WO2022068625A1 - 一种发射功率控制方法及装置 - Google Patents

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Definitions

  • the network device can divide the space into a plurality of spatial grids, and use the spatial grid (angle range) as the granularity to control the transmit power corresponding to each spatial grid to not exceed the transmit power threshold corresponding to the spatial grid, It can achieve full transmit power in each angular range, improve the utilization rate of transmit power, and avoid extensive transmit power control of the whole cell in the prior art, such as transmitting power control according to the minimum safe distance of the whole cell, The problem of low power utilization.
  • the network device can perform power backoff and/or beam gain suppression for the beam corresponding to the spatial grid, only Controlling the transmit power of the spatial grid (or the beam domain corresponding to the spatial grid) avoids backing off the transmit power of the cell as a whole, which is beneficial to improve the transmit power utilization rate.
  • the method further includes: dividing, by the network device, a spatial grid according to the antenna pattern.
  • the device may be a chip or an integrated circuit.
  • FIG. 6 is one of schematic diagrams of RB scheduling provided by an embodiment of the present application.
  • wearable smart devices include full-featured, large-scale, complete or partial functions without relying on smart phones, such as smart watches or smart glasses, and only focus on a certain type of application function, which needs to cooperate with other devices such as smart phones.
  • Use such as all kinds of smart bracelets, smart helmets, smart jewelry, etc. for physical sign monitoring.
  • At least one may also be described as one or more, and the multiple may be two, three, four or more, which is not limited in this application.
  • "/" may indicate that the objects associated before and after are an "or" relationship, for example, A/B may indicate A or B; “and/or” may be used to describe that there are three types of associated objects A relationship, for example, A and/or B, can mean that A exists alone, A and B exist at the same time, and B exists alone, where A and B can be singular or plural.

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Abstract

本申请涉及通信技术领域，公开了一种发射功率控制方法及装置，用以解决现有网络设备对小区整体进行粗放式发射功率控制，发射功率利用率不高的问题。该方法包括：网络设备确定空间栅格对应的发射功率阈值；所述网络设备通过调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的资源块RB或载波，控制所述空间栅格对应的发射功率小于或等于所述空间栅格对应的发射功率阈值。

Description

一种发射功率控制方法及装置
相关申请的交叉引用
