能的，并且多载波(诸如例如，5个载波)用于NR是可能的，该问题可以是显著的。

发明内容

一些实施例有利地提供了用于多载波的RF EMF协调的方法和系统。

本文所述的一个或多个实施例有利地提供了以下一项或多项：

-用于载波聚合和/或混合模式无线电的多载波控制目标。

-协调平均EIRP控制机制。

-组合来自多个无线电电路(例如，多个无线电ASIC)的功率的瞬时功率测量机制。

因此，本文描述的一个或多个实施例提供了运行共址的单独载波的AAS无线电(即，一个或多个AAS网络节点)的增强吞吐量。此外，单载波平均功率控制环路的主要配置问题被减少为与禁止区相关联的一个平均EIRP阈值的配置。此外，与现有解决方案相比，本文描述的一个或多个实施例具有较低的实现复杂性，并且能够提供单载波控制器的“智能”或自动化配置，以提供动态功率/发射控制。

根据本公开的一个方面，提供了一种网络节点。网络节点包括处理电路，处理电路被配置为反馈与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率，用于控制多个共址载波中的每个共址载波的相应功率。根据该方面的一个或多个实施例，处理电路还被配置为配置多个缩放值，其中每个缩放值与多个共址载波中的相应一个共址载波相关联，并且被配置为缩放总瞬时载波功率，用于产生用于控制多个共址载波的相应功率的相应经缩放的平均总功率。根据该方面的一个或多个实施例，每个缩放值是与多个共址载波相关联的平均总功率的相应分数，平均总功率至少基于总瞬时载波功率。

根据该方面的一个或多个实施例，每个缩放值是针对相应载波的长期平均负载的比例值。根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为被提供给多个平均功率控制环路，每个平均功率控制环路被配置为控制多个共址载波中的相应一个共址载波的功率，并且每个平均功率控制环路被配置为彼此独立地操作。根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率基于与多个无线电电路相关联的总功率，多个无线电电路各自被配置为控制多个共址载波中的相应一个共址载波的功率。

根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为允许多载波的总平均功率被保持在阈值以下。根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为允许针对每个载波的相应动态功率预算。根据该方面的一个或多个实施例，多个共址载波中的每个共址载波的相应功率是多个共址载波中的每个共址载波的相应平均功率。

根据本公开的另一方面，提供了一种网络节点。网络节点包括处理电路，处理电路被配置为：接收与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率的反馈，并且至少基于总瞬时载波功率来控制多个共址载波中的第一载波的功率。根据该方面的一个或多个实施例，处理电路还被配置为：接收用于缩放总瞬时载波功率的缩放值；并且至少基于经缩放的总瞬时载波功率来生成经缩放的平均总功率，其中第一载波的功率的控制至少基于缩放平均总功率。根据该方面的一个或多个实施例，缩放值是针对相应载波的长期平均负载的比例值。

根据该方面的一个或多个实施例，处理电路还被配置为操作平均功率控制环路，用于至少基于总瞬时载波功率来控制第一载波的功率，其中平均功率控制环路被配置为独立于至少一个其他平均功率控制环路来操作，该至少一个其他平均功率控制环路与多个共址载波的至少一个其他共址载波相关联。根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率基于与多个无线电电路相关联的总功率，多个无线电电路中的第一无线电电路被配置为控制第一载波的功率。根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为允许多载波的总平均功率被保持在阈值以下。根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为允许用于第一载波的动态功率预算。根据该方面的一个或多个实施例，第一载波的功率是平均功率。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于网络节点的方法。与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率被反馈，用于控制多个共址载波中的每个共址载波的相应功率。根据该方面的一个或多个实施例，配置多个缩放值，其中每个缩放值与多个共址载波中的相应一个共址载波相关联，并且被配置为缩放总瞬时载波功率，用于生成相应经缩放的平均总功率以控制多个共址载波的相应功率。根据该方面的一个或多个实施例，每个缩放值是与多个共址载波相关联的平均总功率的相应分数，其中平均总功率至少基于总瞬时载波功率。

根据该方面的一个或多个实施例，每个缩放值是针对相应载波的长期平均负载的比例值。根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为被提供给多个平均功率控制环路，多个平均功率控制环路各自被配置为控制多个共址载波中的相应一个共址载波的功率，并且多个平均功率控制环路各自被配置为彼此独立地操作。根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率基于与多个无线电电路相关联的总功率，多个无线电电路各自被配置为控制多个共址载波中的相应一个共址载波的功率。

根据本公开的另一方面，提供了一种由网络节点实现的方法。与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率的反馈被接收。至少基于总瞬时载波功率来控制多个共址载波中的第一载波的功率。

根据该方面的一个或多个实施例，用于缩放总瞬时载波功率的缩放值被接收。至少基于经缩放的总瞬时载波功率生成经缩放的平均总功率，其中第一载波的功率的控制至少基于经缩放的平均总功率。根据该方面的一个或多个实施例，缩放值是针对相应载波的长期平均负载的比例值。根据该方面的一个或多个实施例，平均功率控制环路被操作用于至少基于总瞬时载波功率来控制第一载波的功率，其中平均功率控制环路被配置为独立于至少一个其他平均功率控制环路来操作，该至少一个其他平均功率控制环路与多个共址载波中的至少一个其他共址载波相关联。

根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率基于与多个无线电电路相关联的总功率，多个无线电电路中的第一无线电电路被配置为控制第一载波的功率。根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为允许多载波的总平均功率被保持在阈值以下。根据该方面的一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为允许用于第一载波的动态功率预算。根据该方面的一个或多个实施例，第一载波的功率是平均功率。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述将更容易理解本实施例及其附带的优点和特征的更完整的理解，其中：

图1是示出反馈的框图；

图2是PI控制的两个版本的框图；

图3是反馈控制的框图；

图4是超过平均功率阈值的PD控制的示例的图；

图5是MPC触发计算中涉及的窗口的图；

图6是没有MPC的时间平均功率的图；

图7是具有MPC的时间平均功率图；

图8是mmW无线电ASIC的模拟、混合模式和数字部分的图；

图9是示出根据本公开的原理的通信系统的示例网络架构的示意图；

图10是根据本公开的一些实施例的网络节点和无线设备的框图；

图11是根据本公开的一些实施例的网络节点中的示例过程的流程图；

图12是根据本公开的一些实施例的网络节点中的另一示例过程的流程图；

图13是根据本公开的一些实施例的网络节点中的另一示例过程的流程图；

图14是根据本公开的一些实施例的用于协调平均EIRP的架构的图；并且

图15是根据本公开的一些实施例的网络节点中的另一示例过程的流程图。

具体实施方式

以下描述了与控制功能和发射控制相关的几个一般方面。

自动控制

动态过程是输出不仅取决于当前输入信号，还取决于先前输入和输出的过程。换言之，动态过程具有存储器。一个动态过程是线性动态过程，其可以用微分等式描述为

y⁽ⁿ⁾(t)+a₁y^(n-1)(t)+...+a_ny(t)＝b₀u^(m)(t)+...b_mu(t).

