Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ И УСТРОЙСТВО САМООПТИМИЗАЦИИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ПОКРЫТИЯ В МОБИЛЬНОЙ СЕТИ

Область техники

Изобретение относится к области связи, в частности к устройству и способу самооптимизации сотового покрытия и производительности в сети мобильной связи.

Предшествующий уровень техники

С непрерывным расширением размера сети мобильной связи и непрерывной миниатюризацией базовых станций число сетевых элементов, которые оператору необходимо поддерживать, быстро растет, и затраты на техническое обслуживание также постепенно растут. Для экономии эксплуатационных расходов организация NGMN, руководствуясь TMO и VDF, предложила в декабре 2006 концепцию самоорганизующейся сети (SON). Смыслом SON является реализовать автоматизацию в максимально возможной мере в течение этапов планирования, разработки и эксплуатации и технической поддержки сети мобильной связи. Для удобства исследования проблемы и стандартизованной работы, 3GPP определяет ряд случаев использования для стандартизации SON, начиная с Выпуска 8, и обсуждает соответствующее решение для каждого случая использования. Случай использования, определяемый как оптимизация покрытия и производительности (ССО), является главной проблемой в сотовой сети.

Фактор, который влияет на покрытие и производительность системы, представляет собой параметры антенны базовой станции (например, наклон вниз и мощность антенны). Изменение наклона вниз и мощности антенны является основным средством оптимизации сети, при этом адаптивное изменение наклона вниз и мощности является фокусом SON. Взаимная помеха является другим основным фактором, который влияет на покрытие и производительность. В системе, основанной на OFDMA, ввиду ортогональности внутренних ресурсов соты, помеха является главным образом межсотовой помехой. Технология координации межсотовых помех (ICIC) снижает помеху на краях соты от соседней соты посредством ортогональности ширины полосы, используемой на краю соседней соты, тем самым улучшая спектральную эффективность на краю соты и сотовое покрытие. Однако разделение ширины полосы снижает повторное использование частотного диапазона, тем самым снижая спектральную эффективность всей соты, то есть производительность соты. Поэтому существует проблема компромисса между покрытием и производительностью. Чтобы достичь желательного компромисса между покрытием и производительностью, в динамическом методе ICIC параметры ICIC (например, порог указания перегрузки) настраиваются для адаптации к распределению пользователей.

Динамическое фракционное повторное использование частоты (FFR) и гибкое повторное использование частоты (SFR) являются двумя основными технологиями динамической ICIC для улучшения эффективности покрытия путем снижения межсотовых помех в настоящее время. Однако поскольку требуется, чтобы частотные диапазоны на краях сот были ортогональными, производительность системы уменьшается, и спектральная эффективность снижается. Поэтому ни FFR, ни SFR не могут решить проблему компромисса между системной производительностью и покрытием.

Чтобы дополнительно улучшить рабочие характеристики пользователей на краю соты, основываясь на FFR/SFR, пользователи на краю соты дополнительно делятся на пользователей центра соты и удаленных пользователей соты, согласно предшествующему уровню техники. Для удаленных пользователей соты, ввиду увеличения дистанции повторного использования, помехи между друг другом снижаются, и эффективность покрытия увеличивается. Дальнейшее разделение удаленных пользователей соты сокращает ширину полосы, доступную для пользователей центра соты, и дополнительно снижает повторное использование ширины полосы, тем самым сокращая производительность системы. В настоящее время достижение оптимизации производительности и покрытия в одно и то же время все еще является проблемой, которая должна быть решена.

Сущность изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают способ и устройство, способные адаптивно оптимизировать сотовое покрытие и производительность в сети мобильной связи.

Вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ самооптимизации сотового покрытия и производительности, содержащий: вычисление спектральной эффективности соты; если спектральная эффективность соты меньше, чем первое пороговое значение, инициирование обработки вертикальной секторизации соты, чтобы разделить соту на внутренний сектор и внешний сектор, и конфигурирование релевантных параметров внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты; вычисление спектральной эффективности внешнего сектора; и если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, инициирование координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора, и реконфигурирование релевантных параметров внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты.

Вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает устройство самооптимизации сотового покрытия и производительности, содержащее: модуль вычисления спектральной эффективности соты, сконфигурированный для вычисления спектральной эффективности соты; модуль выполнения вертикальной секторизации, сконфигурированный для инициирования обработки вертикальной секторизации соты, чтобы разделить соту на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, причем модуль вычисления спектральной эффективности соты дополнительно сконфигурирован для вычисления спектральной эффективности внешнего сектора; при этом устройство дополнительно содержит: модуль координации межсотовых помех, сконфигурированный для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора; и модуль совместной оптимизации, сконфигурированный для активизации модуля вычисления спектральной эффективности, чтобы вычислять спектральную эффективность соты, если вычисленная спектральная эффективность соты меньше, чем первое пороговое значение, активизировать модуль выполнения вертикальной секторизации, чтобы разделить соту на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, и если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, активизировать модуль координации межсотовых помех для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора, и реконфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты.

Вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему управления с функцией самооптимизации сотовой производительности и покрытия. Система управления содержит по меньшей мере одну базовую станцию, причем базовая станция содержит: модуль вычисления спектральной эффективности, сконфигурированный для вычисления спектральной эффективности соты, соответствующей базовой станции; модуль выполнения вертикальной секторизации, сконфигурированный для инициирования обработки вертикальной секторизации, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции, причем модуль вычисления спектральной эффективности дополнительно сконфигурирован для вычисления спектральной эффективности внешнего сектора; и модуль координации межсотовых помех, сконфигурированный для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора. Система управления дополнительно содержит централизованный контроллер, причем централизованный контроллер сконфигурирован для активизации модуля вычисления спектральной эффективности каждой базовой станции, управляемой централизованным контроллером, чтобы вычислять спектральную эффективность соты, соответствующей каждой базовой станции, если спектральная эффективность соты, соответствующей базовой станции, меньше, чем первое пороговое значение, активизировать модуль выполнения вертикальной секторизации базовой станции, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции, и если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, активизировать, в соответствии с информацией о взаимодействии с базовыми станциями, управляемыми централизованным контроллером, модуль координации межсотовых помех базовой станции для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора, и реконфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции.

Вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему управления с функцией самооптимизации сотовой производительности и покрытия. Система управления содержит по меньшей мере одну базовую станцию, причем базовая станция содержит: модуль вычисления спектральной эффективности, сконфигурированный для вычисления спектральной эффективности соты, соответствующей базовой станции; модуль выполнения вертикальной секторизации, сконфигурированный для инициирования обработки вертикальной секторизации, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции, причем модуль вычисления спектральной эффективности дополнительно сконфигурирован для вычисления спектральной эффективности внешнего сектора; модуль координации межсотовых помех, сконфигурированный для инициирования координации межсотовых помех соты, соответствующей базовой станции, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора; и модуль совместной оптимизации, сконфигурированный, чтобы активизировать модуль вычисления спектральной эффективности, чтобы вычислять спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции, если спектральная эффективность соты, соответствующей базовой станции, меньше, чем первое пороговое значение, активизировать модуль выполнения вертикальной секторизации, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор, и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции, и если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, активизировать, в соответствии с информацией о взаимодействии с другими соседними базовыми станциями, модуль координации межсотовых помех базовой станции для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора, и реконфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции.

Вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему управления с функцией самооптимизации сотовой производительности и покрытия. Система управления содержит по меньшей мере одну базовую станцию, причем базовая станция содержит: модуль выполнения вертикальной секторизации, сконфигурированный для инициирования обработки вертикальной секторизации, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции, и модуль координации межсотовых помех, сконфигурированный для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора. Система управления дополнительно содержит централизованный контроллер, причем централизованный контроллер содержит: модуль вычисления спектральной эффективности, сконфигурированный для вычисления спектральной эффективности соты или внешнего сектора, соответствующих каждой базовой станции, управляемой централизованным контроллером; и модуль совместной оптимизации, сконфигурированный, чтобы активизировать модуль вычисления спектральной эффективности, чтобы вычислять спектральную эффективность соты, соответствующей каждой базовой станции, управляемой централизованным контроллером, если спектральная эффективность соты, соответствующей базовой станции, меньше, чем первое пороговое значение, активизировать модуль выполнения вертикальной секторизации базовой станции, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор, и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, и если спектральная эффективность внешнего сектора, соответствующего базовой станции, меньше, чем второе пороговое значение, активизировать, в соответствии с информацией о взаимодействии с базовыми станциями, модуль координации межсотовых помех базовой станции для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора, соответствующего базовой станции, и реконфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции.

