一种移动网络中容量和覆盖的自优化方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种移动通信网络中小区覆盖和容量的自适应优化方法和装置，旨在提高小区容量和覆盖的自适应优化性能。其技术方案包括，计算小区的频谱效率；如果小区的频谱效率小于第一阈值，启动小区垂直扇区化处理把小区划分为内扇区和外扇区，配置内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率；再计算外扇区的频谱效率；如果外扇区的频谱效率小于第二阈值，启动小区间干扰协调以提高外扇区的频谱效率，并重新配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率。本发明专利技术有效的把小区间干扰协调和垂直扇区化技术结合起来，克服了现有技术中难以同时达到容量和覆盖最优的缺点，更优的实现小区覆盖和容量的自适应优化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种移动网络中容量和覆盖的自优化方法和装置
本专利技术涉及通信领域，具体涉及一种移动通信网络小区覆盖和容量的自优化的装置和方法。
技术介绍
随着移动通信网络规模的不断扩大，以及基站的不断小型化，运营商所需维护的网元数量急剧增加，所需投入的维护成本也越来越大。为了达到节省运营成本的目的，以TMO和VDF为首的NGMN组织在2006年12月提出自组织网络(self-organizationnetwork，SON)的概念，SON的含义是在移动通信网络的规划、部署、运维阶段尽可能的实现自动化。为了方便问题研究及标准化工作，3GPP从Release8开始定义了一系列用于SON标准化的用例(usecase)，并针对各个usecase讨论相应的解决方案。其中usecase覆盖和容量优化(CoverageandCapacityOptimization，CCO)是蜂窝网络的主要问题之一。一个影响系统覆盖和容量的因素是基站天线的参数(如天线下倾角和功率)。改变天线的下倾角和功率是网络优化的主要手段，而自适应的改变下倾角和功率则是SON的关注重点。干扰是影响覆盖和容量的另一个主要因素。在基于OFDMA的系统中，由于小区内部资源的正交性，干扰主要来自于小区之间。小区间干扰协调(Inter-CellInterferenceCoordination，ICIC)技术通过相邻小区边缘所使用带宽的正交性，降低了小区边缘受到的邻区干扰，提高了小区边缘的频谱效率，小区边缘的频谱效率及小区的覆盖。但带宽划分减少了频带的复用，从而降低了整个小区的频谱效率，即小区的容量。因此，覆盖和容量是一个折中问题。为了取得覆盖和容量较好的折中，动态的ICIC方法通过调整ICIC的参数(如过载指示门限)来自适应用户的分布。动态的部分频率复用(FractionalFrequencyReuse，FFR)和软频率复用(SoftFrequencyReuse，SFR)是目前通过减少小区间干扰来改善覆盖性能主要的两项动态ICIC技术。但由于在小区边缘需要进行频带正交，降低了系统容量，频谱效率下降了。因此，FFR和SFR都不能解决系统容量和覆盖的折中问题。为了进一步提高小区边缘用户的性能，现有技术在FFR/SFR的基础上，把小区边缘用户进一步划分为小区中间用户和小区远程用户。小区远程用户由于复用距离增加降低了相互的干扰，提高了覆盖性能。对小区边缘用户的进一步划分，减少了小区中间用户的可用带宽，进一步减少了系统带宽的复用，因此降低了系统容量。达到容量和覆盖的同时优化仍然是目前一个有待进一步解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提出了一种能够同时自适应优化移动通信网络中小区覆盖和容量的方法和装置。本专利技术实施例提出了一种小区容量和覆盖的自优化方法，包括：计算小区的频谱效率；如果所述小区的频谱效率小于第一阈值，启动小区垂直扇区化处理把所述小区划分为内扇区和外扇区，配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率；计算所述外扇区的频谱效率；如果所述外扇区的频谱效率小于第二阈值，启动小区间干扰协调以提高外扇区的频谱效率，并重新配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率。本专利技术实施例提出了一种小区容量和覆盖的自优化装置，包括：频谱效率计算单元，用于计算小区频谱效率；垂直扇区化执行单元，用于启动垂直扇区化处理把小区划分成内扇区和外扇区并配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率；所述频谱效率计算单元还用于计算外扇区的频谱效率；所述装置还包括，小区间干扰协调单元，用于启动小区间干扰协调以提高外扇区频谱效率；联合优化单元，用于调用所述频谱效率计算单元计算小区的频谱效率，在所述小区的频谱效率小于第一阈值的情况下，调用所述垂直扇区化执行单元把小区划分成内扇区和外扇区并配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率，并在所述外扇区的频谱效率小于第二阈值的情况下，调用所述小区间干扰协调单元以启动小区间干扰协调以提高外扇区频谱效率，并重新配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率。