本申请要求在2020年09月29日提交中国专利局、申请号为202011051583.2、申请名称为“一种发射功率控制方法及装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种发射功率控制方法及装置。
背景技术
电磁场(electro magnetic field，EMF)中的非电离辐射(non-ionizing radiation，NIR)对生物体的危害主要体现在热效应、非热效应和累积效应等方面。为了实现对NIR的防护，国际非电离辐射防护委员会(international commission on non-ionizing radiation protection，ICNIRP)针对不同频率规定了不同的功率谱密度限制，其中功率谱密度是指单位面积的功率值。
目前，网络设备对小区整体进行粗放式发射功率控制，发射功率利用率不高。然而，发射功率的大小直接影响下行信道的质量、接收信噪比等，进而影响下行吞吐率和用户体验。并且随着通信系统的带宽增大、用户数增多以及短时延实时性的要求的增加，对功率资源的需求也越来越高，功率资源不够导致的性能问题将进一步突出。因此，需要一种发射功率控制方案，以提高网络设备的发射功率利用率，缓解大带宽多用户下功率资源受限的问题，提升下行吞吐率性能，同时满足无线电波电磁辐射安全的要求。
发明内容
本申请实施例提供一种发射功率控制方法及装置，用以解决现有网络设备对小区整体进行粗放式发射功率控制，发射功率利用率不高的问题。
第一方面，本申请提供了一种发射功率控制方法，该方法包括：网络设备确定空间栅格对应的发射功率阈值；所述网络设备通过调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的资源块RB或载波，控制所述空间栅格对应的发射功率小于或等于所述空间栅格对应的发射功率阈值。可选的，所述空间栅格的个数为N个，所述N为大于或等于2的正整数。
采用上述方法，网络设备可以将空间划分为多个空间栅格，以空间栅格(角度范围)为粒度，控制每个空间栅格对应的发射功率不超过该空间栅格对应的发射功率阈值，可以实现在每个角度范围上的满发射功率，提高发射功率的利用率，从而避免现有技术中对小区整体进行粗放式发射功率控制，如按照小区整体的最小安全距离进行发射功率控制，发射功率利用率不高的问题。
在一个可能的设计中，所述网络设备调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB，包括：所述网络设备使所述空间栅格对应的多个终端设备共享RB；或，所述网络设备降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的功率谱密度；或，所述网络设备 降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的数量。其中，所述网络设备降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的数量，包括：所述网络设备为所述空间栅格对应的一个或多个终端设备间隔调度RB。
上述设计中，当某一空间栅格对应的发射功率超过该空间栅格对应的发射功率阈值时，网络设备通过上述多种RB调度方式，可以仅对该空间栅格对应的发射功率进行回退，避免对小区整体的发射功率进行回退，有利于提高发射功率利用率。
在一个可能的设计中，所述网络设备调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB，包括：所述网络设备使所述空间栅格对应的波束进行功率回退和/或波束增益抑制。
上述设计中，当某一空间栅格对应的发射功率超过该空间栅格对应的发射功率阈值时，网络设备可以通过对该空间栅格对应的波束进行功率回退和/或波束增益抑制，仅对该空间栅格(或对该空间栅格对应的波束域)的发射功率进行控制，避免对小区整体的发射功率进行回退，有利于提高发射功率利用率。
在一个可能的设计中，所述网络设备调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的载波，包括：所述网络设备为所述空间栅格对应的波束域内的一个或多个终端设备间隔调度载波。
上述设计中，当某一空间栅格对应的发射功率超过该空间栅格对应的发射功率阈值时，网络设备通过对该空间栅格对应的波束域内的一个或多个终端设备间隔调度载波，对该空间栅格对应的波束域的发射功率进行控制，进而对空间栅格对应的发射功率进行回退(即降低)，避免对小区整体的发射功率进行回退，有利于提高发射功率利用率。
在一个可能的设计中，所述网络设备根据与所述网络设备通信的一个或多个终端设备分别对应的功率权值矢量在所述空间栅格的投影功率和，确定所述空间栅格对应的发射功率。
上述设计中，网络设备根据与网络设备通信的一个或多个终端设备分别对应的功率权值矢量在空间栅格的投影功率和，确定空间栅格对应的发射功率，有利于对空间栅格对应的发射功率的准确确定，从而提高发射功率控制的精确性。
在一个可能的设计中，所述空间栅格对应的发射功率阈值满足公式E＝4πR 2S，其中E为所述空间栅格对应的发射功率阈值、S为功率谱密度限制、R为所述空间栅格对应的安全距离。
在一个可能的设计中，所述方法还包括：所述网络设备根据天线方向图划分空间栅格。
上述设计中，网络设备可以根据天线方向图进行空间栅格的划分，将辐射强度相同或相近的空间方向划分为一个空间栅格，保证同一空间栅格包含的多个空间方向上的天线增益相同或相近，便于网络设备对空间栅格对应的发射功率的控制或调整。
第二方面，本申请实施例提供了一种发射功率控制装置，该装置具有实现上述第一方面或者第一方面的任一种可能的设计中方法的功能，所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元(模块)，比如包括收发单元和处理单元。
在一个可能的设计中，该装置可以是芯片或者集成电路。
在一个可能的设计中，该装置包括处理器和收发器，所述处理器与所述收发器耦合，用于实现上述第一方面或者第一方面的任一种可能的设计中所述的方法的功能。该装置还可以包括存储器，所述存储器存储有可被处理器执行的用于实现上述第一方面或者第一方 面的任一种可能的设计中所述的方法的功能的程序。