这里y(t)是输出信号、u(t)是输入信号、t是时间，并且a_i i＝1...n和b_j j＝0，...，m是常数参数。(i)表示对时间微分i次。上面的微分等式具有n阶。它有一个输入信号和一个输出信号。为了简单起见，所有概念都在此上下文中进行解释，但是适用于不止一个输入信号和不止一个输出信号的泛化。

通过采用拉普拉斯变换并将初始值设置为零，微分等式被转换为传递函数H(s)表示，其中S表示拉普拉斯变换变量，该变量与傅里叶变换中使用的角频率密切相关。结果是

输出信号拉普拉斯变换Y(s)和输入信号拉普拉斯变换U(s)之间的关系是

Y(s)＝H(s)U(s)

该过程的极点p_i i＝1，...，n由等式A(s)＝0给出。这里只考虑所有极点都在左复杂半平面中的严格稳定(开环)过程的简单性。一般来说，极点是实共轭对或复共轭对。

动态过程的性质也可以用复值频率函数Y(jω)，H(jω)和U(jω)在频域中进行研究。ω表示满足以下项的角频率

ω＝2πf

其中f频率，单位为Hz。下面用频率表示角频率。

参照图1解释以下定义，其中F_y(s)是反馈增益。闭环系统然后计算如下

Y(s)＝W(s)+H(s)F_y(s)(Y_ref(s)-Y(s))

这使得

这给出了参考信号和干扰对输出的影响。现在其余的定义如下

控制系统的闭环带宽ω_CL由以下等式给出

控制系统的闭环静态误差由以下等式给出

接下来，从积分控制开始描述PI控制器。积分控制的思想在于根据控制误差的积分来计算控制信号。每当存在具有恒定符号的剩余控制误差时，控制信号的幅值可能增加。这意味着执行器可能越来越难以消除控制误差。如果动力学是线性的，则实现稳态解的唯一途径是当积分控制器将控制误差引导为零时，在这种情况下

y_ref＝y.

当控制系统稳定时，无论非受控系统的动力学如何，该特性均成立。在消极的方面，积分控制降低了稳定性裕度，这就是PI控制使用如下动态控制器应用比例控制和积分控制的混合的原因

这里C₁是比例增益，T_I是积分时间。1/s是时域中的积分运算的拉普拉斯变换。可以注意到，由于控制器具有两个自由调谐参数，即比例增益和积分时间，任意极点位置可以分配给任何二阶反馈环路。这种极点布置设计可以应用于确定平均功率控制环路中的控制器。

单载波平均功率控制

一些系统使用适用于控制单个载波的平均功率/平均EIRP控制器，即，适用于没有共同选址的情况。下面描述了这类控件的一般版本。

分解积分运算

平均功率控制器可以利用图2中的比例积分(PI)控制的较低实现。这种实现提出了积分器。分解的积分器可以放置在网络节点的调度器中或附近，以产生资源限制阈值的动态。如图2所示，PI控制器的剩余动态类似于比例项和微分项。因此，应用平均功率回退控制的解决方案是比例导数(PD)控制以及积分资源限制阈值。顶部和底部实现的参数之间的关系是通过将以下式中相同程度的s的系数相等而获取的

积分分数调度器阈值

为了获得应用于调度器中的动态资源阈值的平滑行为以限制输出功率，可能需要对其进行速率控制。这意味着控制信号命令对限制器进行调整，使其增加或减少。因此，执行器机制的动态(动态资源阈值)被确定为

其中γ(t)是动态资源阈值，其中u(t)为下面进一步讨论的控制信号。t表示连续时间。这与图2的分解的PI控制结构一致。动态资源阈值与调度器算法解耦，并表示调度器的、不使用超过其总资源的分数γ(t)的分数限制。调度器然后可以限制其使用的频率资源(物理资源块，PRB)的数目，或者限制与瞬时输出功率良好相关的任何其他量。

积分分数调度器阈值限制

γ(t)的最大值为1.0，因为它只表示调度器资源的最大数量的一小部分。还可能需要限制其较低值，以避免动态反馈控制机制将其降低到低于0.0的非物理值。因此，每次都应用以下调度器阈值限制。

γ_low≤γ(t)≤1.0

PD控制

图3是示出反馈控制机制的图。图3示出了已经通过下面描述的监督机制启用反馈控制的情况。

在图3中，<P_tot>^ref表示平均功率的设定值(通常略小于从导致禁止区的计算中获得的阈值)、1/s表示具有不活跃的下限和上限的执行器动力学、

表示调度器限制后的下限和上限(在图3中不活跃)、P_max，site表示基站的最大总功率、w(t)表示预测功率误差的扰动、1/(sT+1)表示功率平均的自回归简化模型、<P_tot>(s)表示平均总功率、e(s)表示测量误差、G表示天线增益，并且EIRP(s)表示EIRP。注意，这里所有的量都是在拉普拉斯变换域中表示的，这是允许的，因为反馈控制机制设计是在约束不活跃的情况下执行的。上述瞬时功率表示为P_tot(s)。

注：w(s)和e(s)不是所实现控制器的一部分，它们只是控制环路中误差的数学近似，有助于评估性能方面。

然后假设通过以下给出控制器块

u(s)＝CT(1+T_Ds)(<P_tot>^ref-<P_tot>(s))

该控制器为比例微分(PD)型。C表示比例增益，并且T_D表示微分时间。按照自动控制的标准程序，图3的闭环系统的极点由以下二阶等式给出

s²+(1/T+P_max，siteCT_D)s+P_max，siteC＝0.

这些极点管理反馈控制机制、执行器机制和平均功率的闭环动力学。为了确定比例增益和微分时间，在-α1和-α2中具有期望极点的闭环多项式被指定为

s²+(α₁+α₂)s+α₁α₂＝0

系数的标识和所得等式组的解表明，比例增益和微分时间可以选择为

这种选择的原因是，具有两个负实极点的系统可以被期望很好地抑制，这是显著微分作用的结果。由于在接近所确定的阈值时需要进行微分动作以快速后退，因此这可以是优选的选择。

可以对控制器进行一些附加修改，以适应单侧功率回退控制问题公式。例如，这包括仅允许负差异控制，以及在平均功率太接近监管阈值时应用硬安全限制。不对称微分可以表示为

为了实现反馈控制机制，需要如下描述的<P_tot>^ref，<P_tot>(t)以及

在讨论反馈控制机制的细节之前，提供了关于连续时间系统采样的一些细节。

离散化

上述公式是连续给出的。然而，该实现将在离散时间内执行。这意味着控制器和执行器的所有动态部分可能需要离散化。瞬时功率的平均值不需要离散化，因为这是通过递归计算真实平均值或应用求和以采样率执行的。因此，控制器和执行器的等式可能需要离散化。这可以通过欧拉近似来实现，但是也可以使用其他备选方法，如塔斯廷近似。欧拉近似用这个导数的离散时间近似取代了拉普拉斯变换变量s，即，

这里T_S表示采样周期，并且

是一步延迟算子，其中假设在时间上有规律的采样，具有非常小的抖动。采样不能基于事件。因此，需要系统时钟来驱动离散时间反馈控制环路。

从执行器开始，利用以下事实

sγ(s)＝u(s)导致离散时间等式

γ(t+T_S)＝γ(t)+T_Su(t)

当对PD控制器进行采样时，注意到对比例项没有影响，但是需要区分误差信号。由于参考值是恒定的，因此它是需要采样的平均功率的导数。首先需要注意的是，由于微分，根据以下等式，还需要对该导数进行滤波

其中滤波器带宽可以被选择为α＝0.05rad/s。这里，导数用y(s)表示。遵循与执行器相同的过程，得到离散时间等式

y(t)＝y(t-T_S)-αT_Sy(t-T_S)-α(<P_tot>(t)-<P_tot>(t-T_S))

因此，离散时间控制信号变为

u(t)＝CT(<P_tot>(t)^ref-<P_tot>(t)-T_Dmax(y(t)，0.0))

模型预测安全网

模型预测时间平均功率控制(MPC)算法的动机是需要在算法上保证调节的时间平均功率始终低于基于网络节点的设计RF EMF禁止区计算的阈值。上述现有系统/流程的功能不具有此属性。这是因为线性控制与PD控制一样，并不是为了提供这种保证而设计的。图4是使用PD控制超过平均功率阈值使得仍然可能存在过冲的示例。