Варианты осуществления настоящего изобретения используют технологию координации межсотовых помех, чтобы уменьшить межсотовые помехи, чтобы улучшить спектральную эффективность на краю соты, тем самым увеличивая сотовое покрытие. Основываясь на этом, введена технология вертикальной секторизации, чтобы улучшить повторное использование системной ширины полосы и улучшить спектральную эффективность соты, чтобы увеличить сотовую производительность, тем самым оптимизируя характеристики производительности и покрытия системы одновременно. По сравнению с предшествующим уровнем техники, варианты осуществления настоящего изобретения эффективно комбинируют технологии координации межсотовых помех и вертикальной секторизации и преодолевают недостаток предшествующего уровня техники, состоящий в трудности достижения оптимальной производительности и покрытия одновременно, тем самым обеспечивая лучшую реализацию адаптивной оптимизации сотового покрытия и производительности.

Краткое описание чертежей

Чтобы проиллюстрировать более четко технические решения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения или предшествующего уровня техники, ниже кратко представлены чертежи для иллюстрации вариантов осуществления или предшествующего уровня техники. Очевидно, что иллюстрирующие чертежи в последующем описании относятся только к некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, и специалисты в данной области техники смогут получить другие чертежи на основе приложенных чертежей без каких-либо творческих усилий.

Фиг.1 - блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа самооптимизации сотового покрытия и производительности согласно настоящему изобретению;

фиг.2 - блок-схема последовательности операций другого варианта осуществления способа самооптимизации сотового покрытия и производительности согласно настоящему изобретению;

фиг.3 - схема распределения терминалов для воплощения расстояния плотности терминалов вблизи базовой станции в варианте осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - блок-схема последовательности операций координации межсотовых помех в варианте осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - блок-схема последовательности операций настройки параметра ширины полосы ICIC в варианте осуществления настоящего изобретения;

фиг.6 - блок-схема последовательности операций настройки параметра отношения мощности ICIC в варианте осуществления настоящего изобретения;

фиг.7 - блок-схема последовательности операций настройки параметра опорной мощности принимаемого сигнала ICIC в варианте осуществления настоящего изобретения;

фиг.8 - схематичная структурная диаграмма варианта осуществления устройства самооптимизации сотового покрытия и производительности в настоящем изобретении;

фиг.9 - схематичная структурная диаграмма варианта осуществления системы управления самооптимизацией сотового покрытия и производительности в настоящем изобретении;

фиг.10 - схематичная структурная диаграмма другого варианта осуществления системы управления самооптимизацией сотового покрытия и производительности в настоящем изобретении;

фиг.11 - схематичная структурная диаграмма еще одного варианта осуществления системы управления самооптимизацией сотового покрытия и производительности в настоящем изобретении.

Детальное описание вариантов осуществления

Настоящее изобретение описано далее более детально со ссылками на иллюстрирующие чертежи и конкретные способы реализации.

Вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ самооптимизации сотового покрытия и производительности в сети мобильной связи. Адаптивный способ оптимизации содержит: вычисление спектральной эффективности соты; если спектральная эффективность соты меньше, чем первое пороговое значение, инициирование обработки вертикальной секторизации соты, чтобы разделить соту на внутренний сектор и внешний сектор, и конфигурирование релевантных параметров внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты; вычисление спектральной эффективности внешнего сектора; и если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, инициирование координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора, и реконфигурирование релевантных параметров внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты.

