一種天線選擇方法及裝置的制造方法

一種天線選擇方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種天線選擇方法及裝置，其中，該方法包括：接收終端發送的接入請求；根據所述接入請求估計所述接入請求所對應的小區中的當前用戶數K；獲取所述小區中可支持的最大用戶數Ksupport；比較所述當前用戶數K與所述可支持的最大用戶數Ksupport之間的大小關系，得到比較結果；根據所述比較結果選擇需要開啟的天線。
【專利說明】
一種天線選擇方法及裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及無線通信系統中網絡配置技術，尤其涉及一種天線選擇方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 現有的移動通信系統受到頻譜資源和能耗的雙重約束，換句話說，對于高頻譜效 率需求的現有通信系統及其運營模式，對能量的開銷也非常巨大，未來通信系統需要從頻 譜效率（SE)和能量效率（EE)這兩個角度進行優化設計，特別是從能量效率的角度，即實現 系統能量效率的最大化。
[0003] 關于多天線多入多出（Multiple-Input Multiple_0utput，MIM0)技術的能量效率 問題，早期的研究仍然關注無線傳感器網絡應用，旨在解決ΜΜ0系統的頻譜效率與能量效 率的矛盾。隨著電子器件和系統集成技術的進步，在基站端使用大規模的天線陣列已完全 成為可能，相應地大規模天線系統（即Large-Scale Antenna Systems，LSAS，又被稱為大規 模Μπω技術）也就應運而生。相比于天線規模較小的傳統Μπω技術，大規模Μπω技術對 空域的利用更加充分，大規模ΜΙΜΟ技術可以在不增加新的基站站址和頻譜資源的情況下， 極大地提升網絡容量和系統的能量效率。由于這些顯著的優勢，大規模ΜΜ0技術已經受到 業界和學術界的廣泛關注，并被看作是實現未來高能效綠色寬帶移動通信系統的關鍵技術 之一。
[0004] 系統能效定義為各態歷經容量與系統總功耗的比值，因此容量與總功耗的大小都 會影響系統能效。對于大規模ΜΙΜΟ技術而言，并不是天線數越多所獲得的系統能效就越 大，這是因為隨著天線增多，系統總功耗呈線性增長趨勢，而天線增加所帶來的容量的提升 并不能補償總功耗增加對能效的影響。因此，對于能效優化而言，基站天線的配置是及其重 要的。
[0005] 現有技術方案主要是從頻譜效率的角度進行天線的選擇，也就是讓總的數據傳輸 速率達到最大來確定發射和接收天線的配置。具體的天線選擇方法主要分為以下幾種：1) 對估計得到的信道矩陣進行QR分解，得到酉矩陣Q和上三角矩陣R，然后，按照使上三角矩 陣R的最小對角元素值最大的方式選擇發送天線，即
的方式選擇發送天線，其中，arg maxt g(t)表示求使函數g(t)取得最大時參數t的值，min 表示求最小值運算，Rn…Rkk表示上三角矩陣R的對角元素，
表示小區1中的基站（簡稱基站1)到小區b中各用戶的信道矩陣，而以表示基站1到 小區b中第k個用戶的信道矢量；2)直接對估計得到的各天線的信道矢量進行排序，選出 一組信道質量估計最好的天線進行發射；3)利用相關矩陣產生特征值，根據特征值進行最 優天線選擇；4)選擇使總數據傳輸速率達到最大的天線組合。現有技術中提供的天線選擇 方法中有些方法雖然能夠有效地提升系統吞吐量，但是很有可能造成過多的能量消耗，導 致系統能效過低。

【發明內容】

[0006] 有鑒于此，本發明實施例為解決現有技術中存在的至少一個問題而提供一種天線 選擇方法及裝置，在保證系統吞吐量的同時能夠提升系統能效。
[0007] 本發明實施例的技術方案是這樣實現的：
[0008] 第一方面，本發明實施例提供一種天線選擇方法，所述方法包括：
[0009] 接收終端發送的接入請求；
[0010] 根據所述接入請求估計所述接入請求所對應的小區中的當前用戶數K;
[0011] 獲取所述小區中可支持的最大用戶
[0012] 比較所述當前用戶數K與所述可支持的最大用戶數1__之間的大小關系，得到 比較結果；
[0013] 根據所述比較結果選擇需要開啟的天線。
[0014] 第二方面，本發明實施例提供一種天線選擇裝置，所述裝置包括接收單元、估計單 元、獲取單元、比較單元和選擇單元，其中：
[0015] 所述接收單元，用于接收終端發送的接入請求；
[0016] 所述比較單元，用于根據所述接入請求估計所述接入請求所對應的小區中的當前 用戶數K;
[0017] 所述獲取單元，用于獲取所述小區中可支持的最大用戶數1_^;
[0018] 所述比較單元，用于比較所述當前用戶數K與所述可支持的最大用戶數KsuppM^t 間的大小關系，得到比較結果；
[0019] 所述選擇單元，用于根據所述比較結果選擇需要開啟的天線。