这种效应的一个原因是，当由于某种原因首先用非常低的瞬时功率填充平均窗口，然后是非常高的功率(诸如平均时间的25％)，平均功率达到接近阈值的水平。在直到T的剩余平均时间内，有一个非零的最小功率进入窗口，例如，由于PDCCH功率，导致平均功率增加，因为窗口中的接近零值最初被移出。因此不能防止过冲。这可能是一种罕见的情况，然而，由于这种情况可能发生，因此，实现100％确保防止这种行为的算法是监管和运营商不可协商的要求。这是MPC安全网的一个目标。

一些实施例和控制信号选择

为了更好地理解本文描述的教导，提供了一些观察：

·滑动窗口中的瞬时功率“现在”会影响提前T分钟(诸如6分钟)的平均功率，

·为避免“现在”过冲而采取的任何措施都需要针对即将到来的T进行评估，以确保不会因“现在”窗口中的功率内容而出现过冲。

避免阈值违规情况的一些相关问题如下：

问题：给定当前时间t₀、在滑动窗口中的功率分布P_tot(t)，t＝t₀，...，t₀-(N-1)T_S和最小控制瞬时功率aP_max，site，其中a∈[0，1]，如果在未来时间执行调节以限制功率小于或等于aP_max，site，那么在接下来的T秒内(N个样本)(即，t＝t₀+T_S，....，t₀+NT_S)可能的最大平均相对功率是多少？

如果可以计算问题的解，则可以在应用以下控制策略的情况下获得保证：

如果任意<P_tot>(t₀+iT_S)＞εP_max，site-e，i＝1，...，N，则γ(t)＝γ_hardlimit，其中ε是相对功率限制，由选定的禁止区确定，并且其中γ_hardlimit∈[0，1]是可调度的物理资源块(PRB)的硬限制部分，其中e是预配置的裕度。

未来平均功率的评估和新MPC触发的计算

下一步是用计算效率高的算法来回答这个问题。图5是示出MPC触发器计算中涉及的示例窗口的图。

计算未来时间的平均功率的一种方法是首先定位超前窗口，以预测时间上的最大提前T。在这种情况下，后向窗口没有贡献。然后将窗口向左移动一个样本，从而递归计算所求的平均功率<P_tot>(t₀+iT_S)，i＝1，...，N。

为了概述细节，首先是

<P_tot(t₀+NT_S)>＝NaP_max，site。

然后，对于由N>i≥0索引的窗口位置，则表示

<P_tot>(t₀+iT_S)＝iaP_max，site+P_tot(t₀)+…+P_tot(t₀+(-i-(N-1))T_S))。

可以降低计算复杂性。注意，对于N>i≥0，后向窗口的贡献包含N-1-i个最后瞬时功率样本。这意味着通过引入反向累积功率，可以递归地计算来自后向窗口的功率贡献之和

<P_backward，i>＝<P_backward〉(t₀+(-i-(N-1))T_S)

＝P_tot(t₀)+…+P_tot(t₀+(-i-(N-1))T_S))

该量可以递归地计算如下

因此，用于评估未来平均功率的完整递归算法，以及用于使用硬限制来触发预测性回退的布尔值的计算，在时间上提前到T的所有时间变为：

功率回退触发

当使用前一小节中公开的预测性保证触发时，集成到上述逻辑中的一种方式是以下给出的保守方法：

数值结果

为了描述性能，进行了没有MPC安全网(图6)和具有MPC安全网(图7)的模拟。图6中示出了控制器始终防止超过阈值(EMF功率限制)的过冲。影响吞吐量和容量的PRB使用率在具有PMC和没有PMC的情况下是相当的。

无线电电路

图8是具有发射器和接收器的mmW无线电模拟和数字无线电电路(诸如，专用集成电路(ASIC))的示例的框图。

通过将这些无线电信号链中的一个连接到每个天线元件，可以自由地在数字域中进行任意波束成形。ASIC的上部示出了发射器，包括数模转换器(DAC)、低通滤波器、上变频混频器、可编程增益放大器、带通滤波器和功率放大器。ASIC的下部示出了接收器，包括低噪声放大器(LNA)、带通滤波器、数字步进衰减器、下变频混频器、低通滤波器和ADC。中间部分示出了锁相环(PLL)，用于生成上/下转换混频所需的时钟。

传输链的数字部分开始于从中央单元中的IFFT处理接收时间数据流。然后，无线电ASCIC执行数字上变频(DUC)、波峰因子降低(CFR)，并通过数字预失真(DPD)发送数据流。之后，数据被数字到模拟(DAC)转换。应当理解，无线电电路的实现不仅限于ASIC硬件实现，并且可以使用其他硬件和/或硬件/软件布置。

功率表

每个信号链的功率表

在数字预失真(DPD)发生之前，功率表可以位于图8所示的CFR块之后。功率表通过收集同相和正交相位(IQ)功率样本来操作。它们可以被设置为以下之一

·在预定时间段期间测量IQ信号样本。

·测量预定数目的IQ样本。

然而，一种方式是在10ms长的无线电帧上测量。这是因为在功率表方面硬件资源的预期限制。在任何给定时间可用的功率表的有限数量意味着功率表资源可以在信号链之间时间共享，其中一个信号链通常与一个天线元件相关。结果可以是所有信号漏极都没有连续测量。然而，在所有无线电ASIC上对每个信号链上的计算功率进行平均。因此，即使针对平均功率控制器的首选采样间隔可以是100ms，由于大数定律，单个信号链的10ms测量可以是正常的。

代表性功率测量方法

为了获得每个信号链瞬时功率的“代表性”采样，可能需要防止系统误差的功能。例如，在每次测量瞬时功率时选择同步传输时间的情况下，可能发生这种系统误差。防止此类错误的技术包括：

·确定性方法，以避免在固定时间点发生的传输事件，从而导致代表性过高。

·选择随机采样方法，例如，选择用于瞬时功率测量的无线电帧。

由于执行了闭环DPD自适应，功率表的位置允许准确测量天线连接器附近的功率。因此，通过重复使用无线电ASIC的接收器部件来感测发射功率。DPD内部还受到广泛的功率感应，以确保准确操作。

每个信号链的功率测量方法

功率测量通常通过在无线电ASIC中对每个测量点进行如下计算来执行，通过对IQ样本进行平方计算：

其中N表示所选测量时间期间的样本数目，t_i表示每个IQ功率样本的时间，I(ti)表示同相振幅分量，并且其中Q(t_i)指示正交相位振幅分量。所获得的功率可以被归一化或非归一化使用。

然而，载波聚合(CA)使ASIC的使用变得复杂。例如，用于高频带(HB)NR的CA已经被标准化(8个载波)，并且可以基于TYRA第3代无线电ASIC来实现。LTE LB/MB的CA可以使用多达6个载波，而LB/MB NR可以使用5个载波。这导致宏无线电配置的高EIRP，由于高天线增益，接近或超过70dBm。不幸的是，每个扇区载波功率锁定功能为每个载波设置固定功率预算，使得载波被配置为不超过固定功率预算。这种情况持续存在的另一种情况是所谓的混合模式无线电。

现有系统具有如下两个问题：

-使用CA，如果增加载波以增加最大发射功率或最大EIRP，载波之间的总RF EMF阈值“预算”的划分可能会显著增加网络运营商的配置复杂性。

-许多保守的每扇区载波阈值可能会损害系统的吞吐量。

现有系统的如下一些其他问题：

-第一个问题是，当为蜂窝站点确定RF EMF禁止区时，由共址和孔径瞄准对准天线系统(例如，服务于多载波)产生的每个载波的平均功率阈值基于共址发射载波之间的静态划分。然后基于阈值计算每个单载波/单小区平均功率控制环路的平均功率控制环的参考值。由于单载波/单小区控制环路的平均功率不可能同时高或低，因此具有高平均功率的单载波/单小区控制环路可能需要限制瞬时功率，从而限制吞吐量，尽管由于其他共址控制环路中的低平均功率而没有超过总平均EIRP阈值。因此，现有的控制机制没有设计成使用这种未使用的净空。

