一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法及设备与流程
本发明涉及无线通信领域，具体而言，本发明涉及一种多用户多天线无线通信系统功率分配的方法及设备。
背景技术：
多用户多天线系统是许多最新无线通信系统所采用的亮点技术。在一个多用户多天线系统里，无线接入点或者基站同时向多个客户端传输数据，或者是多个客户端同时向无线接入点或者基站传输数据。这两种情况都要求不同客户端的数据包长度一致以便达到最优化的频谱利用率。现有的解决方案是填充无效数据以达到统一长度的数据包，如图1所示的采用ieee802.11ac协议的无线通信系统填充的无效数据null使得三个客户端的数据包被填充成为等长的数据包，以便多天线的传输，然而这种填充方式既浪费传输功率，又降低有效传输速率。
技术实现要素：
为了寻找既有效利用传输功率又提高有效传输速率的实现方案，本发明提供了一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法及设备。
方案一：
提供一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法，所述无线通信系统将整个频带划分为多个子载波带，通过所述子载波带之中的预定数量的子载波带发送关于vht前导码序列，通过除用于发送所述vht前导码序列所使用的所述子载波带以外剩余的子载波带发送数据符号，所述方法包括：
确定传输所述数据符号所使用的传输功率，其中所述传输功率基于接收信噪比、误码率以及调制编码方式确认；
将传输所述vht前导码序列所使用的传输功率确定为与所述数据符号的传输功率一致。
优选地，所述vht前导码序列为极高吞吐量长训练序列vht-ltf。
优选地，所述传输功率基于接收信噪比、误码率以及调制编码方式确认包括：
获取接收信噪比、误码率以及调制编码方式；
根据所述接收信噪比、所述误码率以及所述调制编码方式生成功率控制信息；
根据所述功率控制信息确定传输所述数据符号所使用的传输功率。
优选地，通过所述功率控制信息将传输所述vht前导码序列所使用的传输功率确定为与所述数据符号的传输功率一致。
方案二：
提供一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的设备，所述无线通信系统将整个频带划分为多个子载波带，通过所述子载波带之中的预定数量的子载波带发送关于vht前导码序列，通过除用于发送所述vht前导码序列所使用的所述子载波带以外剩余的子载波带发送数据符号，所述设备包括：
第一确定模块，用于确定传输所述数据符号所使用的传输功率，其中所述传输功率基于接收信噪比、误码率以及调制编码方式确认；
第二确定模块，将传输所述vht前导码序列所使用的传输功率确定为与所述数据符号的传输功率一致。
优选地，所述前导码序列为极高吞吐量长训练序列vht-ltf。
优选地，所述第一确定模块包括：
获取单元，用于获取接收信噪比、误码率以及调制编码方式；
生成单元，用于根据所述接收信噪比、所述误码率以及所述调制编码方式生成功率控制信息；
确定单元，用于根据所述功率控制信息确定传输所述数据符号所使用的传输功率。
优选地，通过所述功率控制信息将传输所述vht前导码序列所使用的传输功率确定为与所述数据符号的传输功率一致。
与现有技术相比，本发明一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法及设备具有如下有益效果：
本发明一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法及设备通过接收信噪比、误码率以及调制编码方式确认数据符号的传输功率，使得发给多用户的多个数据包有相近的长度，从而减少需要填充的长度，节省了传输功率，提升了了传输效率。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为现有技术中采用ieee802.11ac协议的无线通信系统中的无效数据填充示意图；
图2为本发明一个实施例的一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法的流程示意图；
图3为本发明一个实施例的一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法的对角阵的作用原理图；
图4为采用本发明一个实施例的一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法的无效数据填充示意图；
图5为本发明另一个实施例的一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的设备的模块结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
请参阅图1，本发明实施例提供一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法，其主要应用于多用户多天线的无线通信系统中，该无线通信系统将整个频带划分为多个子载波带，通过子载波带之中的预定数量的子载波带发送关于vht前导码序列，通过除用于发送vht前导码序列所使用的子载波带以外剩余的子载波带发送数据符号。
示例地，从图1中可以看出ieee802.11ac协议的极高吞吐量（veryhighthroughput，简称vht）物理层帧格式，其包括l前导码序列、vht前导码序列和数据单元，其中，
l前导码序列包括训练字段l-tfs和信令字段l-sig，训练字段l-tfs包括用于信号估计和自动增益控制的参考信号；信令字段l-sig包括解码接收到的帧需要的参数。该l前导码用于兼容传统的采用ieee802.11a/g的通讯客户端；
vht前导码序列是ieee802.11ac协议引入的调制编码方式，其包括极高吞吐量信号a字段vht-sig-a、极高吞吐量短训练字段vht-stf、极高吞吐量长训练字段vht-ltf以及极高吞吐量信号b字段vht-sig-b，其中，极高吞吐量信号a字段vht-sig-a第一个码字是bpsk调制信号，而第二个码字则旋转了90°，为qbpsk，用来区分ht模式和vht模式；在ieee802.11ac中的极高吞吐量短训练字段vht-stf用来改善在多输入多输出传输中的自动增益控制；极高吞吐量长训练字段vht-ltf为接收机提供了在发射天线和接收天线之间进行多输入多输出预估信道测算的比特；极高吞吐量信号b字段vht-sig-b描述了所要传输的数据长度、调制方式和编码方式是单个用户还是多用户的模式；