[0020] 本發明實施例提供的天線選擇方法及裝置，其中，接收終端發送的接入請求；根據 所述接入請求估計所述接入請求所對應的小區中的當前用戶數K;獲取所述小區中可支持 的最大用戶數K suppc]rt;比較所述當前用戶數K與所述可支持的最大用戶數K sup_^t間的大 小關系，得到比較結果；根據所述比較結果選擇需要開啟的天線，如此，在保證系統吞吐量 的同時能夠提升系統能效。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發明實施例一天線選擇方法的實現流程示意圖；
[0022] 圖2為本發明實施例二的框架結構示意圖；
[0023] 圖3-1為本發明實施例三在實現時可采用的功能模塊的示意圖；
[0024] 圖3-2為本發明實施例三中映射表生成流程的示意圖；
[0025] 圖3-3為本發明實施例三中天線選擇流程的示意圖；
[0026] 圖4為本發明實施例四天線選擇裝置的組成結構示意圖；
[0027] 圖5-1是采用本發明選擇需要開啟的天線與采用現有技術開啟所有基站天線時 的能效的比較示意圖；
[0028] 圖5-2是具體場景中得到的不同用戶數與基站天線數對應的能效曲面圖；
[0029] 圖5-3是根據聚焦搜索算法得到的用戶數與最優天線數的映射關系圖。
【具體實施方式】
[0030] 在大規模ΜΜ0通信系統中，基站天線一般為幾十根至幾百根，為保證用戶的服務 質量，所有的天線都一直處于工作狀態，這會產生一定的電路功耗，隨著天線數目的增加， 電路功耗呈現線性增長的趨勢。當小區內用戶數較少時，要保證用戶的服務質量并不需要 所有天線都處于工作狀態，相反地，過多的天線會造成電路功耗的增加，從而使得系統能效 減小。因此，在本發明以下實施例提供的技術方案，根據小區內用戶的數目選擇性的開啟某 些天線，以達到提高系統能效的目的，具體地，以最大化能效為前提，根據用戶數目和各天 線的信道條件確定基站應開啟的天線集合。
[0031] 下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案進一步詳細闡述。
[0032] 實施例一
[0033] 本發明實施例一提供一種天線選擇方法，該方法應用于基站，該方法所實現的功 能可以通過基站中的處理器調用程序代碼來實現，當然程序代碼可以保存在計算機存儲介 質中。需要說明的是，該基站除了包括處理器和存儲介質外，還包括開關部件如射頻鏈路開 關以及天線。
[0034] 圖1為本發明實施例一天線選擇方法的實現流程示意圖，如圖1所示，該方法包 括：
[0035] 步驟101，接收終端發送的接入請求；
[0036] 這里，基站接收到接入請求后，根據接入請求可以確定該終端所屬的小區。
[0037] 步驟102,根據所述接入請求估計所述接入請求所對應的小區中的當前用戶數K ;
[0038] 步驟103,獲取所述小區中可支持的最大用戶數Ksuppc]rt;
[0039] 步驟104,比較所述當前用戶數K與所述可支持的最大用戶數KsuppOTt之間的大小 關系，得到比較結果；
[0040] 步驟105,根據所述比較結果選擇需要開啟的天線。
[0041] 本發明實施例中，步驟105,所述根據所述比較結果選擇需要開啟的天線，包括：
[0042] 步驟1051，當所述比較結果表明當前用戶數K彡可支持的最大用戶數Ksu_ rt時， 根據當前用戶數K所對應的K個用戶查找用戶數與天線數之間的映射表，得到當前用戶數 K對應的天線數；
[0043] 步驟1052,根據所述當前用戶數K對應的天線數中各天線的信道條件選擇需要開 啟的天線；
[0044] 步驟1053,當所述比較結果表明當前用戶數K >可支持的最大用戶數Ksu_rt時， 選擇信道條件滿足預設條件的前K supp"t個用戶進行調度；
[0045] 步驟1054,選擇基站中所有的天線作為所述前Ksupp"t個用戶所需要開啟的天線。
[0046] 本發明實施例中，步驟103,所述獲取可支持的最大用戶數Ksupp"t，包括：
[0047] 步驟1031，利用基站的功耗參數計算系統總功耗，然后根據所述系統總功耗確定 系統能效，然后利用所述系統能效通過聚焦搜索算法確定用戶數與天線數之間的映射表， 所述用戶數與天線數之間的映射表為不同用戶數與天線數之間的映射表；
[0048] 這里，步驟1031，所述利用基站的功耗參數計算系統總功耗，然后根據所述系統總 功耗確定系統能效，然后利用所述系統能效通過聚焦搜索算法確定用戶數與天線數之間的 映射表，具體包括：
[0049] 步驟10311，獲取當前用戶數K、基站的天線總數Nt、最大搜索用戶數1(_、用戶數搜 索步長s K和天線數搜索步長SWt;
[0050] 步驟10312,判斷當前用戶數K與最大搜索用戶數1(_之間的大小關系；若當前用 戶數K>最大搜索用戶數1(_時，將預設的用戶數與天線數之間的映射表輸出；若當前用戶 數最大搜索用戶數1(_時，進行天線數搜索，根據公式（1)和（2)計算當前用戶數Κ所 對應的系統能效；
[0051]