-第二个问题是，现有系统中没有提供协调多个单载波平均功率控制环路以满足与禁止区一致的一个总平均EIRP阈值的控制目标。特别地，现有系统使用多个单载波/单小区控制环路，每个控制环路控制平均功率与总平均EIRP阈值的一个静态部分一致。这导致吞吐量下降，因为由总平均EIRP阈值设置的传输净空的使用效率低下。

第三个问题是，现有系统没有提供协调控制算法来实现所有共址平均功率控制环路的联合控制，以满足与禁止区一致的一个总平均EIRP阈值。这种算法可以基于新颖的控制目标。

第四个问题是，现有系统不提供与控制目标相关的量的测量。

然而，如本文所述，已经观察到，共址载波的平均功率很少高并且同时接近现有系统中的静态阈值。因此，具有高平均功率的共址载波可以临时使用单个网络节点平均功率，然后使用静态计算的阈值，前提是其他共址载波相应地降低其平均功率，这在本文中描述。在本文描述的一个或多个实施例中，这种控制器结构可以严格基于使用AAS测量所有载波的总组合功率。

换言之，本文描述的教导提供了新的功能，以帮助为配备有先进天线系统(AAS)的网络节点提供更灵活的部署，同时确保满足RF EMF暴露限制。本文所述的一个或多个实施例可用于毫米波(mmW)网络节点，然而，该技术也可应用于低频带和中频带(LB和MB)网络节点和/或其他系统。此外，本文描述的一个或多个实施例可适用于配备有用于测量接近天线阵列的瞬时发射功率的功能的网络节点。

在详细描述示例实施例之前，应注意，实施例主要存在于与多载波的动态RF EMF协调相关的设备组件和处理步骤的组合中。特别地，在一个或多个实施例中，与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率的反馈用于控制多个共址载波中的每个共址载波的相应功率，其中功率可以是平均功率，该平均功率可以通过使用资源限制来改变影响瞬时功率的执行器来控制。

因此，在适当的情况下，已经在附图中用常规符号表示了组件，仅示出了与理解实施例相关的那些特定细节，以便不使本公开内容与受益于本文描述的本领域普通技术人员容易明白的细节混淆。在整个描述中，相同的数字表示相同的元件。

如本文所使用的，诸如“第一”和“第二”、“顶部”和“底部”等关系术语可仅用于将一个实体或元件与另一实体或元件区分开来，而不必要求或暗示此类实体或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制这里描述的概念。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“所述”也包括复数形式，除非上下文另有明确规定。将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”在本文中使用时，规定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、运算、元件、组件和/或其组的存在或添加。

在本文描述的实施例中，连接术语“与…通信”等可用于指示电或数据通信，其可通过物理接触、感应、电磁辐射、无线电信号、红外信号或光信号来实现。本领域普通技术人员将理解，多个组件可以互操作，并且可以修改和变化以实现电气和数据通信。

在本文所描述的一些实施例中，术语“耦合的”、“连接的”等可以在本文中用于指示连接，但不一定是直接的，并且可以包括有线和/或无线连接。

本文使用的术语“网络节点”可以是无线电网络中包括的任何类型的网络节点，其可以进一步包括基站(BS)、无线电基站、基站收发信台(BTS)、基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、g节点B(gNB)、可以是网络节点一部分的协调控制器节点、可以是网络节点的一部分的功率控制器节点、演进型节点B(eNB或eNodeB)、节点B、多标准无线电(MSR)无线电节点(诸如MSR BS)、多小区/多播协调实体(MCE)、集成接入和回程(IAB)节点、中继节点、控制中继的捐赠节点、无线电接入点(AP)、传输点、传输节点、远程无线电单元(RRU)远程无线电头(RRH)、核心网络节点(例如，移动管理实体(MME)、自组织网络(SON)节点、协调节点、定位节点、MDT节点等)、外部节点(例如第三方节点、当前网络外部的节点)、分布式天线系统(DAS)中的节点、频谱接入系统(SAS)节点、元件管理系统(EMS)等。网络节点还可以包括测试设备。本文使用的术语“无线电节点”也可以用于表示无线设备(WD)，诸如无线设备(WD)或无线点网络节点。

在一些实施例中，非限制性术语无线设备(WD)或用户设备(UE)可互换地使用。这里的WD可以是能够通过无线信号与网络节点或另一WD通信的任何类型的无线设备，例如无线设备(WD)。WD也可以是无线电通信设备、目标设备、设备到设备(D2D)WD、机器类型WD或能够进行机器到机器通信(M2M)的WD、低成本和/或低复杂度WD、配备有WD的传感器、平板电脑、移动终端、智能电话、嵌入式膝上型计算机(LEE)、膝上型计算机安装设备(LME)、USB加密狗、客户场所设备(CPE)、物联网(IoT)设备或窄带物联网(NB-IoT)设备等。

此外，在一些实施例中，使用通用术语“无线电网络节点”。它可以是任何种类的无线网络节点，其可以包括以下任何一项：基站、无线电基站、基站收发信台、基站控制器、网络控制器、RNC、演进型节点B(eNB)、节点B、gNB、多小区/多播协调实体(MCE)、LAB节点、中继节点、接入点、无线电接入点、远程无线电单元(RRU)远程无线电头(RRH)。

如本文在一个或多个实施例中所使用的，平均功率阈值可以对应于以下一项或多项：阈值、功率阈值、平均功率阈值、EIRP阈值和平均EIRP阈值。

下行链路中的传输可以涉及从网络或网络节点到终端的传输。上行链路中的传输可以涉及从终端到网络或网络节点的传输。侧链路中的传输可涉及从一个终端到另一个终端的(直接)传输。上行链路、下行链路和侧链路(例如，侧链路传输和接收)可以被认为是通信方向。在一些变型中，上行链路和下行链路还可用于描述网络节点之间的无线通信，例如，用于基站或类似网络节点之间无线回程和/或中继通信和/或(无线)网络通信，特别是在基站或类似网络节点处终止的通信。可以认为，回程和/或中继通信和/或网络通信被实现为侧链路或上行链路通信的形式或类似形式。

注意，尽管来自一个特定无线系统的术语(诸如例如，3GPP LTE和/或新无线电(NR))可用于本公开，但这不应被视为将本公开的范围仅限于上述系统。其他无线系统，包括但不限于宽带码分多址(WCDMA)、全球微波接入互操作性(WiMax)、超移动宽带(UMB)和全球移动通信系统(GSM)，也可受益于利用本公开内容所涵盖的思想。

还应注意，本文描述的由网络节点执行的功能可以分布在多个网络节点上。换言之，可以设想，本文描述的网络节点和无线设备的功能不限于单个物理设备的性能，事实上，可以分布在多个物理设备之间。

除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解，本文使用的术语应被解释为具有与其在本说明书和相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且除非在此明确定义，否则不会以理想化或过于正式的意义来解释。

一些实施例使用与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率的反馈来提供多载波的动态RF EMF协调。