На фиг.1 показан вариант осуществления способа самооптимизации сотового покрытия и производительности, причем способ в данном варианте осуществления включает в себя следующие этапы:

S101: Вычислить спектральную эффективность соты η_С.

В конкретной реализации, спектральная эффективность соты вычисляется посредством адаптивного способа и в соответствии с распределением служб и терминалов.

Если спектральная эффективность соты η_С не равна нулю и меньше, чем первое пороговое значение η_THR1,

S103: начать обработку вертикальной векторизации соты, чтобы разделить соту на внутренний сектор и внешний сектор, и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты.

S105: Вычислить спектральную эффективность внешнего сектора η_OUT.

В конкретной реализации спектральная эффективность внешнего сектора вычисляется путем создания статистики распределения пользователей внешнего сектора и уровня помех, действующих на текущую соту.

S107: Если спектральная эффективность внешнего сектора η_OUT не равна 0 и меньше, чем второе пороговое значение η_THR2,

начать координацию межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора и реконфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты.

В конкретном варианте осуществления, в способе самооптимизации, основанном на определенном временном цикле, распределение пользователей и служб текущей соты детектируется, и вычисляется спектральная эффективность соты, чтобы настроить параметры функций вертикальной секторизации и координации помех. В конкретной реализации принятый временной цикл равен 30 минутам. В примерном способе реализации настоящего изобретения первое пороговое значение равно 5 бит в секунду/Гц, и второе пороговое значение равно 0,8 бит в секунду/Гц. Однако пороговые значения не ограничены конкретными значениями. Первое пороговое значение и второе пороговое значение определяются в соответствии с сетевыми параметрами, используемыми для оценивания производительности сети, и могут иметь различные значения в различных сетевых приложениях.

Как показано на фиг.2, настоящее изобретение далее предусматривает другой вариант осуществления способа самооптимизации сотового покрытия и производительности, причем способ в данном варианте осуществления включает в себя следующие этапы:

S201: Вычислить спектральную эффективность соты η_С.

В конкретной реализации, спектральная эффективность соты вычисляется посредством адаптивного способа и в соответствии с распределением служб и терминалов.

Если спектральная эффективность соты η_С не равна нулю и меньше, чем первое пороговое значение η_THR1,

S203: начать обработку вертикальной векторизации соты, чтобы разделить соту на внутренний сектор и внешний сектор, и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты.

Если спектральная эффективность соты не меньше, чем первое пороговое значение, или вычисленное значение спектральной эффективности равно нулю, то процедура возвращается на этап S201.

S205: Вычислить спектральную эффективность внешнего сектора η_OUT.

Если спектральная эффективность внешнего сектора η_OUT не равна 0 и меньше, чем второе пороговое значение η_THR2,

S207: начать координацию межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора и реконфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты.

Если спектральная эффективность внешнего сектора не меньше, чем второе пороговое значение, или вычисленное значение спектральной эффективности равно нулю, то процедура возвращается на этап S205.

На этапе S201 спектральная эффективность соты вычисляется в соответствии с распределением служб и терминалов соты. Спектральная эффективность определяется конкретно в соответствии с суммой показателей обслуживания пользователей соты и ширины полосы, выделенной соте, и способ вычисления спектральной эффективности соты η_С выражается формулой (1):

(1)

где N_T - количество пользователей, обслуживаемых сотой в цикле Т статистики и W_T - полная ширина полосы, выделенная соте в цикле Т статистики; R_i - показатель всех служб пользователя i; i - порядковый номер пользователя и является целым числом. Способ вычисления R_i выражается формулой (2):

(2)

R_i,q - показатель, полученный службой с типом q качества обслуживания пользователя i соты, и W_i,q - ширина полосы, выделенная службе с типом q качества обслуживания пользователя i соты; и SINR_i - отношение сигнал/шум пользователя i.

Спектральная эффективность внешнего сектора может быть получена таким же образом, и вычисление спектральной эффективности внешней соты конкретно включает: определение спектральной эффективности в соответствии с суммой показателей обслуживания пользователей внешнего сектора и ширины полосы, выделенной внешнему сектору. Способ вычисления выражается формулой (3):

(3)

где N_T,out - количество пользователей, обслуживаемых сотой в цикле Т статистики, и W_T,out - полная ширина полосы, выделенная соте в цикле Т статистики.