[0053] 公式⑴和公式⑵中，ΕΕ表示系統能效，公式⑴中的分母（Pt+NtP。）表示 系統總功耗，N t表示天線總數，當本發明實施例提供的技術方案應用于基站中時，天線 總數可以為基站的天線總數；Ba表示子載波帶寬；K(大寫字母）表示當前用戶數，k(小 寫字母）的取值為正整數，k表示用戶編號，用戶k即第k個用戶；？,表示基站的輻射 功耗，其中P t的小標字母t表示輻射功耗；P。表示基站的電路功耗，其中P。的小標字 母c表示電路功耗。為小區b中第k個用戶的可達速率；Eh表示對信道求期望，而
良示基站1到小區b中各用戶的信道矩陣，而hfc p表示基站 1到小區b中第k個用戶的信道矢量；表示小區1中的基站（以下簡稱基站1)到小 區b中第k個用戶的路徑損耗：
表示小區1中的預編碼矩陣；
t表示小區1中的功率分配矩陣，其中為小區1中用戶 k的功率分配因子，小區b中用戶k的功率分配因子，k為大于等于1且小于等于K的 整數；σ 2表示噪聲功率譜密度，上標Η表示矩陣共輒轉置，S表示小區集合，其中小區1和 小區b都屬于（e )小區集合S。
[0054] 步驟10313,判斷所述當前用戶數K所對應的系統能效是否第一次小于上一次迭 代所得到的系統能效，是時，令SWf = 按天線數搜索步長= -1更改天線數并進行 下一次迭代搜索；否則，按初始天線數搜索步長更改天線數并進行下一次迭代搜索；
[0055] 步驟10314,判斷所述當前用戶數K所對應的能效是否第二次小于上一次迭代所 得系統能效，否時，令= _1，按天線數搜索步長= 一1更改天線數并進行下一次迭 代搜索；是時，上一次迭代的天線數即為當前用戶數K對應的天線數，將所述上一次迭代的 天線數記錄到映射表中，然后，按用戶數搜索步長％更改當前用戶數K，以搜索與更改后的 當前用戶數K對應的天線數，將天線數記錄到映射表中并輸出映射表。
[0056] 步驟1032,根據所述映射表和獲取到的天線總數隊確定可支持的最大用戶數 Ksupport 0
[0057] 這里，所述根據所述映射表和獲取到的天線總數Nt確定可支持的最大用戶數 Ksupport ' 具體包括：
[0058] 根據所述映射表確定天線數與用戶數的配置比；
[0059] 根據所述天線數與用戶數的配置比和基站的天線總數隊計算可支持的最大用戶 數K support °
[0060] 實施二
[0061] 在大規模ΜΜ0通信系統中，由于基站天線數目是固定的，從能效優化的角度來 看，基站所能支持的最大用戶數也是固定的，而小區中的用戶數是變化的，因此，需要判定 小區中當前用戶數K與可支持的最大用戶數K suppcJi行比較，從而根據比較結果來進行天 線選擇和用戶調度，即當前用戶數K小于等于可支持的最大用戶數心_^時，則當前用戶數 K所對應的K個用戶參與調度，并確定天線數和天線集合；當當前用戶數K大于可支持的最 大用戶數Ksupp"^，選擇其中信道條件較好的前1(_^個用戶進行調度，并開啟所有基站天 線。
[0062] 圖2為本發明實施例二的框架結構示意圖，如圖2所示，選擇基站中的天線的流程 包括：
[0063] 步驟201，用戶向基站發送接入請求；
[0064] 這里，步驟201中的用戶是指有通信需求的用戶，因此，步驟201為：有通信需求的 用戶向基站發送接入請求；具體地，有通信需求的用戶可以通過終端如手機等向基站發送 接入請求。
[0065] 步驟202,基站根據接入請求估計小區中的當前用戶數K ;
[0066] 步驟203,基站確定可支持的最大用戶數Ksuppc]rt;
[0067] 具體地，基站可以通過聚焦搜索算法確定不同用戶數對應的天線數之間的映射 表，然后，基站根據該映射表和天線總數N t確定可支持的最大用戶數K supp"t。
[0068] 步驟204,基站比較當前用戶數K與可支持的最大用戶數Ksupp"t之間的大小關系， 得到比較結果；
[0069] 步驟205,基站根據比較結果確定選擇需要開啟的天線；
[0070] 這里，如果比較結果表明當前用戶數可支持的最大用戶數心_^時，則當前 用戶數Κ所對應的Κ個用戶參與調度，并根據當前用戶數Κ查找映射表，得到當前用戶數Κ 對應的天線數，再根據當前用戶數Κ對應的天線數中各天線的信道條件選擇需要開啟的天 線。
[0071] 這里，如果比較結果表明當前用戶數κ>可支持的最大用戶數Ksu_jt，則選擇信 道條件較好的前1__個用戶進行調度，并開啟所有基站天線；信道條件較好可以通過以 下方式來確定：
[0072] 判斷信道條件是否滿足預設條件，當信道條件滿足預設條件時，確定為信道條件 較好；當信道條件不滿足預設條件時，確定為信道條件不好；其中，本領域的技術人員可以 根據基站和小區的實際狀況來設置預設條件，因此不再贅述。
[0073] 在步驟205之后，該方法還可以包括：基站根據所述需要開啟的天線開啟天線。
[0074] 實施例三
[0075] 本發明實施例針對多小區MU-MIM0場景，從優化用戶數與天線數的角度，提供一 種能效最優的基站天線選擇方法。為了便于理解，將本實施例中所涉及的方案描述為以下 的優化問題：