再次参考附图，其中相同的元件由相同的附图标记表示，在图9中示出了根据实施例的通信系统10的示意图，该实施例例如是可以支持诸如LTE和/或NR(5G)的标准的3GPP型蜂窝网络，该蜂窝网络包括接入网络12(例如无线电接入网络)和核心网络14。接入网络12包括多个网络节点16a、16b、16c(统称为网络节点16)，诸如NB、eNB、gNB或其他类型的无线接入点，每个网络节点定义相应的覆盖区域18a、18b、18c(统称称为覆盖区域18)。每个网络节点16a、16b、16c可通过有线或无线连接20连接到核心网络14。位于覆盖区域18a中的第一无线设备(WD)22a被配置为无线连接到对应的网络节点16b或由相应的网络节点16c寻呼。覆盖区域18b中的第二WD 22b可无线连接到对应的网络节点16b。尽管在此示例中示出了多个WD 22a、22b(统称为无线设备22)，但所公开的实施例同样适用于唯一WD在覆盖区域中或唯一WD连接到对应网络节点16的情况，通信系统可以包括多个WD 22和网络节点16。

此外，可以设想，WD 22可以同时通信和/或被配置为分别与不止一个的网络节点16和不止一个的网络节点16通信。例如，WD 22可与支持LTE的网络节点和支持NR的相同或不同网络节点16具有双重连接。例如，WD 22可以与用于LTE/E-UTRAN的eNB和用于NR/NG-RAN的gNB通信。在一个或多个实施例中，多个网络节点16可以位于相同位置。

图9的通信系统作为整体实现了WD 22a、WD 22b和网络节点16a-16b之间的连接。网络节点16可以被配置为包括协调控制器26，该协调控制器26被配置为执行如本文所述的一个或多个网络节点16的功能，例如关于多载波的动态RF(RF)电磁场(EMF)协调。网络节点被配置为包括功率控制器26，功率控制器26被配置为执行如本文所述的一个或多个网络节点16的功能。在一个或多个实施例中，协调控制器24可以被省略和/或禁用和/或不活动，诸如如果另一网络节点16(例如中央网络节点16)正在执行本文所述的协调功能。在一个或多个实施例中，协调控制器24可以是与网络节点16分离的实体，诸如与一个或更多个网络节点16位于同一位置并且能够与网络节点14通信的设备。

根据一个实施例，现在将参考图10描述前面段落中讨论的WD 22和网络节点16的示例实现。在系统10中，提供了网络节点16，其包括硬件28，使得其能够与WD 22和其他网络节点16通信。硬件28可以包括通信接口30，用于建立和维护与不同通信设备(例如通信系统10的其他网络节点16)的接口的有线或无线连接，以及无线电接口32，用于建立和维护与位于网络节点16所服务的覆盖区域18中的WD 22的至少一个无线连接34。无线电接口32可形成为或可包括例如一个或多个RF发射器、一个或多个RF接收器和/或一个或多个RF收发器。

在所示的实施例中，网络节点16的硬件28还包括处理电路36。处理电路36可以包括处理器38和存储器40。特别地，除了处理器(例如中央处理器)和存储器之外或代替处理器和存储器，处理电路36还可以包括用于处理和/或控制的集成电路，例如，适于执行指令的一个或多个处理器和/或处理器核和/或FPGA(现场可编程门阵列)和/或ASIC(专用集成电路)。处理器38可以被配置为访问(例如，写入和/或读取)存储器40，存储器40可以包括任何类型的易失性和/或非易失性存储器，例如高速缓存和/或缓冲存储器和/或RAM(随机存取存储器)和/或ROM(只读存储器)和/或光学存储器和/或EPROM(可擦除可编程只读存储器)。

因此，网络节点16还具有内部存储在例如存储器40中或者存储在由网络节点16经由外部连接可访问的外部存储器(例如，数据库、存储阵列、网络存储设备等)中的软件42。软件42可由处理电路36执行。处理电路36可被配置为控制本文所述的任何方法和/或过程，和/或使这些方法和/或者过程例如由网络节点16执行。处理器38对应于用于执行本文所述网络节点16功能的一个或多个处理器38。存储器40被配置为存储本文描述的数据、编程软件代码和/或其他信息。在一些实施例中，软件42可以包括指令，该指令当由处理器38和/或处理电路36执行时，使处理器38和/或处理电路36执行本文中关于网络节点16描述的过程。例如，网络节点16的处理电路36可以包括协调控制器24，协调控制器24被配置为执行如本文所述的一个或多个网络节点16的功能，诸如关于多载波的动态RF EMF协调。处理电路36还可以包括功率控制器26，功率控制器26被配置为执行如本文所述的一个或多个网络节点16的功能，诸如用于多载波的动态RF EMF协调的动态功率控制。

通信系统10还包括已经提到的WD 22。WD 22可以具有硬件44，该硬件44可以包括无线电接口46，该无线电接口46被配置为建立和维护与服务于WD 22当前所在的覆盖区域18的网络节点16的无线连接34。无线电接口46可以形成为或可以包括例如一个或多个RF发射器、一个或更多个RF接收器和/或一个或多个RF收发器。

WD 22的硬件44还包括处理电路48。处理电路48可以包括处理器50和存储器52。特别地，除了处理器(例如中央处理单元)和存储器之外或代替处理器和存储器，处理电路48还可以包括用于处理和/或控制的集成电路，例如，适于执行指令的一个或多个处理器和/或处理器核和/或FPGA(现场可编程门阵列)和/或ASIC(专用集成电路)。处理器50可以被配置为访问(例如，写入和/或读取)存储器52，存储器52可以包括任何类型的易失性和/或非易失性存储器，例如高速缓存和/或缓冲存储器和/或RAM(随机存取存储器)和/或ROM(只读存储器)和/或光学存储器和/或EPROM(可擦除可编程只读存储器)。

因此，WD 22还可以包括软件54，其被存储在例如WD 22处的存储器52中，或被存储在WD 22可访问的外部存储器(例如，数据库、存储阵列、网络存储设备等)中。软件54可由处理电路48执行。软件54可以包括客户端应用56。客户端应用56可用于通过WD 22向人类或非人类用户提供服务。客户端应用56可与用户交互以生成其提供的用户数据。

处理电路48可以被配置为控制本文所述的任何方法和/或过程，和/或使这些方法和/或者过程例如由WD 22执行。处理器50对应于用于执行本文所述WD 22功能的一个或多个处理器50。WD 22包括存储器52，其被配置为存储数据、编程软件代码和/或本文描述的其他信息。在一些实施例中，软件54和/或客户端应用56可以包括指令，该指令当由处理器50和/或处理电路48执行时，使处理器50和/或处理电路46执行一个或多个WD 22过程。

在一些实施例中，网络节点16和WD 22的内部工作可以如图10所示，并且独立地，周围网络拓扑可以是图9的拓扑。

尽管图9和图10示出了诸如协调控制器24和功率控制器26等各种“控制器”，它们被示为位于相应处理器内，但是可以设想这些单元/控制器可以被实现为使得控制器的一部分被存储在处理电路内的对应存储器中。换言之，这些单元可以在处理电路内以硬件或硬件和软件的组合被实现。

图11是根据本公开的一些实施例的网络节点16中的示例过程的流程图。网络节点16(诸如经由以下一项或多项：处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等)被配置为反馈(S100)与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率，以控制如本文所述的多个共址载波中的每个共址载波的相应功率。

根据一个或多个实施例，处理电路36还被配置为配置多个缩放值，其中每个缩放值与多个共址载波中的相应一个共址载波相关联，并且配置为缩放总瞬时载波功率以产生用于控制多个共址载波的相应功率的相应经缩放的平均总功率。根据一个或多个实施例，每个缩放值是与多个共址载波相关联的平均总功率的相应分数，其中平均总功率至少基于总瞬时载波功率。根据一个或多个实施例，每个缩放值是相应载波的长期平均负载的比例值。