数据单元是客户端与无线接入点或者基站的交互数据，其包括若干组客户端的数据信息，示例地，如图1所示，若干组客户端的数据信息包括由第一服务字段service1、第一客户端数据符号、第一填充字节phypad1以及第一尾部字节tail组成的第一客户端的数据信息、由第二服务字段service2、第二客户端数据符号、第二无效填充数据null2、第二填充字节phypad2以及第二尾部字节tail2组成的第二客户端的数据信息以及由第三服务字段service3、第三客户端数据符号、第二无效填充数据null3、第三填充字节phypad3以及第三尾部字节tail3组成的第三客户端的数据信息。
请参阅图2，下面以本发明实施例一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法应用于图1所示的vht物理层帧为例进行解释说明，其包括如下步骤：
步骤101：确定传输数据符号所使用的传输功率，其中传输功率基于接收信噪比、误码率以及调制编码方式确认。示例地，数据符号为图1中第一客户端数据符号、第二客户端数据符号以及第三客户端数据符号。
具体地，传输功率基于接收信噪比、误码率以及调制编码方式确认包括：
获取接收信噪比、误码率以及调制编码方式；
根据接收信噪比、误码率以及调制编码方式生成功率控制信息；
根据功率控制信息确定传输数据符号所使用的传输功率。
在ieee802.11ac协议中，为了提高吞吐率，其引入调制效率更高的更高阶调方式256-qam，支持3/4和5/6两种码率，调制编码方式也因此增加到了十种。调制编码方式越高，吞吐率越高，这是由于调制编码方式的区别带来的每个子载波代表的比特数的差异。在使用bpsk调制时每个子载波只能表示2个比特，16-qam时每个子载波表示4个比特，64-qam时，每个子载波表示6个比特，而在引入256-qam后，每个子载波可以表示8个比特。根据星座图，越高阶得调制方式调制效率越高，但不同调制方式时的效率提升也并不是成线性的，越往后提升越不明显。
正是考虑到上述因素，为了有效降低多用户多天线系统里的数据填充，通过动态调整传输功率使得更多的传输功率分配给有最长数据符号的客户端，而给短数据符号的客户端分配少的传输功率。这样，对分配了更多传输功率的客户端，无线接入点/基站可以提高这些客户端的调制编码方式，从而减少传输时间，也就是缩短了数据符号的长度；而对于分了更少传输功率的用户，无线接入点/基站可以降低他们的调制编码方式，从而增加传输时间，也就是增长了数据符号。最终，发给多用户的多个数据包有相近的长度，从而减少需要填充的长度，节省了传输功率，增加了系统的传输效率。
值得一提的是，考虑到信道受外界干扰比较大，因此还可以根据接收信噪比、误码率以及调制编码方式实时调整功率控制信息。
在一些实施方式中，根据接收信噪比、误码率以及调制编码方式生成功率控制信息为通过星座图映射。
优选地，vht前导码序列为极高吞吐量长训练序列vht-ltf。
步骤102：将传输vht前导码序列所使用的传输功率确定为与数据符号的传输功率一致。
优选地，通过功率控制信息将传输vht前导码序列所使用的传输功率确定为与数据符号的传输功率一致。
请参阅图3，在一些实施方式中，功率控制信息为一个对角阵，对角线的元素决定了客户端之间的功率分配，将该对角阵同时作用于vht前导码序列和数据符号即可实现两者的一致。
示例地，如图3所示的，其中vht前导码序列为极高吞吐量长训练序列vht-ltf，其中，功率控制信息对应的对角阵为[k]，具体作用公式如下：
其中，vltf对应于极高吞吐量长训练序列vht-ltf；
同理所述，将客户端数据符号也进行同上的计算公式即可实现传输vht前导码序列所使用的传输功率确定为与数据符号的传输功率一致。
请参阅图4，在一种实施方式中，经过本发明实施例一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法的无效数据填充示意图如图4所示，从图4中可以看出，第四客户端数据符号仍然没有填充无效填充数据，但是第五客户端数据符号的第五无效填充数据null5和第六客户端数据符号的第六无效填充数据null6相比于图1则明显减少了。
相对于现有技术，本发明实施例使得发给多用户的多个数据包有相近的长度，从而减少需要填充的长度，节省了传输功率，提升了了传输效率。
请参阅图5，基于同一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的方法相同的发明构思，本发明实施例还提供一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的设备，其中无线通信系统将整个频带划分为多个子载波带，通过子载波带之中的预定数量的子载波带发送关于vht前导码序列，通过除用于发送vht前导码序列所使用的子载波带以外剩余的子载波带发送数据符号，该设备包括：
第一确定模块501，用于确定传输数据符号所使用的传输功率，其中传输功率基于接收信噪比、误码率以及调制编码方式确认；
第二确定模块502，将传输vht前导码序列所使用的传输功率确定为与数据符号的传输功率一致。
优选地，vht前导码序列为极高吞吐量长训练序列vht-ltf。
在一些实施方式中，第一确定模块501包括：
获取单元，用于获取接收信噪比、误码率以及调制编码方式；
生成单元，用于根据接收信噪比、误码率以及调制编码方式生成功率控制信息；
确定单元，用于根据功率控制信息确定传输数据符号所使用的传输功率。
优选地，通过功率控制信息将传输vht前导码序列所使用的传输功率确定为与数据符号的传输功率一致。
与现有技术相比，本发明实施例一种用于多用户多天线无线通信系统功率分配的设备通过第一确认模块501和第二确认模块502减少需要填充的长度，节省了传输功率，提升了了传输效率。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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