在一个可能的设计中，该装置可以为网络设备。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有用于执行上述第一方面或者第一方面的任一种可能的设计中所述的方法的计算机程序或指令。
第四方面，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被执行时，可以实现上述第一方面或者第一方面的任一种可能的设计中所述的方法。
第五方面，本申请还提供一种芯片，所述芯片用于实现上述第一方面或者第一方面的任一种可能的设计中所述的方法。
第六方面，本申请还提供一种通信装置，该通信装置包括处理器，该处理器与存储器耦合，该存储器用于存储计算机程序或指令，该处理器用于执行存储器中的所述计算机程序或指令，使得该通信装置执行第一方面的方法。
第七方面，本申请还提供一种装置，该装置用于执行第一方面的方法。
上述第二方面至第七方面所能达到的技术效果请参照上述第一方面所能达到的技术效果，这里不再重复赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的通信系统架构示意图；
图2为本申请实施例提供的水平和竖直安全距离示意图；
图3为本申请实施例提供的发射功率控制方法流程示意图之一；
图4为本申请实施例提供的空间栅格示意图；
图5为本申请实施例提供的投影功率计算示意图；
图6为本申请实施例提供的RB调度示意图之一；
图7为本申请实施例提供的RB调度示意图之二；
图8为本申请实施例提供的RB调度示意图之三；
图9为本申请实施例提供的RB调度示意图之四；
图10为本申请实施例提供的发射功率控制方法流程示意图之二；
图11为本申请实施例提供的发射功率控制装置示意图之一；
图12为本申请实施例提供的发射功率控制装置示意图之二。
具体实施方式
本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如大规模多入多出(massive multiple in multiple out，massive MIMO)系统、长期演进(long term evolution，LTE)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)系统、LTE频分双工(frequency division duplex，FDD)系统、第五代(5th generation，5G)移动通信系统或新无线(new radio，NR)系统，或者应用于未来的通信系统或其它类似的通信系统，如6G系统等。例如：可以适用于上述各种通信系统的上下行解耦、载波聚合(carrier aggregation，CA)、双连接(dual connectivity，DC)等组网场景。具体的，本申请实施例所应用的通信系统的结构可以如图1所示，该通 信系统中包括网络设备和至少一个终端设备。网络设备与至少一个终端设备进行通信。
为了便于本领域技术人员理解，下面对本申请实施例中的部分用语进行解释说明。
1)、终端设备，是一种具有无线收发功能的设备，可以部署在陆地上，包括室内或室外、手持、穿戴或车载；也可以部署在水面上(如轮船等)；还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星上等。所述终端设备可以经无线接入网(radio access network，RAN)与核心网进行通信，与RAN交换语音和/或数据。所述终端设备可以是手机、平板电脑、带无线收发功能的电脑、移动互联网设备、可穿戴设备、虚拟现实终端设备、增强现实终端设备、工业控制中的无线终端、无人驾驶中的无线终端、远程医疗中的无线终端、智能电网中的无线终端、运输安全中的无线终端、智慧城市中的无线终端、智慧家庭中的无线终端等等。本申请的实施例对应用场景不做限定。终端设备有时也可以称为用户设备(user equipment，UE)、移动台和远方站等，本申请的实施例对终端设备所采用的具体技术、设备形态以及名称不做限定。
作为示例而非限定，在本申请实施例中，该终端设备还可以是可穿戴设备。可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备或智能穿戴式设备等，是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能头盔、智能首饰等。
本申请实施例中的终端设备还可以是作为一个或多个部件或者单元而内置于车辆的车载模块、车载部件、车载芯片或者车载单元，车辆通过内置的所述车载模块、车载模组、车载部件、车载芯片或者车载单元可以实施本申请的方法。
2)、网络设备，也称接入网设备，是网络中用于将终端设备接入到无线网络的设备。所述网络设备可以为无线接入网中的节点，又可以称为基站，还可以称为RAN节点(或设备)。所述网络设备可以是LTE系统或演进的LTE系统(LTE-Advanced，LTE-A)中的演进型基站(evolved NodeB，eNodeB)，或者也可以是5G NR系统中的下一代基站(next generation node B，gNodeB)，或者还可以是传输接收点(transmission reception point，TRP)、基带单元(base band unit，BBU)或WiFi接入点(access point，AP)等，再或者还可以是集中式单元(central unit，CU)和分布式单元(distributed unit，DU)，本申请实施例并不限定。在接入网设备包括CU和DU的分离部署场景中，CU支持无线资源控制(radio resource control，RRC)、分组数据汇聚协议(packet data convergence protocol，PDCP)、业务数据适配协议(service data adaptation protocol，SDAP)等协议；DU主要支持无线链路控制(radio link control，RLC)层协议、媒体接入控制(medium access control，MAC)层协议和物理层协议。