Спектральная эффективность соты воплощает показатель сотовой производительности, и спектральная эффективность края соты воплощает показатель покрытия. Очевидно, спектральная эффективность, которая является индексом производительности, воплощает влияние нагрузки служб и помех, а оптимизация спектральной эффективности соты и спектральной эффективности края соты воплощает оптимизацию производительности и покрытия.

Целью способа самооптимизации является оптимизировать спектральную эффективность соты η_С и спектральную эффективность края соты η_OUT с определенной системной шириной полосы W_C и определенной мощностью Р_С, что показано в формуле (4):

(4)

где w_C - весовой коэффициент спектральной эффективности соты η_С и w_OUT - весовой коэффициент спектральной эффективности края соты η_OUT.

На этапе S203 выполняется обработка вертикальной векторизации соты, чтобы разделить соту на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты.

Для конфигурации наклона вниз антенны, наклон вниз антенны внутреннего сектора и наклон вниз антенны внешнего сектора конфигурируются согласно дистанции плотности терминалов вблизи базовой станции, высоте антенны, вертикальному углу половинной мощности и наклону вниз антенны, который получен перед началом вертикальной секторизации. Дистанция плотности терминалов вблизи базовой станции указывает, что дистанции от большей части терминалов до базовой станции находятся в пределах дистанции плотности терминалов вблизи базовой станции. Как показано на фиг.3, D указывает дистанцию плотности терминалов вблизи базовой станции, и в конкретном варианте осуществления значение наклона вниз больше, чем 50%. Установка наклона вниз антенны внутреннего сектора зависит от распределения пользовательских терминалов в соте, и область, соответствующая наклону вниз, должна покрывать плотную область пользовательских терминалов вблизи базовой станции в максимально возможной степени. Процесс конфигурирования наклона вниз антенны состоит в следующем.

Сначала вычисляется отношение между наклоном вниз антенны внутреннего сектора и наклоном вниз антенны внешнего сектора после начала вертикальной секторизации соты, при этом способ вычисления выражается формулой (5):

(5)

где λ - отношение между наклоном вниз антенны внутреннего сектора и наклоном вниз антенны внешнего сектора после начала вертикальной секторизации соты, D - дистанция плотности терминалов вблизи базовой станции, Н - высота антенны, β - вертикальный угол половинной мощности и DT - наклон вниз антенны перед началом функции вертикальной секторизации соты.

Затем наклон вниз антенны внутреннего сектора и наклон вниз антенны внешнего сектора после начала функции вертикальной секторизации соты вычисляются согласно формуле (6):

(6)

где DT_in - наклон вниз антенны внутреннего сектора после начала функции вертикальной секторизации соты и DT_out - наклон вниз антенны внешнего сектора после начала функции вертикальной секторизации соты.

Если распределение терминалов вблизи базовой станции недостаточно плотное и нелегко определить D, то параметр D может быть установлен на основе случая, где диапазон, покрываемый внутренним сектором, равен половине диапазона исходного сектора, и способ вычисления выражается формулой (7):

(7)

где R - радиус сектора.

В обработке вертикальной секторизации соты мощность внутреннего сектора и мощность внешнего сектора конфигурируются в соответствии с отношением между количеством блоков физических ресурсов, занятых пользователями внутреннего сектора, и количеством блоков физических ресурсов занятых пользователями внешнего сектора, и мощностью соты, которая получена перед началом вертикальной секторизации. Процесс конфигурирования мощности внутреннего сектора и внешнего сектора включает в себя следующее:

сначала вычисление отношения между мощностью внутреннего сектора и мощностью внешнего сектора после начала функции вертикальной секторизации согласно формуле (8):

(8)

где µ - отношение между мощностью внутреннего сектора и мощностью внешнего сектора соты после начала функции вертикальной секторизации, M_in - количество блоков физических ресурсов, занятых пользователями внутреннего сектора, перед началом функции вертикальной секторизации и M_out - количество блоков физических ресурсов, занятых пользователями внешнего сектора, перед началом функции вертикальной секторизации; и

затем вычисление мощности внутреннего сектора и мощности внешнего сектора после начала функции вертикальной секторизации согласно формуле (9):

(9)

где Р - мощность соты перед началом функции вертикальной секторизации соты, P_in - мощность внутреннего сектора после начала функции вертикальной секторизации соты, и P_out - мощность внешнего сектора после начала функции вертикальной секторизации соты.