本专利技术实施例提出了一种具有小区容量和覆盖自优化功能的管理系统，所述管理系统包括至少一个基站，所述基站包括：频谱效率计算单元，用于计算和基站相应小区的频谱效率；垂直扇区化执行单元，用于启动垂直扇区化处理把和基站相应的小区划分成内扇区和外扇区并配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高和基站相应小区的频谱效率；所述频谱效率计算单元还用于计算外扇区频谱效率；小区间干扰协调单元，用于启动小区间干扰协调以提高外扇区频谱效率；所述管理系统还包括集中控制器，所述集中控制器用于调用集中控制器所控制的各基站的频谱效率计算单元计算所述各基站相应的小区频谱效率，对相应小区频谱效率小于第一阈值的基站，调用所述基站的垂直扇区化执行单元把所述基站相应的小区划分成内扇区和外扇区并配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高所述基站相应的小区频谱效率，并在外扇区频谱效率小于第二阈值的情况下，根据和集中控制器所控制的各基站的交互信息调用所述基站的小区间干扰协调单元以启动小区间干扰协调以提高外扇区频谱效率，并重新配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高所述基站相应的小区频谱效率。本专利技术实施例提出了一种具有小区容量和覆盖自优化功能的管理系统，所述管理系统包括至少一个基站，所述基站包括：频谱效率计算单元，用于计算和基站相应小区的频谱效率；垂直扇区化执行单元，用于启动垂直扇区化处理把和基站相应的小区划分成内扇区和外扇区并配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高和基站相应小区的的频谱效率；所述频谱效率计算单元还用于计算外扇区的频谱效率；小区间干扰协调单元，用于启动和基站相应小区的小区间干扰协调以提高外扇区频谱效率；联合优化单元，用于调用所述频谱效率计算单元计算和基站相应小区的频谱效率，在所述和基站相应小区的频谱效率小于第一阈值的情况下，调用所述垂直扇区化执行单元把和基站相应的小区划分成内扇区和外扇区并配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高和基站相应小区的的频谱效率，并在所述外扇区的频谱效率小于第二阈值的情况下，根据和其它相邻基站的交互信息调用所述基站的小区间干扰协调单元以启动小区间干扰协调以提高外扇区频谱效率，并重新配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高的频谱效率。本专利技术实施例提出了一种具有小区容量和覆盖自优化功能的管理系统，所述管理系统包括至少一个基站，所述基站包括：垂直扇区化执行单元，用于启动垂直扇区化处理把和基站相应的小区划分成内扇区和外扇区并配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高和基站相应小区的的频谱效率；小区间干扰协调单元，用于启动小区间干扰协调以提高外扇区频谱效率；所述管理系统还包括集中控制器，所述集中控制器包括：频谱效率计算单元，用于计算所述集中控制器所管理的各基站相应的小区或外扇区频谱效率；联合优化单元，用于调用所述频谱效率计算单元计算所述集中控制器所管理的各基站相应的小区频谱效率，对相应小区频谱效率小于第一阈值的基站，调用所述基站的垂直扇区化执行单元把小区划分成内扇区和外扇区并配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率，并在所述基站相应的外扇区频谱效率小于第二阈值的情况下，根据和各基站的交互信息调用所述基站本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种移动通信网络中小区覆盖和容量的自优化方法，其特征在于，包括：计算小区的频谱效率；如果所述小区的频谱效率小于第一阈值，启动小区垂直扇区化处理把所述小区划分为内扇区和外扇区，配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率；计算所述外扇区的频谱效率；如果所述外扇区的频谱效率小于第二阈值，启动小区间干扰协调以提高外扇区的频谱效率，并重新配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率；所述配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率具体包括：根据基站附近终端的密集度距离、天线高度、垂直半功率角以及垂直扇区化启动前的天线下倾角配置所述内扇区和外扇区的天线下倾角，所述基站附近终端的密集度距离表示有较大比例的终端与基站的距离在基站附近终端的密集度距离内。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的计算小区频谱效率具体包括：根据小区用户的业务速率之和和小区分配的带宽确定频谱效率；所述的计算外扇区频谱效率具体包括：根据外扇区用户的业务速率之和和外扇区分配的带宽确定频谱效率。3.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述根据小区用户的业务速率之和和小区分配的带宽确定频谱效率具体包括，根据以下公式计算频谱效率：其中，ηC为频谱效率，NT为在统计周期T内小区服务的用户数，WT为在统计周期T内小区分配的总带宽，Ri为小区用户i所有业务的速率，i为用户序号，取整数。4.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述较大比例大于50％。5.