3)、功率谱密度限制，也可以称为功率谱密度要求或EMF强度要求，EMF中的NIR会对生物体的危害主要体现在热效应、非热效应和累积效应。为保护生物体免于暴露在NIR的危害之中，ICNIRP针对不同频率规定了不同的功率谱密度限制，也即针对不同频率下EMF强度进行了限制，其中功率谱密度是指单位面积的功率值，表示单位球面积上累积的功率单位(w/m^2)。
目前，一部分国家直接采用ICNIRP的功率谱密度限制，另一部分国家自身规定相应的功率谱密度限制，对于部分频段，ICNIRP或国家可能直接规定了该频段下的功率谱密度限制(单位w/m^2)，如果网络设备的频率范围位于该频段下，直接采用该频段下的功率谱密度限制即可；对于某些频段，ICNIRP或国家也可能是规定了单位带宽功率谱密度限制(单位w/m^2/MHz)，如果网络设备的频率范围位于这些频段下，可以根据网络设备的系统带宽B(单位MHz)与单位带宽功率谱密度限制(单位w/m^2/MHz)的乘积，确定功率谱密度限制(或要求)。
对于某一测试点允许的网络设备的最大发射功率(即网络设备的发射功率阈值)可以通过以下公式计算：E＝4πR 2S，其中E为发射功率阈值、S为功率谱密度限制、R为测试点与网络设备之间的距离。而网络设备的发射功率与网络设备天线端口输入功率(P)和天线增益(G)相关，其中G表示把P放大的倍数，也即要求网络设备的P*G不超过发射功率阈值。
参照表1所示，为在如图2所示的水平安全距离为22.4m，垂直安全距离为6.4m的限制条件下，不同频段(Band)在功率谱密度限制(或要求)下，网络设备天线端口最大输入功率(Power)，和最大天线增益(Ant gain)的配置。
Band Power(w) Ant Gain
800M 40 16
900M 40 16
1.8G 80 17.5
2.1G 60 18
2.6G 80 18
700M 40 15.5
3.5G 200 24
表1
对NIR的防护给网络设备(站点)的部署带来了以下问题：一、新制式难部署：由于现网2G/3G/4G的EMF强度已经接近EMF强度要求，难以再部署5G；二、新频点难以部署：已经部署900M/1.8G/2.1G的频点，如果再部署2.3G/2.6G等新频点，会导致EMF强度超出EMF强度要求，而单独部署新频点的站点，会导致建设成本过高；三、单天线难部署：单天线口由于受EMF强度要求限制，需要采用多端口或者多个天线分散部署；四、宏站站点难部署：在中央商务区(central business district，CBD)或城区区域，由于安全距离较小，限制宏站站点的功率，只能采用小站部署，而小站由于靠近公众，存在可能会被要求测试比吸收率(specific absorption rate，SAR)的风险，测试成本较高，且可能导致设计变更。
特别是在推出Massive MIMO的有源天线单元(active antenna unit，AUU)后，AAU的发射功率非常的大(例如能够达到200W)，天线的增益非常的高(例如能够达到24dBi)。如果按照传统的计算安全距离的方法，使得站点的部署更加的困难。EMF已经成为限制5G massive MIMO大功率模块快速商用的瓶颈之一。
基于上述问题，本申请实施例提供了一种发射功率控制方案，在该方案中，可以将空间划分为多个空间栅格，以空间栅格为粒度，控制每个控制栅格对应的发射功率不超过该空间栅格对应的发射功率阈值，避免现有技术中对小区整体进行粗放式发射功率控制，如按照小区整体的最小安全距离进行发射功率控制，发射功率利用率不高的问题。
另外，需要理解，在本申请实施例中，至少一个还可以描述为一个或多个，多个可以是两个、三个、四个或者更多个，本申请不做限制。在本申请实施例中，“/”可以表示前后关联的对象是一种“或”的关系，例如，A/B可以表示A或B；“和/或”可以用于描述关联对象存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。为了便于描述本申请实施例的技术方案，在本申请实施例中，可以采用“第一”、“第二”等字样对功能相同或相似的技术特征进行区分。该“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示例子、例证或说明，被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念，便于理解。
下面结合附图详细说明本申请实施例。
图3为本申请实施例提供的一种发射功率控制方法流程示意图，该方法包括：
S301：网络设备确定空间栅格对应的发射功率阈值。
在本申请实施例中，空间栅格可以理解为角度域或角度范围的概念，角度范围包括水平面角度范围和垂直面角度范围。可以理解的是，一个空间栅格可以通过水平面角度范围和竖直面角度范围确定。以空间栅格i为例，空间栅格i的水平面角度范围可以理解为空间栅格i在水平面上的角度范围，空间栅格i的垂直面角度范围可以理解为空间栅格i在垂直面上的角度范围。
其中，空间栅格中可以包括角度范围内的一个或多个空间方向，任一空间方向可以通过水平面角度和垂直面角度确定。任一空间方向的水平面角度可以理解为该空间方向在水平面上的角度，垂直面角度可以理解为该空间方向在垂直面上的角度。
作为一种示例，空间栅格i的水平面角度范围为水平面最小角度H_i min至水平面最大角度H_i max，且空间栅格i的垂直面角度范围为垂直面最小角度V_i min至垂直面最大角度V_i max。空间栅格i可以包括水平面角度范围H_i min至H_i max且垂直面角度范围V_i min至V_i max内所有的空间方向。
在该示例中，H_i min至H_i max是连续的，V_i min至V_i max是连续的，另外，需要说明的是，空间栅格的水平面角度范围和/或垂直面角度范围也可以是不连续的。
如图4所示，可以以网络设备或者网络设备的天线所在位置为坐标系的原点构建坐标系，坐标系中包括3条坐标轴，分别为x轴，y轴和z轴，其中，x轴和y轴形成的平面可以称为水平面，y轴和z轴形成的平面可以称为垂直面。在该坐标系中，某空间方向在水平面的投影与x轴的角度可以称为水平面角度，某空间方向在垂直面的投影与z轴的角度可以称为垂直面角度。