Координация межсотовых помех на этапе S207 конкретно включает в себя: конфигурирование опорного значения мощности принимаемого сигнала; в соответствии с величиной принимаемого сигнала пользовательского терминала, дополнительное разделение внешнего сектора на центральную область и краевую область путем использования опорного значения мощности принимаемого сигнала (RSRP) в качестве границы; и увеличение ширины полосы краевой области текущей соты, снижение отношения между мощностью центральной области и мощностью краевой области соседней соты, или увеличение опорной мощности принимаемого сигнала соседней соты.

Блок-схема последовательности операций координации межсотовых помех показана на фиг.4, и если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, то процесс включает в себя следующие этапы:

S401: Вычисление нагрузки центральной области и нагрузки краевой области текущей соты и вычисление нагрузки центральной области и нагрузки краевой области соседней соты.

S402: Если нагрузка краевой области соты больше, чем третье пороговое значение, то увеличение ширины полосы краевой области текущей соты.

S403: Если нагрузка центральной области соседней соты меньше, чем четвертое пороговое значение, то снижение отношения между мощностью центральной области и мощностью краевой области соседней соты.

S404: Если нагрузка обслуживания пользователя краевой области соседней соты меньше, чем пятое пороговое значение, то увеличение опорной мощности принимаемого сигнала соседней соты.

В конкретном варианте осуществления, третье пороговое отношение равно 0,6, четвертое пороговое значение равно 0,6, и пятое пороговое значение равно 0,6. Однако пороговые значения не ограничены конкретными значениями. Третье пороговое значение, четвертое пороговое значение и пятое пороговое отношение определяются согласно сетевым параметрам, используемым для оценки производительности сети, и могут иметь различные значения в различных сетевых приложениях.

Конкретный процесс реализации S402 показан на фиг.5, и способ включает в себя следующие этапы:

S501: Увеличить ширину полосы краевой области текущей соты на одну ступень; и

вычислить спектральную эффективность внешнего сектора.

Если спектральная эффективность внешнего сектора больше, чем второе пороговое значение,

S502: сохранить ширину полосы краевой области текущей соты.

Если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, то процедура возвращается к этапу S501.

В конкретном варианте осуществления величина ступени равна 0,1.

Если количество пользователей краевой области внешнего сектора соты увеличивается, то возрастают помехи в соседней соте. Путем увеличения ширины полосы, используемой краевой областью текущей соты, пропускная способность краевой области может быть увеличена, и в то же время, помехи в соседней соте снижаются.

Конкретный процесс реализации S403 показан на фиг.6, и способ включает в себя следующие этапы:

S601: Уменьшить отношение между мощностью центральной области и мощностью краевой области соседней соты на одну ступень; и

вычислить спектральную эффективность внешнего сектора.

Если спектральная эффективность внешнего сектора больше, чем второе пороговое значение,

S602: сохранить отношение между мощностью центральной области и мощностью краевой области соседней соты.

Если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, то процедура возвращается к этапу S601.

В конкретном варианте осуществления величина ступени равна 0,1.

Если нагрузка центральной области соседней соты мала, за счет снижения отношения ICIC между мощностью центральной области и мощностью краевой области соседней соты, помехи от соседней соты (совпадающие по частоте помехи из центральной области соседней соты) могут быть уменьшены, и отношение сигнал/шум текущей соты может быть увеличено, тем самым улучшая спектральную эффективность внешнего сектора, то есть спектральная эффективность края соты.

Конкретный процесс реализации S404 показан на фиг.7, и способ включает в себя следующие этапы:

S701: Увеличить опорную мощность принимаемого сигнала соседней соты на одну ступень; и

вычислить спектральную эффективность внешнего сектора.