[0076]
(3)；
[0077] 公式（3)中，s. t.表示約束條件（subject to)的縮寫，max表示求最大值，Nt表示 天線總數，當本發明實施例提供的技術方案應用于基站中時，天線總數可以為基站的天線 總數；B a表示子載波帶寬；K(大寫字母）表示當前用戶數，k(小寫字母）的取值為正整數， k表示用戶編號，用戶k即第k個用戶；Pt表示基站的輻射功耗，其中P t的小標字母t表示 福射功耗；Pc表不基站的電路功耗，其中P (:的小標字母c表不電路功耗。為小區b中 第k個用戶的可達速率，的表達式為見下面公式（4):
[0078]
[0079] 公式⑷中，]Eh.表示對信道Η求期望，而
? 示基站1到小區b中各用戶的信道矩陣，而表示基站1到小區b中第k個用 戶的信道矢量；沒fca表示小區1中的基站（以下簡稱基站1)到小區b中第k個用 戶的路徑損耗；
表示小區1中的預編碼矩陣；朽=
表示小區1中的功率分配矩陣，σ 2表示噪聲功率譜密度，上標Η 表示矩陣共輒轉置，S表示小區集合，其中小區1和小區b都屬于（e )小區集合$。
[0080] 圖3-1為本發明實施例二在實現時可米用的功能模塊的不意圖，如圖3-1所不，米 用圖3-1所示的功能模塊進行選擇天線的流程包括：
[0081] 步驟301，在用戶端中的接入請求生成模塊21根據通信需求生成接入請求，并將 該接入請求通過接入信道發送給基站中的用戶數估計模塊22。
[0082] 步驟302,基站端的用戶數目估計模塊22根據接收到的接入請求完成小區中當前 用戶數K的估計。
[0083] 這里，由于功耗參數會影響系統能效以及用戶數與天線數的配置關系，因此基站 中的功耗參數收集模塊23完成基站的總發射功率、電路功耗等功耗參數的收集，并將基站 的總發射功率、電路功耗等功耗參數發送給映射表生成模塊24 ;映射表生成模塊24根據基 站的總發射功率、電路功耗等功耗參數確定用戶數與天線數之間的映射關系，用戶數與天 線數之間的映射關系可以以用戶數與天線數之間的映射表（以下簡稱映射表）的形式體 現。
[0084] 步驟303,基站中天線選擇模塊25則根據估計得到的當前用戶數K和映射表確定 天線數，并根據各天線的信道條件確定需要開啟的天線，并將需要開啟的天線輸出給射頻 鏈路開關26 ;需要說明的是，根據當前用戶數Κ和映射表確定的天線數為最優天線數，因 為：如果當前用戶數Κ彡可支持的最大用戶數1(_^時，則當前用戶數Κ所對應的Κ個用戶 均參與調度，并根據當前用戶數Κ查找映射表，得到當前用戶數Κ對應的天線數；如果當前 用戶數Κ >可支持的最大用戶數KSUPPOT#，則選擇信道條件較好的前K supp"t個用戶進行調 度；可見，本發明實施例提供的技術方案，將現有的以總的數據傳輸速率達到最大為前提進 行天線選擇的方案改進為基于能效優化來進行天線選擇的方案，因此，在提升系統吞吐量 的同時減小系統總功耗，具有一定的工程實現意義，從而可見根據當前用戶數K和映射表 確定的天線數為最優天線數。
[0085] 步驟304,射頻鏈路開關27則根據天線選擇模塊26輸出的需要開啟的天線開啟相 應的射頻鏈路，從而完成天線的選擇過程。
[0086] 需要說明的是，本發明實施例三中的接入請求生成模塊21、功耗參數收集模塊 23、射頻鏈路開關26在以下的實施例四中并未有對應的單元，而用戶數估計模塊22完成的 功能與實施例四中的估計單元所完成的功能相似，而映射表生成模塊24和天線選擇模塊 25這兩個模塊所完成的功能可以通過獲取單元、比較單元和選擇單元來實現，雖然實施例 三中各組成模塊的數量、以及名稱的叫法上與實施例四中不同，但是本領域的技術人員應 該理解的是，實施例三與實施例四所實現的功能并無差異。
[0087] 上述天線的選擇流程中，映射表生成模塊24根據收集到的各功耗參數計算不同 用戶數和天線數對應的系統能效，并根據系統能效利用聚焦搜索算法產生映射表；天線選 擇模塊25則根據估計得到的當前用戶數K和該映射表確定天線數，從而進行天線的選擇和 用戶調度。下面將具體描述一下映射表生成和選擇天線這兩個方面的流程。
[0088] 流程a.映射表生成流程
[0089] 圖3-2為本發明實施例三中映射表生成流程的示意圖，如圖3-2所示，該映射表生 成流程包括：
[0090] 步驟al)初始化各參數；
[0091] 具體地，初始化當前用戶數K、基站的天線總數Nt、最大搜索用戶數1(_、用戶數搜 索步長s K和天線數搜索步長例如，可以令Nt= K = 1，％t sK= 1，Kmax= 50 ;
[0092] 步驟a2)判斷當前用戶數K與最大搜索用戶數K_之間的大小關系；
[0093] 這里，若Κ彡Κ_則進行天線數搜索，進入步驟a3)，若Κ > Κ _，則進入步驟a4);
[0094] 步驟a4)輸出預設的映射表；
[0095] 步驟a3)根據系統總功耗確定當前用戶數K所對應的系統能效；