在该坐标系中，从原点指向的一空间方向可以通过一水平面角度和一垂直面角度确定。例如，空间方向1的水平面角度为H_1，空间方向1的垂直面角度为V_1，空间方向1可 以表示为(H_1，V_1)。空间栅格i可以包括指向曲面的所有空间方向，指向该曲面的所有空间方向满足水平面角度范围为H_i min至H_i max，垂直面角度范围为V_i min至V_i max。例如，空间栅格i包括空间方向1(H_1，V_1)。
具体的，网络设备可以将自身天线波束覆盖区域划分为N个空间栅格，N为大于等于2的正整数。作为一种示例，网络设备可以按照空间栅格粒度要求，如空间栅格粒度要求为水平面角度范围不超过m度，竖直面角度范围不超过n度，m、n大于0，网络设备按照空间栅格粒度对空间进行空间栅格的划分。可选的，在划分空间栅格时，网络设备可以按照均匀的方式或者不均匀的方式进行划分。
另外，网络设备的天线方向图记录了离网络设备(或网络设备的天线)一定距离处，辐射场的相对场强(归一化模值)随方向变化的图形，通常采用通过天线最大辐射方向上的两个相互垂直的平面方向图来表示，如通过水平面天线方向图和垂直面天线方向图表示。在一种可能的实施中，网络设备还可以按照天线方向图进行空间栅格的划分，将辐射强度相同或相近的空间方向划分为一个空间栅格，保证同一空间栅格包含的多个空间方向上的天线增益相同或相近，便于网络设备对空间栅格对应的发射功率的控制或调整。
作为一种示例：网络设备可以按照天线方向图的水平面和垂直面进行坐标系的构建，也即网络设备构建的坐标系中水平面与天线方向图的水平面为同一平面，构建的坐标系中竖直面与天线方向图的竖直面为同一平面，并按照天线方向图所示的辐射强度，将辐射强度相同或相近的空间方向划分为一个空间栅格。
空间栅格对应的发射功率阈值(E)与空间栅格对应的安全距离(R)和功率谱密度限制S相关。其中空间栅格对应的安全距离可以由运营商或者监管机构确定，也可以根据实际地理环境中空间栅格上(即空间栅格对应的角度范围上)网络设备与最近的建筑物之间的距离确定，或者根据实际地理环境中空间栅格上(即空间栅格对应的角度范围上)网络设备与最近的人活动区域的距离确定。
以空间栅格i为例，作为一种示例，空间栅格i对应的发射功率阈值满足公式E＝4πR 2S，其中E为空间栅格i对应的发射功率阈值、S为功率谱密度限制、R为空间栅格i对应的安全距离。需要理解的是，发射功率阈值E与空间栅格i对应的安全距离R相关，当R取不同值时，E也取不同的值。
示例的：空间栅格1对应的安全距离为10m，空间栅格2的安全距离为15m，则空间栅格1对应的发射功率阈值E 1不同于空间栅格2对应的发射功率阈值E 2。
S302：所述网络设备通过调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的资源块(resource block，RB)或载波，控制所述空间栅格对应的发射功率小于或等于所述空间栅格对应的发射功率阈值。
MIMO波束具有时间性的特点，某一时刻波束的空间方向可以由终端设备的位置而定，在不同时刻，多个波束的指向可能不同，从而一个空间栅格对应的发射功率可能随着时间的变化而变化。对于任一时刻，空间栅格对应的发射功率，可以根据该时刻与网络设备进行通信的一个或多个终端设备分别对应的功率权值矢量(即作用于终端设备所在空间方向的功率)，在空间栅格所对应的投影功率和确定。
另外，由于空间栅格可以包含多个空间方向，在空间栅格的投影功率，可以为在空间栅格包含的任一空间方向上的投影功率。空间栅格所对应的投影功率和可以为在空间栅格所包含的任一空间方向上的投影功率和。
如图5所示，为与网络设备进行通信的2个终端设备分别对应的功率权值矢量(作用于终端设备所在空间方向上的功率)，在空间栅格上的投影功率示意图。如图5所示，a n为空间栅格对应的单位空间方向矢量，w 1为终端设备对应的功率权值矢量，w 2为终端设备对应的功率权值矢量，w 1在a n的投影功率为||(w 1) Ha n|| 2，w 2在a n的投影功率为||(w 2) Ha n|| 2，则空间栅格所对应的投影功率和，即空间栅格对应的发射功率为||(w 1) Ha n|| 2+||(w 2) Ha n|| 2，其中H表示转置。
其中，空间栅格对应的单位空间方向矢量，可以为空间栅格包含的任一空间方向的单位空间方向矢量。例如，为空间栅格包含的多个空间方向中水平面角度最小且竖直面角度最小的空间方向的单位空间方向矢量，或为空间栅格包含的多个空间方向中水平面角度最大且竖直面角度最大的空间方向的单位空间方向矢量，或为空间栅格包含的多个空间方向中任一空间方向的单位空间方向矢量等。
另外，上述是以a n为空间栅格对应的单位空间方向矢量为例进行说明的，需要理解的是，当a n为非单位空间方向矢量时，需要将在非单位空间方向矢量上的功率投影和转换到在单位空间方向矢量上的功率投影和，也即需要将在非单位空间方向矢量a n上的功率投影和除以非单位空间方向矢量a n的长度，即除以非单位空间方向矢量a n的模。
对于空间栅格对应的发射功率的控制，使得空间栅格对应的发射功率小于或等于空间栅格对应的发射功率阈值，网络设备可以通过调度空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB或载波实现。
下面介绍网络设备调度空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB或载波，降低空间栅格对应的发射功率的实现方式。
实现方式一：网络设备使空间栅格对应的多个终端设备共享RB。
多用户(multiple user，MU)MIMO技术能达到降低功率谱密度(或功率)的效果。当网络设备确定某一空间栅格对应的发射功率超过该空间栅格对应的发射功率阈值时，网络设备可以使该空间栅格对应的角度范围内的多个终端设备共享RB，被共享的RB上的功率被均分，从而使得该空间栅格对应的发射功率下降，进而使该空间栅格对应的发射功率小于或等于该空间栅格对应的发射功率阈值。示例的：如图6所示，一个格子表示一个RB，阴影部分表示多终端设备共享RB后实际使用的RB所占的功率(原RB所占功率为整个格子)，可见在调度RB数不变的情况下，实际调度的RB上的总功率下降，在图6中为实际调度的RB上的总功率下降为未进行多终端设备RB共享之前的一半，即资源块组(resource block group，RBG)上的功率下降为未进行多终端设备RB共享之前的一半，其中RBG由多个RB组成。