Если спектральная эффективность внешнего сектора больше, чем второе пороговое значение,

S702: сохранить опорную мощность принимаемого сигнала соседней соты.

Если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, то процедура возвращается к этапу S701.

В конкретном варианте осуществления величина ступени равна 0,1.

Увеличение ICIC RSRP соседней соты может вызвать снижение спектральной эффективности соседней соты. Однако когда нагрузка обслуживания пользователя краевой области соседней соты невелика, таким влиянием в общем случае можно пренебречь. При этом способе, больше пользователей соседней соты могут использовать ширину полосы краевой области, снижая при этом помехи от соседней соты (совпадающие по частоте помехи из центральной области соседней соты).

В ходе настройки параметров ICIC, настройка отношения между шириной полосы центральной области и шириной полосы краевой области текущей соты, настройка ICIC RSRP соседней соты или настройка отношения между мощностью центральной области и мощностью краевой области могут выполняться отдельно, или любые две из настроек выполняются одновременно, или любые три из настроек выполняются одновременно.

Согласно теореме Шеннона, путем увеличения ширины полосы или улучшения отношения сигнал/шум можно достичь эффекта увеличения производительности системы. Однако в реальной системе системная ширина полосы и отношение сигнал/шум не могут увеличиваться бесконечно, и при определенной системной ширине полосы и определенном отношении сигнал/шум производительность может быть увеличена путем повторного использования ширины полосы и снижения помех. Вертикальная секторизация и координация межсотовых помех реализуют увеличение производительности путем повторного использования ширины полосы и снижения помех.

Посредством координации межсотовых помех спектральная эффективность внешнего сектора может быть улучшена, и для гарантии того, что спектральная эффективность всей соты не будет испытывать негативного воздействия, когда начнется ICIC, функцию вертикальной секторизации необходимо инициировать тогда, когда начинается ICIC. С функцией вертикальной секторизации наклон вниз антенны реконфигурируется в соответствии с изменением дистанции плотности терминалов вблизи базовой станции, и при этом мощность внутреннего сектора и мощность внешнего сектора реконфигурируются в соответствии с отношением обслуживания между областью, покрытой внутренним сектором, и областью, покрытой внешним сектором.

Если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, это указывает на то, что помеха значительна. Помеха исходит из внутреннего сектора и соседней соты, и инициируется координация межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора. Снижение спектральной эффективности соты обычно вызывается увеличением сотовой нагрузки и помех. В особенности, когда большое количество пользователей находится на краю соты, спектральная эффективность соты снижается, и спектральная эффективность края соты снижается. В этот момент устройство самооптимизации соты одновременно запускает функцию вертикальной секторизации и функцию координации межсотовых помех, то есть, функция координации межсотовых помех не может использоваться отдельно, а может использоваться только совместно с функцией вертикальной секторизации. Если большое количество пользователей распределено только в центре соты, то устройство самооптимизации соты использует только функцию вертикальной секторизации, то есть функция вертикальной секторизации может быть использована отдельно.

Поскольку мощность внешнего сектора имеет значительное влияние на производительность модуля координации межсотовых помех, после вышеуказанных этапов, способ дополнительно включает в себя следующее: дополнительное уменьшение отношения между мощностью внутреннего сектора и мощностью внешнего сектора так, чтобы увеличить мощность внешнего сектора, что вычисляется по формуле (10) и формуле (11):

µ'= ωµ = ωξ, ω < 1, (например, ω=5/6)

(11).

Настоящее изобретение обеспечивает устройство самооптимизации сотовой производительности и покрытия. Как показано на фиг.8, устройство содержит: модуль 801 выполнения вертикальной секторизации, сконфигурированный для инициирования обработки вертикальной секторизации соты, чтобы разделить соту на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты; модуль 803 вычисления спектральной эффективности, сконфигурированный для вычисления спектральной эффективности соты или внешнего сектора; модуль 805 координации межсотовых помех, сконфигурированный для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора; и модуль 807 совместной оптимизации, сконфигурированный для активизации модуля вычисления спектральной эффективности, чтобы вычислять спектральную эффективность соты, если вычисления спектральная эффективность соты меньше, чем первое пороговое значение, активизировать модуль вертикальной секторизации, чтобы разделить соту на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, и если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, активизировать модуль координации межсотовых помех для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора и реконфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты.

