本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

多用戶多天線系統(tǒng)是許多最新無線通信系統(tǒng)所采用的亮點(diǎn)技術(shù)。在一個(gè)多用戶多天線系統(tǒng)里，無線接入點(diǎn)或者基站同時(shí)向多個(gè)客戶端傳輸數(shù)據(jù)，或者是多個(gè)客戶端同時(shí)向無線接入點(diǎn)或者基站傳輸數(shù)據(jù)。這兩種情況都要求不同客戶端的數(shù)據(jù)包長度一致以便達(dá)到最優(yōu)化的頻譜利用率?，F(xiàn)有的解決方案是填充無效數(shù)據(jù)以達(dá)到統(tǒng)一長度的數(shù)據(jù)包，如圖1所示的采用ieee802.11ac協(xié)議的無線通信系統(tǒng)填充的無效數(shù)據(jù)null使得三個(gè)客戶端的數(shù)據(jù)包被填充成為等長的數(shù)據(jù)包，以便多天線的傳輸，然而這種填充方式既浪費(fèi)傳輸功率，又降低有效傳輸速率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了尋找既有效利用傳輸功率又提高有效傳輸速率的實(shí)現(xiàn)方案，本發(fā)明提供了一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法及設(shè)備。

方案一：

提供一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法，所述無線通信系統(tǒng)將整個(gè)頻帶劃分為多個(gè)子載波帶，通過所述子載波帶之中的預(yù)定數(shù)量的子載波帶發(fā)送關(guān)于vht前導(dǎo)碼序列，通過除用于發(fā)送所述vht前導(dǎo)碼序列所使用的所述子載波帶以外剩余的子載波帶發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào)，所述方法包括：

確定傳輸所述數(shù)據(jù)符號(hào)所使用的傳輸功率，其中所述傳輸功率基于接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式確認(rèn)；

將傳輸所述vht前導(dǎo)碼序列所使用的傳輸功率確定為與所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸功率一致。

優(yōu)選地，所述vht前導(dǎo)碼序列為極高吞吐量長訓(xùn)練序列vht-ltf。

優(yōu)選地，所述傳輸功率基于接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式確認(rèn)包括：

獲取接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式；

根據(jù)所述接收信噪比、所述誤碼率以及所述調(diào)制編碼方式生成功率控制信息；

根據(jù)所述功率控制信息確定傳輸所述數(shù)據(jù)符號(hào)所使用的傳輸功率。

優(yōu)選地，通過所述功率控制信息將傳輸所述vht前導(dǎo)碼序列所使用的傳輸功率確定為與所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸功率一致。

方案二：

提供一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的設(shè)備，所述無線通信系統(tǒng)將整個(gè)頻帶劃分為多個(gè)子載波帶，通過所述子載波帶之中的預(yù)定數(shù)量的子載波帶發(fā)送關(guān)于vht前導(dǎo)碼序列，通過除用于發(fā)送所述vht前導(dǎo)碼序列所使用的所述子載波帶以外剩余的子載波帶發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào)，所述設(shè)備包括：

第一確定模塊，用于確定傳輸所述數(shù)據(jù)符號(hào)所使用的傳輸功率，其中所述傳輸功率基于接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式確認(rèn)；

第二確定模塊，將傳輸所述vht前導(dǎo)碼序列所使用的傳輸功率確定為與所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸功率一致。

優(yōu)選地，所述前導(dǎo)碼序列為極高吞吐量長訓(xùn)練序列vht-ltf。

優(yōu)選地，所述第一確定模塊包括：

獲取單元，用于獲取接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式；

生成單元，用于根據(jù)所述接收信噪比、所述誤碼率以及所述調(diào)制編碼方式生成功率控制信息；

確定單元，用于根據(jù)所述功率控制信息確定傳輸所述數(shù)據(jù)符號(hào)所使用的傳輸功率。

優(yōu)選地，通過所述功率控制信息將傳輸所述vht前導(dǎo)碼序列所使用的傳輸功率確定為與所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸功率一致。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法及設(shè)備具有如下有益效果：

本發(fā)明一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法及設(shè)備通過接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式確認(rèn)數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸功率，使得發(fā)給多用戶的多個(gè)數(shù)據(jù)包有相近的長度，從而減少需要填充的長度，節(jié)省了傳輸功率，提升了了傳輸效率。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用ieee802.11ac協(xié)議的無線通信系統(tǒng)中的無效數(shù)據(jù)填充示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法的對(duì)角陣的作用原理圖；

圖4為采用本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法的無效數(shù)據(jù)填充示意圖；

圖5為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的設(shè)備的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法，其主要應(yīng)用于多用戶多天線的無線通信系統(tǒng)中，該無線通信系統(tǒng)將整個(gè)頻帶劃分為多個(gè)子載波帶，通過子載波帶之中的預(yù)定數(shù)量的子載波帶發(fā)送關(guān)于vht前導(dǎo)碼序列，通過除用于發(fā)送vht前導(dǎo)碼序列所使用的子載波帶以外剩余的子載波帶發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào)。