实现方式二：网络设备降低空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的功率谱密度，即网络设备降低空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的功率。
由E＝4πR 2S可知，其中E表示发射功率，S表示实际功率谱密度，当S降低时，E也会下降，当网络设备确定某一空间栅格对应的发射功率超过该空间栅格对应的发射功率阈值时，网络设备还可以降低该空间栅格对应的角度范围内的一个或多个终端设备的RB的功率谱密度，使得该空间栅格对应的角度范围内的一个或多个终端设备的RB的功率降低，从而使得该空间栅格对应的发射功率下降，进而使该空间栅格对应的发射功率小于或等于该空间栅格对应的发射功率阈值。示例的：如图7所示，一个格子表示一个RB，阴影部分表示功率谱密度降低后，实际使用的RB所占的功率(原RB所占功率为整个格子)，可 见在调度RB数不变的情况下，实际调度的RB上的总功率下降。
实现方式三：网络设备降低空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的数量。
如图8所示，当网络设备确定某一空间栅格对应的发射功率超过该空间栅格对应的发射功率阈值时，网络设备还可以降低该空间栅格对应的角度范围内的一个或多个终端设备的RB的数量，如使实际使用的RB所占的功率刚好为空间栅格对应的发射功率阈值，分配给每个终端设备的RB数，再由实际使用的RB数，按照终端设备原来的RB资源需求按比例分配。该空间栅格对应的角度范围内的一个或多个终端设备的RB的数量下降，RB所占的总功率下降(RBG的功率下降)，从而使该空间栅格对应的发射功率下降，从而满足空间栅格对应的发射功率阈值。
在一种可能的实施中，网络设备降低空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的数量时，可以为空间栅格对应的一个或多个终端设备间隔调度RB。
作为一种示例，网络设备可以以1个RB为间隔、2个RB为间隔、4个RB为间隔等间隔调度RB，具体间隔的RB数量可以由协议预先定义，也可以由网络设备自行确定，如在预先配置的一组可选间隔中随机选择一个等。如图9所示，网络设备可以以4个RB为间隔，为空间栅格对应的一个或多个终端设备间隔调度RB。
实现方式四：网络设备使空间栅格对应的波束进行功率回退和/或波束增益抑制。
MIMO的波束不同于传统波束，传统技术在空间上形成一个较宽的波束，能量较为集中，每个空间方向的功率都相同，例如每个空间方向上的功率都可以是最大功率，而通过MIMO技术，可以在空间上同时形成若干个细长的波束，能量是不集中的，每个波束的方向是不同的，每个波束的功率达不到最大功率，例如M个波束可以均分最大功率。
由E＝P*G可知，其中E表示发射功率，空间栅格对应的发射功率与空间栅格对应的波束的天线端口输入功率(P)和天线对该波束的增益(G)相关，当网络设备确定某一空间栅格对应的发射功率超过该空间栅格对应的发射功率阈值时，网络设备可以对该空间栅格(或该空间栅格对应的波束域)对应的波束进行功率回退和/或波束增益抑制，即降低该波束的天线端口输入功率和/或天线对波束的增益，从而使该波束的功率下降，进而使该空间栅格对应的发射功率小于或等于空间栅格对应的发射功率阈值。
需要理解的是，波束域也可以理解为角度域或角度范围的概念，通常波束域为一个或多个波束覆盖的角度范围，一个波束域可以包含一个或多个空间栅格，如果对波束域对应的波束进行功率回退和/或波束增益抑制，则可以降低该波束域包含一个或多个空间栅格的发射功率。
实现方式五：网络设备为空间栅格对应的波束域内的一个或多个终端设备间隔调度载波。
一个波束是由多个载波(或子载波)组成的，当网络设备确定某一空间栅格对应的发射功率超过该空间栅格对应的发射功率阈值时，网络设备还可以对该空间栅格对应的波束域内的一个或多个终端设备间隔调度载波，减少为该空间栅格对应的波束域内的一个或多个终端设备调度的载波数量，从而降低载波所占的功率和，使得实际使用的载波所占的功率和小于或等于空间栅格对应的功率阈值。
采用上述一种或多种调度空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB或载波的方式，可以在任一空间栅格对应的发射功率超过该空间栅格对应的发射功率阈值时，降低该空间 栅格对应的发射功率，使得该空间栅格对应的发射功率小于或等于该空间栅格对应的发射功率阈值，从而满足无线电波电磁辐射安全的要求。
在一种可能的实施中，网络设备可以将与一个或多个终端设备传输数据的传输时间间隔(transmission time interval，TTI)，作为控制间隔进行发射功率控制，以保证每个空间栅格对应的发射功率小于或等于该空间栅格对应的发射功率阈值。
如图10所示，网络设备可以按照天线方向图进行空间栅格的划分，在划分空间栅格后，针对任一空间栅格，网络设备确定该空间栅格对应的发射功率阈值，并可以以TTI为控制间隔计算该空间栅格对应的发射功率，监控该空间栅格对应的发射功率是否大于该空间栅格对应的发射功率阈值，如果是，网络设备可以通过上述实现方式一至实现方式五中的任一种实现方式，降低该空间栅格对应的发射功率，并返回以TTI为控制间隔计算该空间栅格对应的发射功率的步骤，等待下一控制时刻的到来，重新计算该空间栅格对应的发射功率；如果否，则直接返回以TTI为控制间隔计算该空间栅格对应的发射功率的步骤，等待下一控制时刻的到来，重新计算该空间栅格对应的发射功率。通过以TTI为控制间隔，对空间栅格进行发射功率控制，可以保证空间栅格对应的发射功率时时刻刻不超对应的发射功率阈值，满足无线电波电磁辐射安全的要求。
本申请实施例提供的发射功率控制方案适用于所有频段，即本申请实施例中，通过对多个空间栅格进行空时频三维调度，网络设备可以保证每个空间栅格对应的发射功率小于或等于该空间栅格对应的发射功率阈值，从而满足无线电波电磁辐射安全的要求。其中，空(即空间)体现在可以对所有空间方向(即对所述空间栅格)进行发射功率控制，也即对所有空间方向进行EMF控制；时(即时间)体现在网络设备可以TTI为控制间隔进行发射功率控制，保证每个空间栅格对应的发射功率时时刻刻不超对应的发射功率阈值；频(即频率)体现在对所有频段均适用。