根据一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为被提供给多个平均功率控制环路，每个平均功率控制环被配置为控制多个共址载波中的相应共址载波的功率，并且每个平均功率控制环路被配置为彼此独立地操作。根据一个或多个实施例，总瞬时载波功率基于与多个无线电电路相关联的总功率，每个无线电电路被配置为控制多个共址载波中的相应一个共址载波的功率。根据一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为允许多载波的总平均功率被保持在阈值以下。根据一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为允许每个载波的相应动态功率预算。根据一个或多个实施例，多个共址载波中的每个共址载波的相应功率是多个共址载波中的每个共址载波的相应平均功率。

图12是根据本公开的一些实施例的网络节点中的另一示例过程的流程图。网络节点16(诸如经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、功率控制器26等中的一个或多个)被配置为接收(S102)与如本文所述的多个共址载波相关联的总瞬时载波功率的反馈。网络节点16(诸如经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、功率控制器26等中的一个或多个)被配置为至少基于如本文所述的总瞬时载波功率来控制(S104)多个共址载波中的第一载波的功率。

根据一个或多个实施例，处理电路36还被配置为：接收用于缩放总瞬时载波功率的缩放值；并且至少基于缩放的总瞬时载波功率来生成缩放的平均总功率，其中第一载波的功率的控制至少基于缩放的平均总功率。根据一个或多个实施例，缩放值是相应载波的长期平均负载的比例值。根据一个或多个实施例，处理电路36还被配置为操作平均功率控制环路，用于至少基于总瞬时载波功率来控制第一载波的功率，其中平均功率控制环路被配置为独立于至少一个其他平均功率控制环路来操作，该至少一个其他平均功率控制环路与多个共址载波的至少一个其他共址载波相关联。

根据一个或多个实施例，总瞬时载波功率基于与多个无线电电路相关联的总功率，多个无线电电路中的第一无线电电路被配置为控制第一载波的功率。根据一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为允许多载波的总平均功率被保持在阈值以下。根据一个或多个实施例，总瞬时载波功率的反馈被配置为允许用于第一载波的动态功率预算。根据一个或多个实施例，第一载波的功率是平均功率。

已经大体上描述了使用总瞬时载波功率的反馈的多载波的动态RF EMF协调的布置，以下提供了这些布置、功能和过程的细节，并且其可以由网络节点16实现。

一些实施例使用总瞬时载波功率的反馈来提供多载波的动态RF EMF协调。

接近天线的mmW瞬时功率测量

无线电ASIC瞬时功率

假设每个RFIC有M个天线元件，则每个无线电ASIC的功率为

无线电瞬时功率

假设每个mmW无线电有L个mmW无线电ASIC，则总功率等于

向基带发送信号

由于协调平均功率控制器(即，协调控制器24)(诸如经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)可以在基带中操作，因此本文所述的一个或多个实施例教导将P_tot(t)或所有P_RFIC，frame的信号从无线电传送到基带。在一个或多个实施例中，提供了功率测量点与控制算法之间的接口。

测量过程的总结

图13的流程图中示出了无线电瞬时测量过程的示例。网络节点16(诸如，经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为针对N个时间配置(框S106)N个功率测量点。网络节点16(诸如，经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为重复地测量(框S108)信号链的I Q样本。网络节点16(诸如，经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为计算(框S110)

网络节点16(诸如，经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为计算(框S112)

网络节点16(诸如，经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为计算(框S114)

网络节点16(诸如，经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为执行(框S116)平均功率控制。

如本文所使用的，RFIC(射频IC)可以是处理电路36的一部分，其可以与无线电电路、无线电ASIC或ASIC互换使用。每AAS边界也可以表示为每无线电边界，使得本文描述的教导可以在没有AAS附接到无线电的情况下适用。

MIMO RF EMF平均功率控制所需的量

接下来，描述在单个网络节点16中具有多载波的情况。假设所有载波共享天线阵列。可以假设所有涉及的载波都实现了用于单节点平均功率控制的功能，其中本文所述的教导(诸如关于功率控制器26)使用已知单节点平均功率控制的修改版本。可能需要知道一个或多个量，以便提供协调的平均EIRP控制器，该控制器有助于确保从不超过平均EIRP阈值，同时在总平均EIRP门限不需要的情况下，不会不必要地限制每个载波的瞬时功率。可以假设，基于无线电中的总平均测量功率，协调平均EIRP控制器结构和机制充当单独的软件。然而，可能需要一个表示为总最大平均EIRP的新约束，以及新的功率和平均EIRP控制目标。还可需要新的协调平均EIRP控制算法。

新的MIMO平均EIRP控制约束，以满足RF EMF暴露限制

RF EMF暴露

在下文中，假设存在n个共址载波，其总功率/EIRP可能需要诸如经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个被控制。进一步的假设是，所发射的功率在以下意义上线性地相加

其中，P_i是来自载波i的瞬时功率，G_i是载波i的瞬时波束增益，并且P_EIRP，tot是所有n个载波的瞬时EIRP。

这里，下标EIRP指示该量是EIRP，在这种情况下是瞬时的，这是与特定网络节点16的传输能力相关所需的。

现在，如上所述，监管机制通常指定与时间窗T之上的时间平均值相关的监管限制。在这种情况下，以上等式简化为

在瞬时天线增益减小到每个贡献载波的最大天线增益G_i的情况下，可以实现进一步的简化，这相当于处理小区范围的平均功率控制环路。在这种情况下，上述等式简化为功率的平均值

尽管涵盖了一种特殊情况，但后一个等式可以是协调平均功率控制器开发的焦点，因为它有助于重新使用整个小区的平均功率控制。

新的协调平均EIRP控制约束

为了在时间T之上优化传输，针对以上总和引入控制，其中假设，例如，部署约束导致约束

其中μ是根据所需的RF EMF禁止区计算的。然后，针对每个平均功率受控实体的控制器(即，功率控制器26)的参考值可以用于定义以下平均EIRP控制目标

这里，∈是获得控制净空所需的略小于1的因子。

由例如协调控制器24实现的新的协调平均EIRP控制器

网络节点16(诸如，经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)建立在新的总瞬时功率反馈信号P_tot(t)上，如本文所述，该信号在天线附近测量。本文描述了该信号是否以及如何可以由现有的单个每载波平均功率控制器联合使用。为了继续，假设每个载波的功率控制器26由导致最大EIRP的最大发射功率P_i，max和最大波束增益G_i表征，

P_{EIRP，i，max}＝P_i，maxG_i.

注意，在使用波束网格(GOB)传输的情况下，可以假设在大多数时间使用每个载波的最大波束增益。

所有共址载波的总最大EIRP为

然后，总测量平均功率的特定分数可以用作单载波平均功率控制环路的反馈信号，其中所有单载波平均功率控制环路被允许单独操作。为了确保达到总平均EIRP阈值，可能需要控制其在总平均功率中的份额。通过这种方式，其

·将作为保证满足总平均EIRP阈值的单个总控制器同步操作，即使每个功率控制器26独立于接收反馈的其他功率控制器26操作。

·将允许在每个单独的载波中变化的并且非常不同的流量，从而避免由于静态功率预算而对每个载波中的流量进行不必要的单独限制。

现在将描述如何设置各个平均功率阈值和各个平均功率参考值。

可以计算每个载波的最大EIRP与所有载波的总最大EIRP的以下分数

所有载波控制环路的波束增益相同

假设针对所有i的最大波束增益相同，并且每个载波的平均功率控制环路配置有参考值

由此，如果它成立

则

因此，通过该参考值设置，无论何时平均EIRP等于总参考值，每个单独的控制环路(即功率控制器26中的控制环路)的平均功率也等于总参考值。这是成立的，<P_tot>(t)的测量的分数k_i用于反馈，并将总参考值εμP_EIRP，max的分数k_i用于每个单独的载波。通过线性，这意味着单小区载波环路可以同步操作并解决多载波的总平均EIRP控制问题，从而始终保持在总EIRP阈值以下。在这种情况下，吞吐量不受通过每个载波路由的实际平均功率的影响，使得只有总和可能与EIRP目的有关。