示例地，從圖1中可以看出ieee802.11ac協(xié)議的極高吞吐量（veryhighthroughput，簡稱vht）物理層幀格式，其包括l前導(dǎo)碼序列、vht前導(dǎo)碼序列和數(shù)據(jù)單元，其中，

l前導(dǎo)碼序列包括訓(xùn)練字段l-tfs和信令字段l-sig，訓(xùn)練字段l-tfs包括用于信號(hào)估計(jì)和自動(dòng)增益控制的參考信號(hào)；信令字段l-sig包括解碼接收到的幀需要的參數(shù)。該l前導(dǎo)碼用于兼容傳統(tǒng)的采用ieee802.11a/g的通訊客戶端；

vht前導(dǎo)碼序列是ieee802.11ac協(xié)議引入的調(diào)制編碼方式，其包括極高吞吐量信號(hào)a字段vht-sig-a、極高吞吐量短訓(xùn)練字段vht-stf、極高吞吐量長訓(xùn)練字段vht-ltf以及極高吞吐量信號(hào)b字段vht-sig-b，其中，極高吞吐量信號(hào)a字段vht-sig-a第一個(gè)碼字是bpsk調(diào)制信號(hào)，而第二個(gè)碼字則旋轉(zhuǎn)了90°，為qbpsk，用來區(qū)分ht模式和vht模式；在ieee802.11ac中的極高吞吐量短訓(xùn)練字段vht-stf用來改善在多輸入多輸出傳輸中的自動(dòng)增益控制；極高吞吐量長訓(xùn)練字段vht-ltf為接收機(jī)提供了在發(fā)射天線和接收天線之間進(jìn)行多輸入多輸出預(yù)估信道測算的比特；極高吞吐量信號(hào)b字段vht-sig-b描述了所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度、調(diào)制方式和編碼方式是單個(gè)用戶還是多用戶的模式；

數(shù)據(jù)單元是客戶端與無線接入點(diǎn)或者基站的交互數(shù)據(jù)，其包括若干組客戶端的數(shù)據(jù)信息，示例地，如圖1所示，若干組客戶端的數(shù)據(jù)信息包括由第一服務(wù)字段service1、第一客戶端數(shù)據(jù)符號(hào)、第一填充字節(jié)phypad1以及第一尾部字節(jié)tail組成的第一客戶端的數(shù)據(jù)信息、由第二服務(wù)字段service2、第二客戶端數(shù)據(jù)符號(hào)、第二無效填充數(shù)據(jù)null2、第二填充字節(jié)phypad2以及第二尾部字節(jié)tail2組成的第二客戶端的數(shù)據(jù)信息以及由第三服務(wù)字段service3、第三客戶端數(shù)據(jù)符號(hào)、第二無效填充數(shù)據(jù)null3、第三填充字節(jié)phypad3以及第三尾部字節(jié)tail3組成的第三客戶端的數(shù)據(jù)信息。

請(qǐng)參閱圖2，下面以本發(fā)明實(shí)施例一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法應(yīng)用于圖1所示的vht物理層幀為例進(jìn)行解釋說明，其包括如下步驟：

步驟101：確定傳輸數(shù)據(jù)符號(hào)所使用的傳輸功率，其中傳輸功率基于接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式確認(rèn)。示例地，數(shù)據(jù)符號(hào)為圖1中第一客戶端數(shù)據(jù)符號(hào)、第二客戶端數(shù)據(jù)符號(hào)以及第三客戶端數(shù)據(jù)符號(hào)。

具體地，傳輸功率基于接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式確認(rèn)包括：

獲取接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式；

根據(jù)接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式生成功率控制信息；

根據(jù)功率控制信息確定傳輸數(shù)據(jù)符號(hào)所使用的傳輸功率。

在ieee802.11ac協(xié)議中，為了提高吞吐率，其引入調(diào)制效率更高的更高階調(diào)方式256-qam，支持3/4和5/6兩種碼率，調(diào)制編碼方式也因此增加到了十種。調(diào)制編碼方式越高，吞吐率越高，這是由于調(diào)制編碼方式的區(qū)別帶來的每個(gè)子載波代表的比特?cái)?shù)的差異。在使用bpsk調(diào)制時(shí)每個(gè)子載波只能表示2個(gè)比特，16-qam時(shí)每個(gè)子載波表示4個(gè)比特，64-qam時(shí)，每個(gè)子載波表示6個(gè)比特，而在引入256-qam后，每個(gè)子載波可以表示8個(gè)比特。根據(jù)星座圖，越高階得調(diào)制方式調(diào)制效率越高，但不同調(diào)制方式時(shí)的效率提升也并不是成線性的，越往后提升越不明顯。