上述主要从网络设备的角度对本申请提供的方案进行了介绍。可以理解的是，为了实现上述功能，网络设备包括了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块(或单元)。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在采用集成的单元(模块)的情况下，图11示出了本申请实施例中所涉及的一种发射功率控制装置的可能的示例性框图，该发射功率控制装置1100可以以软件的形式存在。装置1100可以包括：处理单元1102和收发单元1103。
一种可能的设计中，处理单元1102用于实现相应的处理功能。收发单元1103用于支持装置1100与其他网络实体的通信。可选地，收发单元1103可以包括接收单元和/或发送单元，分别用于执行接收和发送操作。可选的，装置1100还可以包括存储单元1101，用于存储装置1100的程序代码和/或数据。
该装置1100可以为上述任一实施例中的网络设备、或者还可以为设置在网络设备中的芯片等部件。处理单元1102可以支持装置1100执行上文中各方法示例中网络设备的动作。或者，处理单元1102主要执行方法示例中的网络设备内部动作，收发单元1103可以支持 装置1100与终端设备等之间的通信。
具体地，在一个实施例中，所述处理单元1102，用于确定空间栅格对应的发射功率阈值；
所述收发单元1103，用于通过调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的资源块RB或载波，控制所述空间栅格对应的发射功率小于或等于所述空间栅格对应的发射功率阈值。
在一种可能的设计中，所述空间栅格的个数为N个，所述N为大于或等于2的正整数。
在一种可能的设计中，所述收发单元1103调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB时，具体用于使所述空间栅格对应的多个终端设备共享RB；或，降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的功率谱密度；或，降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的数量。
在一种可能的设计中，所述收发单元1103降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的数量时，具体用于为所述空间栅格对应的一个或多个终端设备间隔调度RB。
在一种可能的设计中，所述收发单元1103调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB时，具体用于使所述空间栅格对应的波束进行功率回退和/或波束增益抑制。
在一种可能的设计中，所述收发单元1103调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的载波时，具体用于为所述空间栅格对应的波束域内的一个或多个终端设备间隔调度载波。
在一种可能的设计中，所述处理单元1102，还用于根据进行通信的一个或多个终端设备分别对应的功率权值矢量在所述空间栅格的投影功率和，确定所述空间栅格对应的发射功率。
在一种可能的设计中，所述空间栅格对应的发射功率阈值满足公式E＝4πR 2S，其中E为所述空间栅格对应的发射功率阈值、S为功率谱密度限制、R为所述空间栅格对应的安全距离。
在一种可能的设计中，所述处理单元1102，还用于根据天线方向图划分空间栅格。
如图12所示，本申请实施例还提供一种发射功率控制装置1200，该发射功率控制装置1200包括处理器1210与收发器1230，还可以包括存储器1220。一种可能的设计中，存储器1220中存储指令或程序或数据，存储器1220可以用于实现上述实施例中存储单元1101的功能。处理器1210用于读取存储器1220中存储的指令或程序或数据。存储器1220中存储的指令或程序被执行时，该处理器1210用于执行上述实施例中处理单元1102执行的操作，收发器1230用于执行上述实施例中收发单元1103执行的操作。
作为本实施例的另一种形式，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，该指令被执行时可以执行上述方法实施例中适用于网络设备的发送功率控制方法。
作为本实施例的另一种形式，提供一种包含指令的计算机程序产品，该指令被执行时可以执行上述方法实施例中适用于网络设备的发送功率控制方法。
作为本实施例的另一种形式，提供一种芯片，所述芯片运行时，可以执行上述方法实施例中适用于网络设备的发送功率控制方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
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实施例的精神和范围。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 (21)

  1. 一种发射功率控制方法，其特征在于，包括：
    网络设备确定空间栅格对应的发射功率阈值；
    所述网络设备通过调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的资源块RB或载波，控制所述空间栅格对应的发射功率小于或等于所述空间栅格对应的发射功率阈值。
  2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空间栅格的个数为N个，所述N为大于或等于2的正整数。
  3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络设备调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB，包括：
    所述网络设备使所述空间栅格对应的多个终端设备共享RB；或，