载波的不同波束增益

在这种情况下，分数k_i的确定变得更加复杂。再次假设出现总EIRP参考值等式成立的情况，即，

然后，可能要求这可能意味着对于所有单载波平均功率控制环路也实现了参考值，即

应当对于所有i都成立。注意，总等式可以修改为

由此可得

因此设计准则为

如果存在k_i使得上述等式成立，则单载波平均功率控制环路也满足其设置的参考值。在一个或多个实施例中，平均功率控制环路可以由功率控制器26提供。如果<P_tot>(t)的测量分数k_i被用于反馈，并且当总参考值εμP_EIRP，max的分数k_i时被用于每个单独的载波时，则成立。通过线性，这意味着单小区载波环路可以同步操作并解决多载波的总平均EIRP控制问题，从而始终保持在总EIRP阈值以下。换句话说，在一个或多个实施例中，不是使k_i相对于每个载波的额定功率固定，而是使k_i与长期平均负载成比例，从而在一个或多个控制环路中提供功率的动态自适应。例如，载波i的控制器功率的功率控制器26i可以被配置有缩放值k_i，用于提供功率的动态自适应。

架构

图14示出了上述情况的架构。图14所示的架构的各种变体是可能的，包括：

·每个单载波平均功率控制器(即功率控制器26)的反馈缩放和滑动平均块的顺序可以互换。

·瞬时载波功率的求和点可位于基带，而不是如无线电所示。

·载波之间的瞬时功率总和的一部分可以在无线电和基带部分中执行。这对应于特定求和是由位于网络节点16的基带部分中的硬件执行，还是由网络节点16中的无线电部分执行。

特别地，从反馈部分开始，协调控制器24被配置为向每个功率控制器26a-26n反馈P_tot(t)，其中每个反馈路径包括相应反馈缩放块S118和用于输出k_i<P_tot>(t)到功率控制器26的滑动平均块S120。功率控制器26使用k_i<P_tot>(t)和

来修改载波的功率。为了解释操作，提供了两个示例。在第一示例(即，50％-50％示例)中，对应于50％功率的流量由第一载波处理/使用，对应于功率的50％的流量由第二载波处理/利用。将两个载波的缩放因子/值(k)设置为等于0.5意味着总功率的50％(即，总瞬时功率P_tot(t))用于计算每个载波(例如，第一载波和第二载波)的平均功率。由于参考值(即，<P_tot>^ref)也按k(即在本示例中为0.5)缩放，因此每个载波将控制其平均功率至多为总平均功率(或EIRP)阈值的50％，从而确保平均功率的50％+50％＝100％保持在阈值以下。

然后，考虑一种情况(即，100％-0％的示例)，其中100％的总功率通过载波1馈送，并且0％的总功率经通过载波2馈送。然后，载波1将测量0.5(即，k的示例)*总平均功率，并且还控制0.5*总功率的参考值，即，当总处理功率接近总阈值时，载波1将单独处理该情况并确保不超过总平均功率(EIRP)阈值。载波2也会这样做，但由于没有流量通过该载波，因此不会对该载波的吞吐量产生任何影响。因此，总允许平均功率范围可供载波1使用，并且不会发生不必要的吞吐量下降。注意，如果使用固定的功率划分(无缩放)，在这个100％-0％的示例中，吞吐量将减少50％。

框S122对应于具有下限和上限的执行器动力学，而框S124被配置为确定调度器限制。在框S126中调度载波。在框S128中执行AAS。

图15是由网络节点16(例如通过协调控制器24)实现的示例过程的流程图。网络节点16(诸如经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为计算(框S130)对总功率有贡献的所有载波的ki，i＝1,…n。网络节点16(诸如经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为配置(框S132)来自ki的缩放参考值和平均功率缩放因子。网络节点16(诸如经由一个或多个处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等)被配置为设置(框S136)时间＝0，并启动所有平均功率控制器(即启动所有功率控制器26)。

网络节点16(诸如经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为测量(框S136)总功率Ptot(t)。网络节点16(诸如经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为向n个平均功率控制环路中的每个平均功率控制环路发送(框S138)瞬时功率，从而允许每个平均控制环路计算经缩放的平均总功率。

网络节点16(诸如经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为计算(框S140)每个平均控制环路的经缩放的平均总功率。网络节点16(诸如经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为针对每个控制环路的每个载波计算(S142)控制误差并控制缩放平均功率。网络节点16(诸如经由处理电路36、处理器38、无线电接口32、协调控制器24等中的一个或多个)被配置为设置(框S144)t＝t+T，其中T表示采样周期，对于所有载波相同。

因此，一个或多个实施例包括和/或使用以下一项或多项：

·无线电电路上的新的总瞬时功率测量方法，例如，无线电ASIC。

·从无线电(即，协调控制器24)向每载波平均功率控制器(即，功率控制器26)报告总瞬时功率。

·使用无线电中测量的平均总功率的配置(或自适应)分数(k_i)作为反馈信号。

·使用总平均EIRP参考值的配置分数(k_i)，该分数可由所选禁止区指定。

·用于选择k_i的各种方法。

·对每载波参考值的确定。

因此，本文所述的一个或多个实施例提供了一种方法，以增强配备AAS的网络节点16的性能，用于LB、MB和HB产品，诸如用于HB第3代网络节点16(基于TYRA)以及稍后与现有解决方案相比。可产生的增强可包括以下一项或多项：

·提高了单独调度的共址聚合载波的吞吐量，同时有助于确保网络节点16的总平均功率/EIRP保持在为获得特定RF EMF禁止区而确定的阈值以下；

·对于单独调度的共址聚合载波，可以减少禁止区，同时帮助确保网络节点16的总平均EIRP保持在所确定的阈值以下。这有助于部署具有载波聚合的AAS无线电。

·现有系统中每扇区载波的平均功率阈值的配置可由自动程序代替，该程序对基于NR的实体/设备中的CA有利。

·通过重复使用根据本文所述教导配置的每载波平均功率控制器，实现复杂性最小。

·可通过使用近天线功率测量来提高精度。

如本领域技术人员将理解的，本文描述的概念可以体现为方法、数据处理系统和/或计算机程序产品。因此，本文描述的概念可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式，所有这些在本文中通常称为“电路”或“模块”。此外，本公开可以采取有形计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式，该有形计算机可用的存储介质具有体现在该介质中的计算机程序代码。可以使用任何合适的有形计算机可读介质，包括硬盘、CD-ROM、电子存储设备、光学存储设备或磁存储设备。

本文参考方法、系统和计算机程序产品的流程图图示和/或框图描述了一些实施例。应当理解，流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示中的框和/或框图中的框的组合可以通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令，创建用于实现流程图和/或框图块中指定的功能/动作的装置。

这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读存储器或存储介质中，其可以指导计算机或其他可编程数据处理装置以特定的方式运行，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括实现流程图和/或框图块中指定的功能/动作的指令装置的制品。

计算机程序指令还可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以使一系列操作步骤在计算机或其他可编程装置上被执行，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图块中指定的功能/动作的步骤。应理解的是，框中注明的功能/动作可发生在操作图示中注明的顺序之外。例如，根据所涉及的功能/动作，连续显示的两个块实际上可以基本上同时执行，或者这些块有时可以以相反的顺序执行。尽管一些图包括通信路径上的箭头以示出通信的主要方向，但是应当理解，通信可以在与所示箭头相反的方向上发生。