[0096] 步驟a5)判斷當前用戶數K所對應的系統能效是否第一次小于上一次迭代所得的 系統能效，否時，進入步驟a7)，是時，令= -:b進入步驟a6);
[0097] 步驟a6)按新的天線數搜索步長= -1更改天線數，進行下一次迭代搜索；
[0098] 這里，假設原來的天線數為0個，按新的天線數搜索步長= -1更改天線數后 的結果為（0-1)個天線數。
[0099] 步驟a7)按初始天線步長更改天線數進行下一次迭代搜索；
[0100] 步驟a8)判斷當前用戶數K所對應的系統能效是否第二次小于上一次迭代所得的 系統能效，是時，進入步驟a9);否時，令1進入步驟a6);
[0101] 步驟a9)上一次迭代的天線數即為當前用戶數K對應的天線數，將該值記錄到映 射表中，進入步驟a 10);
[0102] 步驟alO)按用戶數搜索步長^改變當前用戶數K，搜索與改變后的當前用戶數K 對應的天線數；回到步驟a2)。
[0103] 流程b.天線選擇流程
[0104] 根據流程a中確定出的用戶數與天線數之間的映射表可以確定天線數與用戶數 的配置比，即系統能效達到最大值時天線數與用戶數的比值。基站配置的天線總數隊是 確定的，因此，從能效最優的角度考慮，它所可支持的最大用戶數K su_rt可以根據天線數與 用戶數的配置比計算得到。由于小區內的當前用戶數K是變化的，因此，為保證最大化系 統能效，本發明實施例提供的技術方案根據小區內的當前用戶數K與可支持的最大用戶數 Ks_"t的大小關系來進行用戶調度和天線選擇。圖3-3為本發明實施例三中天線選擇流程 的示意圖，如圖3-3所示，該天線選擇流程包括：
[0105] 步驟bl)輸入估計得到的當前用戶數K和映射表；
[0106] 這里，該映射表為用戶數與天線數之間的映射表，該映射表可以通過聚焦搜索算 法得到；
[0107] 步驟b2)判斷當前用戶數K與可支持的最大用戶數Ksu_rt的大小關系，若 K彡Ksupp"t，進入步驟b3);若K > Ksu_rt，進入步驟b5);
[0108] 步驟b3)當前用戶數K多對應的K個用戶均參與調度，并查找映射表得到該用戶 數對應的天線數N ;
[0109] 步驟b4)根據各天線的信道條件決定需要開啟的前N根天線；
[0110] 這里，需要開啟的天線選擇開啟信道條件較好的前N根天線；
[0111] 步驟b5)從優化能效的角度來看，此時即使開啟所有基站天線也不能支持所有用 戶進行調度；
[0112] 步驟b6)需要選擇信道條件較好的前Ksu_rtf用戶進行調度，并開啟基站的所有 天線。
[0113] 實施例四
[0114] 基于上述的方法實施例，本發明實施例提供一種天線選擇裝置，該裝置中包括的 各單，各單元所包括各個模塊，以及各個模塊所包括的各個子模塊，都可以通過基站中的處 理器來實現；當然也可通過具體的邏輯電路實現；在具體實施例的過程中，處理器可以為 中央處理器（CPU)、微處理器（MPU)、數字信號處理器（DSP)或現場可編程門陣列（FPGA) 等。
[0115] 圖4為本發明實施例四天線選擇裝置的組成結構示意圖，如圖4所示，該天線選擇 裝置400包括接收單元401、估計單元402、獲取單元403、比較單元404和選擇單元405,其 中：
[0116] 所述接收單元401，用于接收終端發送的接入請求；
[0117] 所述比較單元402,用于根據所述接入請求估計所述接入請求所對應的小區中的 當前用戶數K;
[0118] 所述獲取單元403,用于獲取所述小區中可支持的最大用戶數Ksuppc]rt;
[0119] 所述比較單元404,用于比較所述當前用戶數K與所述可支持的最大用戶數Ksupp" t 之間的大小關系，得到比較結果；
[0120] 所述選擇單元405,用于根據所述比較結果選擇需要開啟的天線。
[0121] 本發明實施例中，所述比較單元404包括查找模塊4041、第一選擇模塊4042、第二 選擇模塊4043和第三選擇模塊4044,其中：
[0122] 所述查找模塊4041，用于當所述比較結果表明當前用戶數可支持的最大用戶 數1__時，根據當前用戶數Κ所對應的Κ個用戶查找用戶數與天線數之間的映射表，得到 當前用戶數K對應的天線數；
[0123] 所述第一選擇模塊4042,用于根據所述當前用戶數K對應的天線數中各天線的信 道條件選擇需要開啟的天線。
[0124] 所述第二選擇模塊4043,用于當所述比較結果表明當前用戶數1(>可支持的最大 用戶數K supp"#，選擇信道條件滿足預設條件的前K supp"t個用戶進行調度；
[0125] 所述第三選擇模塊4044,用于選擇基站中所有的天線作為所述前Ksu_ rtf用戶所 需要開啟的天線。
[0126] 本發明實施例中，所述獲取單元包括第一確定模塊和第二確定模塊，其中：
[0127] 所述第一確定模塊，用于利用基站的功耗參數通過聚焦搜索算法確定用戶數與天 線數之間的映射表，所述用戶數與天線數之間的映射表為不同用戶數與天線數之間的映射 表；