    所述网络设备降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的功率谱密度；或，
    所述网络设备降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的数量。
  4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网络设备降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的数量，包括：
    所述网络设备为所述空间栅格对应的一个或多个终端设备间隔调度RB。
  5. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络设备调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB，包括：
    所述网络设备使所述空间栅格对应的波束进行功率回退和/或波束增益抑制。
  6. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络设备调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的载波，包括：
    所述网络设备为所述空间栅格对应的波束域内的一个或多个终端设备间隔调度载波。
  7. 如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据与所述网络设备通信的一个或多个终端设备分别对应的功率权值矢量在所述空间栅格的投影功率和，确定所述空间栅格对应的发射功率。
  8. 如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述空间栅格对应的发射功率阈值满足公式E＝4πR 2S，其中E为所述空间栅格对应的发射功率阈值、S为功率谱密度限制、R为所述空间栅格对应的安全距离。
  9. 如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    所述网络设备根据天线方向图划分空间栅格。
  10. 一种发射功率控制装置，其特征在于，包括：处理单元和收发单元；
    所述处理单元，用于确定空间栅格对应的发射功率阈值；
    所述收发单元，用于通过调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的资源块RB或载波，控制所述空间栅格对应的发射功率小于或等于所述空间栅格对应的发射功率阈值。
  11. 如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述空间栅格的个数为N个，所述N为大于或等于2的正整数。
  12. 如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述收发单元调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB时，具体用于使所述空间栅格对应的多个终端设备共享RB；或，降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的功率谱密度；或，降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的数量。
  13. 如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述收发单元降低所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB的数量时，具体用于为所述空间栅格对应的一个或多个终端设备间隔调度RB。
  14. 如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述收发单元调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的RB时，具体用于使所述空间栅格对应的波束进行功率回退和/或波束增益抑制。
  15. 如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述收发单元调度所述空间栅格对应的一个或多个终端设备的载波时，具体用于为所述空间栅格对应的波束域内的一个或多个终端设备间隔调度载波。
  16. 如权利要求10-15中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元，还用于根据进行通信的一个或多个终端设备分别对应的功率权值矢量在所述空间栅格的投影功率和，确定所述空间栅格对应的发射功率。
  17. 如权利要求10-16中任一项所述的装置，其特征在于，所述空间栅格对应的发射功率阈值满足公式E＝4πR 2S，其中E为所述空间栅格对应的发射功率阈值、S为功率谱密度限制、R为所述空间栅格对应的安全距离。
  18. 如权利要求10-16中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元，还用于根据天线方向图划分空间栅格。
  19. 一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被发射功率控制装置执行时，实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。
  20. 一种芯片，其特征在于，所述芯片运行时，实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。
  21. 一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序或指令，当计算机程序或指令被执行时，实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。
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