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述根据基站附近终端的密集度距离、天线高度、垂直半功率角以及垂直扇区化启动前的天线下倾角配置所述内扇区和外扇区的天线下倾角具体包括：先计算小区垂直扇区化启动后内扇区和外扇区天线下倾角的比值，计算公式如下：λ＝[arctan(H/D)+β/2]/DT，其中，λ为小区垂直扇区化启动后内扇区和外扇区天线下倾角的比值，D为基站附近终端的密集度距离，H为天线高度，β为垂直半功率角，DT为小区垂直扇区化功能启动前的天线下倾角；再根据如下公式计算小区垂直扇区化功能启动后内扇区和外扇区的天线下倾角：DTin＝λDT,DTout＝DT，DTin为小区垂直扇区化功能启动后内扇区的天线下倾角，DTout为小区垂直扇区化功能启动后外扇区的天线下倾角。6.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率具体包括：根据内扇区和外扇区用户占用的物理资源块之比和启用垂直扇区化之前的小区功率配置所述内扇区和外扇区的功率。7.根据权利要求6的方法，其特征在于，所述根据内扇区和外扇区用户占用的物理资源块之比和启用垂直扇区化之前的小区功率配置所述内外扇区的功率具体包括：先根据如下公式计算垂直扇区化功能启动后的内扇区和外扇区的功率之比：其中，μ为垂直扇区化功能启动后小区内扇区和外扇区的功率之比，Min为垂直扇区化功能启动前内扇区用户占用的物理资源块，Mout为垂直扇区化功能启动前外扇区用户占用的物理资源块；再根据如下公式计算垂直扇区化功能启动后的内扇区功率和的外扇区功率：其中，P为小区垂直扇区化功能启动前的小区功率，Pin为垂直扇区化功能启动后的内扇区功率，Pout为垂直扇区化功能启动后的外扇区功率。8.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述启动小区间干扰协调具体包括，配置接收信号参考功率值，根据用户终端的接收信号大小，将外扇区以所述接收信号参考功率值为边界进一步划分为中心区和边缘区，增加本小区边缘区的带宽，减小邻区的中心区边缘区功率比，或者增大邻区的接收信号参考功率。9.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述增加本小区边缘区的带宽具体包括：对边缘区负载大于第三阈值的小区，增加本小区边缘区的带宽。10.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述减小邻区的中心区边缘区功率比具体包括：对中心区负载小于第四阈值的邻区，减小邻区的中心区边缘区功率比。11.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述增大邻区的接收信号参考功率包括：对边缘区用户业务负载小于第五阈值的邻区，增大邻区的接收信号参考功率。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果所述外扇区的频谱效率小于第二阈值，启动小区间干扰协调以提高外扇区的频谱效率，并重新配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率之后还包括：降低内扇区和外扇区的功率比，提高外扇区的功率。13.一种小区容量和覆盖的自优化装置，其特征在于，所述装置包括：频谱效率计算单元，用于计算小区频谱效率；垂直扇区化执行单元，用于启动垂直扇区化处理把小区划分成内扇区和外扇区并配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率；所述频谱效率计算单元还用于计算外扇区的频谱效率；所述装置还包括，小区间干扰协调单元，用于启动小区间干扰协调以提高外扇区频谱效率；联合优化单元，用于调用所述频谱效率计算单元计算小区的频谱效率，在所述小区的频谱效率小于第一阈值的情况下，调用所述垂直扇区化执行单元把小区划分成内扇区和外扇区并配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率，并在所述外扇区的频谱效率小于第二阈值的情况下，调用所述小区间干扰协调单元以启动小区间干扰协调以提高外扇区频谱效率，并重新配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率；所述配置所述内扇区和外扇区的相关参数以提高小区的频谱效率具体包括：根据基站附近终端的密集度距离、天线高度、垂直半功率角以及垂直扇区化启动前的天线下倾角配置所述内扇区和外扇区的天线下倾角，所述基站附近终端的密集度距离表示有较大比例的终端与基站的距离在基站附近终端的密集度距离内。14.根据权利要求13的装置，其特征在于，所述频谱效率计算单元用于根据小区用户的业务速率之和和小区分配的带宽计算小区频谱效率。15.根据权利要求14的装置，其特征在于，所述频谱效率计算单元用于根据用户的业务速率之和和小区分配的带宽计算频谱效率，具体用于根据如下公式：其中，ηC为频谱效率，NT为在统计周期T内小区服务的用户数，WT为在统计周期T内小区分配的总带宽，Ri为用户i的所有业务的速率，i为用户序号，取整数。16.根据权利要求13的装置，其特征在于，所述较大比例大于50％。17.根据权利要求16的装置，其特征在于，所述垂直扇区化执行单元具体用于：先用于根据如下公式计算垂直扇区化启动后小区内扇区和外扇区天线下倾角的比值：λ＝[arctan(H/D)+...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄宏成，张洁涛，罗泽宙，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：
国别省市：