[0128] 所述第二確定模塊，用于根據所述映射表和獲取到的天線總數隊確定可支持的最 大用戶數Ksuppp"t。
[0129] 這里，所述第一確定模塊包括獲取子模塊、判斷子模塊、第一處理子模塊和第二處 理子模塊，其中：
[0130] 所述獲取子模塊，用于獲取當前用戶數K、基站的天線總數隊、最大搜索用戶數 κ_、用戶數搜索步長SK和天線數搜索步長
[0131] 所述判斷子模塊，用于判斷當前用戶數K與最大搜索用戶數1(_之間的大小關系；
[0132] 所述第一處理子模塊，用于若當前用戶數K>最大搜索用戶數1(_時，將預設的用 戶數與天線數之間的映射表輸出；
[0133] 所述第二處理子模塊，用于若當前用戶數最大搜索用戶數1(_時，進行天線數 搜索，根據基站的功耗參數計算系統總功耗，根據系統總功耗確定當前用戶數Κ所對應的 系統能效；
[0134] 判斷所述當前用戶數Κ所對應的系統能效是否第一次小于上一次迭代所得到的 系統能效，是時，令-1，按天線數搜索步長- 1更改天線數并進行下一次迭代 搜索；否則，按初始天線數搜索步長更改天線數并進行下一次迭代搜索；
[0135] 判斷所述當前用戶數K所對應的系統能效是否第二次小于上一次迭代所得的系 統能效，否時，令S&二_1,按天線數搜索步長= -1更改天線數并進行下一次迭代搜 索；是時，上一次迭代的天線數即為當前用戶數κ對應的天線數，將所述上一次迭代的天線 數記錄到映射表中；然后，按用戶數搜索步長更改當前用戶數κ，并觸發判斷子模塊，以搜 索與更改后的當前用戶數κ對應的天線數，將天線數記錄到映射表中并輸出映射表。
[0136] 這里，所述第二確定模塊包括確定子模塊和計算子模塊，其中：
[0137] 所述確定子模塊，用于根據所述映射表確定天線數與用戶數的配置比；
[0138] 所述計算子模塊，用于根據所述天線數與用戶數的配置比和基站的天線總數隊計 算可支持的最大用戶數K suppp"t。
[0139] 這里需要指出的是：以上裝置實施例的描述，與上述方法實施例的描述是類似的， 具有同方法實施例相似的有益效果，因此不做贅述。對于本發明裝置實施例中未披露的技 術細節，請參照本發明方法實施例的描述而理解，為節約篇幅，因此不再贅述。
[0140] 現有技術提供的技術方案中，進行天線選擇的前提是使總的數據傳輸速率達到最 大，在這種情況下，雖然能有效地提升系統吞吐量，但是很有可能造成過多的能量消耗，導 致系統能效過低。而上述方法實施例和裝置實施例提供的技術方案中，將最大化系統能效 作為天線選擇的前提，可以在提升系統吞吐量的同時減小能量的消耗，具有很大的工程實 現意義。圖5-1是采用本發明選擇需要開啟的天線與采用現有技術開啟所有基站天線時的 能效的比較示意圖，圖5-2是具體場景中得到的不同用戶數與基站天線數對應的能效曲面 圖，圖5-3是根據聚焦搜索算法得到的用戶數與最優天線數的映射關系圖，從圖5-1至圖 5-3可以看出，與開啟所有基站天線相比，本發明實施例提供技術方案可以有效地提升系統 能效。
[0141] 應理解，說明書通篇中提到的"一個實施例"或"一實施例"意味著與實施例有關的 特定特征、結構或特性包括在本發明的至少一個實施例中。因此，在整個說明書各處出現的 "在一個實施例中"或"在一實施例中"未必一定指相同的實施例。此外，這些特定的特征、 結構或特性可以任意適合的方式結合在一個或多個實施例中。應理解，在本發明的各種實 施例中，上述各過程的序號的大小并不意味著執行順序的先后，各過程的執行順序應以其 功能和內在邏輯確定，而不應對本發明實施例的實施過程構成任何限定。
[0142] 在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的設備和方法，可以通過其 它的方式實現。以上所描述的設備實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為 一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，如：多個單元或組件可以結合，或 可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另外，所顯示或討論的各組成部 分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口，設備或單元的間接耦合 或通信連接，可以是電性的、機械的或其它形式的。
[0143] 上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的，作為單元顯 示的部件可以是、或也可以不是物理單元；既可以位于一個地方，也可以分布到多個網絡單 元上；可以根據實際的需要選擇其中的部分或全部單元來實現本實施例方案的目的。
[0144] 另外，在本發明各實施例中的各功能單元可以全部集成在一個處理單元中，也可 以是各單元分別單獨作為一個單元，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中；上述 集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現。