正是考慮到上述因素，為了有效降低多用戶多天線系統(tǒng)里的數(shù)據(jù)填充，通過動(dòng)態(tài)調(diào)整傳輸功率使得更多的傳輸功率分配給有最長數(shù)據(jù)符號(hào)的客戶端，而給短數(shù)據(jù)符號(hào)的客戶端分配少的傳輸功率。這樣，對(duì)分配了更多傳輸功率的客戶端，無線接入點(diǎn)/基站可以提高這些客戶端的調(diào)制編碼方式，從而減少傳輸時(shí)間，也就是縮短了數(shù)據(jù)符號(hào)的長度；而對(duì)于分了更少傳輸功率的用戶，無線接入點(diǎn)/基站可以降低他們的調(diào)制編碼方式，從而增加傳輸時(shí)間，也就是增長了數(shù)據(jù)符號(hào)。最終，發(fā)給多用戶的多個(gè)數(shù)據(jù)包有相近的長度，從而減少需要填充的長度，節(jié)省了傳輸功率，增加了系統(tǒng)的傳輸效率。

值得一提的是，考慮到信道受外界干擾比較大，因此還可以根據(jù)接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式實(shí)時(shí)調(diào)整功率控制信息。

在一些實(shí)施方式中，根據(jù)接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式生成功率控制信息為通過星座圖映射。

優(yōu)選地，vht前導(dǎo)碼序列為極高吞吐量長訓(xùn)練序列vht-ltf。

步驟102：將傳輸vht前導(dǎo)碼序列所使用的傳輸功率確定為與數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸功率一致。

優(yōu)選地，通過功率控制信息將傳輸vht前導(dǎo)碼序列所使用的傳輸功率確定為與數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸功率一致。

請(qǐng)參閱圖3，在一些實(shí)施方式中，功率控制信息為一個(gè)對(duì)角陣，對(duì)角線的元素決定了客戶端之間的功率分配，將該對(duì)角陣同時(shí)作用于vht前導(dǎo)碼序列和數(shù)據(jù)符號(hào)即可實(shí)現(xiàn)兩者的一致。

示例地，如圖3所示的，其中vht前導(dǎo)碼序列為極高吞吐量長訓(xùn)練序列vht-ltf，其中，功率控制信息對(duì)應(yīng)的對(duì)角陣為[k]，具體作用公式如下：

其中，vltf對(duì)應(yīng)于極高吞吐量長訓(xùn)練序列vht-ltf；為空時(shí)流數(shù)目；csd為循環(huán)位移分集計(jì)算，ifft為快速傅里葉逆變換。

同理所述，將客戶端數(shù)據(jù)符號(hào)也進(jìn)行同上的計(jì)算公式即可實(shí)現(xiàn)傳輸vht前導(dǎo)碼序列所使用的傳輸功率確定為與數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸功率一致。

請(qǐng)參閱圖4，在一種實(shí)施方式中，經(jīng)過本發(fā)明實(shí)施例一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法的無效數(shù)據(jù)填充示意圖如圖4所示，從圖4中可以看出，第四客戶端數(shù)據(jù)符號(hào)仍然沒有填充無效填充數(shù)據(jù)，但是第五客戶端數(shù)據(jù)符號(hào)的第五無效填充數(shù)據(jù)null5和第六客戶端數(shù)據(jù)符號(hào)的第六無效填充數(shù)據(jù)null6相比于圖1則明顯減少了。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例使得發(fā)給多用戶的多個(gè)數(shù)據(jù)包有相近的長度，從而減少需要填充的長度，節(jié)省了傳輸功率，提升了了傳輸效率。

請(qǐng)參閱圖5，基于同一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的方法相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的設(shè)備，其中無線通信系統(tǒng)將整個(gè)頻帶劃分為多個(gè)子載波帶，通過子載波帶之中的預(yù)定數(shù)量的子載波帶發(fā)送關(guān)于vht前導(dǎo)碼序列，通過除用于發(fā)送vht前導(dǎo)碼序列所使用的子載波帶以外剩余的子載波帶發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào)，該設(shè)備包括：

第一確定模塊501，用于確定傳輸數(shù)據(jù)符號(hào)所使用的傳輸功率，其中傳輸功率基于接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式確認(rèn)；

第二確定模塊502，將傳輸vht前導(dǎo)碼序列所使用的傳輸功率確定為與數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸功率一致。

優(yōu)選地，vht前導(dǎo)碼序列為極高吞吐量長訓(xùn)練序列vht-ltf。

在一些實(shí)施方式中，第一確定模塊501包括：

獲取單元，用于獲取接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式；

生成單元，用于根據(jù)接收信噪比、誤碼率以及調(diào)制編碼方式生成功率控制信息；

確定單元，用于根據(jù)功率控制信息確定傳輸數(shù)據(jù)符號(hào)所使用的傳輸功率。

優(yōu)選地，通過功率控制信息將傳輸vht前導(dǎo)碼序列所使用的傳輸功率確定為與數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸功率一致。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例一種用于多用戶多天線無線通信系統(tǒng)功率分配的設(shè)備通過第一確認(rèn)模塊501和第二確認(rèn)模塊502減少需要填充的長度，節(jié)省了傳輸功率，提升了了傳輸效率。

以上所述僅是本發(fā)明的部分實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。