用于执行本文所述概念的操作的计算机程序代码可以用诸如

或C++的面向对象编程语言编写。然而，用于执行本公开的操作的计算机程序代码也可以用诸如“C”编程语言的常规程序编程语言编写。程序代码可以完全在用户的计算机上执行，部分在用户的计算机上执行，作为独立的软件包，部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上执行或完全在远程计算机上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户的计算机，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用因特网服务提供方的因特网)。

本文结合以上描述和附图公开了许多不同的实施例。应当理解，从字面上描述和说明这些实施例的每个组合和子组合将是过度重复和混淆的。因此，所有实施例可以以任何方式和/或组合被组合，并且本说明书(包括附图)应被解释为构成本文所述实施例的所有组合和子组合以及制造和使用它们的方式和过程的完整书面描述，并且应支持对任何此类组合或子组合的权利要求。

本领域技术人员将理解，本文描述的实施例不限于上面已经特别示出和描述的实施方式。此外，除非上面有相反的说明，否则应注意，所有附图均未按比例绘制。在不脱离以下权利要求的范围的情况下，根据上述教导可以进行各种修改和变化。

Claims

1.一种网络节点(16)，包括：

处理电路(36)，被配置为：

反馈与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率，用于控制所述多个共址载波中的每个共址载波的相应功率。

2.根据权利要求1所述的网络节点(16)，其中所述处理电路(36)还被配置为配置多个缩放值，每个缩放值与所述多个共址载波中的相应一个共址载波相关联，并且被配置为缩放所述总瞬时载波功率，以用于生成相应经缩放的平均总功率以控制所述多个共址载波的所述相应功率。

3.根据权利要求2所述的网络节点(16)，其中每个缩放值是与所述多个共址载波相关联的平均总功率的相应分数，所述平均总功率至少基于所述总瞬时载波功率。

4.根据权利要求2所述的网络节点(16)，其中每个缩放值是针对相应载波的长期平均负载的比例值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的网络节点(16)，其中所述总瞬时载波功率的所述反馈被配置为被提供给多个平均功率控制环路，所述多个平均功率控制环路各自被配置为控制所述多个共址载波中的相应一个共址载波的功率，并且各自被配置为彼此独立地操作。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的网络节点(16)，其中所述总瞬时载波功率基于与多个无线电电路相关联的总功率，所述多个无线电电路各自被配置为控制所述多个共址载波中的相应一个共址载波的功率。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的网络节点(16)，其中所述总瞬时载波功率的所述反馈被配置为允许所述多载波的总平均功率被保持在阈值以下。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的网络节点(16)，其中所述总瞬时载波功率的所述反馈被配置为允许针对每个载波的相应动态功率预算。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的网络节点(16)，其中所述多个共址载波中的每个共址载波的所述相应功率是所述多个共址载波中的每个共址载波的相应平均功率。

10.一种网络节点(16)，包括：

处理电路(36)，被配置为：

接收与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率的反馈；以及

至少基于所述总瞬时载波功率来控制所述多个共址载波中的第一载波的功率。

11.根据权利要求10所述的网络节点(16)，其中所述处理电路(36)还被配置为：

接收用于缩放所述总瞬时载波功率的缩放值；以及

至少基于经缩放的所述总瞬时载波功率来生成经缩放的平均总功率，所述第一载波的所述功率的所述控制至少基于经缩放的所述平均总功率。

12.根据权利要求11所述的网络节点(16)，其中所述缩放值是针对相应载波的长期平均负载的比例值。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的网络节点(16)，其中所述处理电路(36)还被配置为：操作平均功率控制环路，用于至少基于所述总瞬时载波功率来控制所述第一载波的功率，所述平均功率控制环路被配置为独立于至少一个其他平均功率控制环路来操作，所述至少一个其他平均功率控制环路与所述多个共址载波中的至少一个其他共址载波相关联。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的网络节点(16)，其中所述总瞬时载波功率基于与多个无线电电路相关联的总功率，所述多个无线电电路中的第一无线电电路被配置为控制所述第一载波的功率。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的网络节点(16)，其中所述总瞬时载波功率的所述反馈被配置为允许所述多个载波的总平均功率被保持在阈值以下。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的网络节点(16)，其中所述总瞬时载波功率的所述反馈被配置为允许用于所述第一载波的动态功率预算。

17.根据权利要求10至16中任一项所述的网络节点(16)，其中所述第一载波的所述功率是平均功率。

18.一种用于网络节点(16)的方法，所述方法包括：

反馈(S100)与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率，用于控制所述多个共址载波中的每个共址载波的相应功率。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：配置多个缩放值，每个缩放值与所述多个共址载波中的相应一个共址载波相关联，并且被配置为缩放所述总瞬时载波功率，用于生成相应经缩放的平均总功率以用于控制所述多个共址载波的所述相应功率。

20.根据权利要求19所述的方法，其中每个缩放值是与所述多个共址载波相关联的平均总功率的相应分数，所述平均总功率至少基于所述总瞬时载波功率。

21.根据权利要求19所述的方法，其中每个缩放值是针对相应载波的长期平均负载的比例值。

22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，其中所述总瞬时载波功率的所述反馈被配置为被提供给多个平均功率控制环路，所述多个平均功率控制环路各自被配置为控制所述多个共址载波中的相应一个共址载波的功率，并且各自被配置为彼此独立地操作。

23.根据权利要求18至22中任一项所述的方法，其中所述总瞬时载波功率基于与多个无线电电路相关联的总功率，所述多个无线电路各自被配置为控制所述多个共址载波中的相应一个共址载波的功率。

24.根据权利要求18至23中任一项所述的方法，其中所述总瞬时载波功率的所述反馈被配置为允许所述多个载波的总平均功率被保持在阈值以下。

25.根据权利要求18至24中任一项所述的方法，其中所述总瞬时载波功率的所述反馈被配置为允许用于每个载波的相应动态功率预算。

26.根据权利要求18至25中任一项所述的方法，其中所述多个共址载波中的每个共址载波的所述相应功率是所述多个共址载波中的每个共址载波的相应平均功率。

27.一种由网络节点(16)实现的方法，所述方法包括：

接收(S102)与多个共址载波相关联的总瞬时载波功率的反馈；以及

至少基于所述总瞬时载波功率来控制(S104)所述多个共址载波中的第一载波的功率。

28.根据权利要求28所述的方法，还包括：

接收用于缩放所述总瞬时载波功率的缩放值；以及

29.根据权利要求29所述的方法，其中所述缩放值是针对相应载波的长期平均负载的比例值。

30.根据权利要求28至30中任一项所述的方法，还包括：操作平均功率控制环路，用于至少基于所述总瞬时载波功率来控制第一载波的所述功率，所述平均功率控制环路被配置为独立于至少一个其他平均功率控制环路来操作，所述至少一个其他平均功率控制环路与所述多个共址载波中的至少一个其他共址载波相关联。

31.根据权利要求28至31中任一项所述的方法，其中所述总瞬时载波功率基于与多个无线电电路相关联的总功率，所述多个无线电电路中的第一无线电电路被配置为控制所述第一载波的功率。

32.根据权利要求28至32中任一项所述的方法，其中所述总瞬时载波功率的所述反馈被配置为允许所述多个载波的总平均功率被保持在阈值以下。

33.根据权利要求28至33中任一项所述的方法，其中所述总瞬时载波功率的所述反馈被配置为允许用于所述第一载波的动态功率预算。

34.根据权利要求28至34中任一项所述的方法，其中所述第一载波的所述功率是平均功率。