[0145] 本領域普通技術人員可以理解：實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過 程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于計算機可讀取存儲介質中，該程序在 執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：移動存儲設備、只讀存 儲器（Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。
[0146] 或者，本發明上述集成的單元如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品 銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發明實施 例的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來， 該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備（可以 是個人計算機、服務器、或者網絡設備等）執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分。 而前述的存儲介質包括：移動存儲設備、R0M、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介 質。
[0147] 以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵 蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種天線選擇方法，其特征在于，所述方法包括： 接收終端發送的接入請求； 根據所述接入請求估計所述接入請求所對應的小區中的當前用戶數K ; 獲取所述小區中可支持的最大用戶數氏。PPUft; 比較所述當前用戶數K與所述可支持的最大用戶數KgUPPMt之間的大小關系，得到比較 結果； 根據所述比較結果選擇需要開啟的天線。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述比較結果選擇需要開啟的 天線，包括： 當所述比較結果表明當前用戶數K《可支持的最大用戶數KgUPPMt時，根據當前用戶數 K所對應的K個用戶查找用戶數與天線數之間的映射表，得到當前用戶數K對應的天線數； 根據所述當前用戶數K對應的天線數中各天線的信道條件選擇需要開啟的天線。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述比較結果選擇需要開啟的 天線，包括： 當所述比較結果表明當前用戶數K >可支持的最大用戶數KgUPPMt時，選擇信道條件滿 足預設條件的前氏。PPMt個用戶進行調度； 選擇基站中所有的天線作為所述前氏。PPUft個用戶所需要開啟的天線。4. 根據權利要求1至3任一項所述的方法，其特征在于，所述獲取可支持的最大用戶數 Ksuppcirt，包括： 利用基站的功耗參數計算系統總功耗，根據所述系統總功耗計算系統能效，然后利用 所述系統能效通過聚焦捜索算法確定用戶數與天線數之間的映射表，所述用戶數與天線數 之間的映射表為不同用戶數與天線數之間的映射表； 根據所述映射表和獲取到的天線總數Nt確定可支持的最大用戶數K guppMt。5. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用基站的功耗參數計算系統總功 耗，根據所述系統總功耗計算系統能效，然后利用所述系統能效通過聚焦捜索算法確定用 戶數與天線數之間的映射表，包括： 獲取當前用戶數K、基站的天線總數Nt、最大捜索用戶數Km。,、用戶數捜索步長Sk和天線 數捜索步長Swt; 判斷當前用戶數K與最大捜索用戶數Km。、之間的大小關系； 若當前用戶數K >最大捜索用戶數Km。、時，將預設的用戶數與天線數之間的映射表輸 出； 若當前用戶數K《最大捜索用戶數Km。、時，進行天線數捜索，根據基站的功耗參數計算 所述系統總功耗，根據所述系統總功耗確定當前用戶數K所對應的系統能效； 判斷所述當前用戶數K所對應的系統能效是否第一次小于上一次迭代所得到的系統 能效，是時，4按天線數捜索步長g改天線數并進行下一次迭代捜 索；否則，按初始天線數捜索步長更改天線數，并進行下一次迭代捜索； 判斷所述當前用戶數K所對應的系統能效是否第二次小于上一次迭代所得的系統能 效，否時，令按天線數捜索步長更改天線數并進行下一次迭代捜索； 是時，上一次迭代的天線數即為當前用戶數K對應的天線數，將所述上一次迭代的天線數 記錄到映射表中，然后，按用戶數捜索步長Sk更改當前用戶數K，W捜索與更改后的當前用 戶數K對應的天線數，將天線數記錄到映射表中并輸出映射表。6. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述映射表和獲取到的天線總 數Nt確定可支持的最大用戶數KgUPPMt,包括： 根據所述映射表確定天線數與用戶數的配置比； 根據所述天線數與用戶數的配置比和基站的天線總數Nt計算可支持的最大用戶數 Ksupport O7. -種天線選擇裝置，其特征在于，所述裝置包括接收單元、估計單元、獲取單元、比較 單元和選擇單元，其中： 所述接收單元，用于接收終端發送的接入請求； 所述比較單元，用于根據所述接入請求估計所述接入請求所對應的小區中的當前用戶 數K; 所述獲取單元，用于獲取所述小區中可支持的最大用戶數氏。PPUft; 所述比較單元，用于比較所述當前用戶數K與所述可支持的最大用戶數K胃PUft之間的 大小關系，得到比較結果； 所述選擇單元，用于根據所述比較結果選擇需要開啟的天線。8. 根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述比較單元包括查找模塊和第一選擇 模塊，其中： 所述查找模塊，用于當所述比較結果表明當前用戶數K《可支持的最大用戶數KgUPPMt 時，根據當前用戶數K所對應的K個用戶查找用戶數與天線數之間的映射表，得到當前用戶 數K對應的天線數； 所述第一選擇模塊，用于根據所述當前用戶數K對應的天線數中各天線的信道條件選 擇需要開啟的天線。9. 根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述比較單元包括第二選擇模塊和第= 選擇模塊，其中： 所述第二選擇模塊，用于當所述比較結果表明當前用戶數K >可支持的最大用戶數 KsUPPMt時，選擇信道條件滿足預設條件的前K .UPPMt個用戶進行調度； 所述第=選擇模塊，用于選擇基站中所有的天線作為所述前KgUPPMt個用戶所需要開啟 的天線。10. 根據權利要求7至9任一項所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元包括第一確定 模塊和第二確定模塊，其中： 所述第一確定模塊，用于利用基站的功耗參數計算系統總功耗，根據所述系統總功耗 確定系統能效，然后利用所述系統能效通過聚焦捜索算法確定用戶數與天線數之間的映射 表，所述用戶數與天線數之間的映射表為不同用戶數與天線數之間的映射表； 所述第二確定模塊，用于根據所述映射表和獲取到的天線總數Nt確定可支持的最大用 戶數11. 根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第一確定模塊包括獲取子模塊、判 斷子模塊、第一處理子模塊和第二處理子模塊，其中： 所述獲取子模塊，用于獲取當前用戶數K、基站的天線總數Nt、最大捜索用戶數Km。、、用 戶數捜索步長Sk和天線數捜索步長Swt; 所述判斷子模塊，用于判斷當前用戶數K與最大捜索用戶數Km。、之間的大小關系； 所述第一處理子模塊，用于若當前用戶數K >最大捜索用戶數Km。、時，將預設的用戶數 與天線數之間的映射表輸出； 所述第二處理子模塊，用于若當前用戶數K《最大捜索用戶數Km。點t，進行天線數捜 索，根據基站的功耗參數計算系統總功耗，根據所述系統總功耗確定當前用戶數K所對應 的系統能效； 判斷所述當前用戶數K所對應的系統能效是否第一次小于上一次迭代所得到的系統 能效，是時，4I按天線數捜索步長更改天線數并進行下一次迭代捜 索；否則，按初始天線數捜索步長更改天線數并進行下一次迭代捜索； 判斷所述當前用戶數K所對應的能效是否第二次小于上一次迭代所得的系統能效，否 時，令，按天線數捜索步長更改天線數并進行下一次迭代捜索；是時， 上一次迭代的天線數即為當前用戶數K對應的天線數，將所述上一次迭代的天線數記錄到 映射表中；然后，按用戶數捜索步長Sk更改當前用戶數K，并觸發判斷子模塊，W捜索與更 改后的當前用戶數K對應的天線數，將天線數記錄到映射表中并輸出映射表。12. 根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第二確定模塊包括確定子模塊和 計算子模塊，其中： 所述確定子模塊，用于根據所述映射表確定天線數與用戶數的配置比； 所述計算子模塊，用于根據所述天線數與用戶數的配置比和基站的天線總數Nt計算可 支持的最大用戶數tuppMt。
【文檔編號】H04B7/04GK105991168SQ201510050878
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月30日
【發明人】徐志昆, 陳亞迷, 何金薇, 易芝玲, 范建存, 寧悅, 鄧建國
【申請人】中國移動通信集團公司