Модуль вычисления спектральной эффективности сконфигурирован для вычисления спектральной эффективности в соответствии с суммой показателей обслуживания пользователей соты и шириной полосы, выделенной соте, и конкретно сконфигурирован для вычисления спектральной эффективности согласно формуле (12):

(12)

где η_С - спектральная эффективность, N_T - количество пользователей, обслуживаемых сотой в цикле Т статистики, W_T - полная ширина полосы, выделенная соте в цикле Т статистики; R_i - показатель всех служб пользователя i; i - порядковый номер пользователя и является целым числом.

Модуль вычисления спектральной эффективности дополнительно сконфигурирован для вычисления спектральной эффективности внешнего сектора в соответствии с суммой показателей обслуживания пользователей внешнего сектора и ширины полосы, выделенной внешнему сектору.

Модуль выполнения вертикальной векторизации сконфигурирован, чтобы конфигурировать мощность внутреннего сектора и мощность внешнего сектора в соответствии с отношением между количеством блоков физических ресурсов, занятых пользователями внутреннего сектора, и количеством блоков физических ресурсов, занятых пользователями внешнего сектора, и мощностью соты, которая получена перед началом вертикальной секторизации. Более конкретно:

Модуль выполнения вертикальной векторизации сконфигурирован, чтобы конфигурировать наклон вниз антенны внутреннего сектора и наклон вниз антенны внешнего сектора согласно дистанции плотности терминалов вблизи базовой станции, высоте антенны, вертикальному углу половинной мощности и наклону вниз антенны, который получен перед началом вертикальной секторизации, причем дистанция плотности терминалов вблизи базовой станции указывает, что дистанции от большей части терминалов до базовой станции находятся в пределах дистанции плотности терминалов вблизи базовой станции, и упомянутая большая часть больше, чем 50%. Модуль выполнения вертикальной векторизации конкретно сконфигурирован, чтобы:

сначала вычислять отношение между наклоном вниз антенны внутреннего сектора соты и наклоном вниз антенны внешнего сектора соты после начала вертикальной секторизации в соответствии с формулой (13):

(13)

где λ - отношение между наклоном вниз антенны внутреннего сектора и наклоном вниз антенны внешнего сектора соты, D - дистанция плотности терминалов вблизи базовой станции, Н - высота антенны, β - вертикальный угол половинной мощности и DT - наклон вниз антенны перед началом функции вертикальной секторизации соты;

затем вычислять наклон вниз антенны внутреннего сектора и наклон вниз антенны внешнего сектора после начала функции вертикальной секторизации соты согласно формуле (14):

(14)

где DT_in - наклон вниз антенны внутреннего сектора после начала функции вертикальной секторизации соты и DT_out - наклон вниз антенны внешнего сектора после начала функции вертикальной секторизации соты;

сначала, вычислять отношение между мощностью внутреннего сектора и мощностью внешнего сектора после начала функции вертикальной секторизации согласно формуле (15):

(15)

где µ - отношение между мощностью внутреннего сектора и мощностью внешнего сектора соты после начала функции вертикальной секторизации, M_in - количество блоков физических ресурсов, занятых пользователями внутреннего сектора, перед началом функции вертикальной секторизации и M_out - количество блоков физических ресурсов, занятых пользователями внешнего сектора, перед началом функции вертикальной секторизации; и

затем вычислять мощность внутреннего сектора и мощность внешнего сектора после начала функции вертикальной секторизации согласно функции (16):

(16)

где Р - мощность соты перед началом функции вертикальной секторизации соты, P_in - мощность внутреннего сектора после начала функции вертикальной секторизации соты, и P_out - мощность внешнего сектора после начала функции вертикальной секторизации соты.

Модуль координации межсотовых помех сконфигурирован, чтобы: конфигурировать опорное значение мощности принимаемого сигнала; в соответствии с величиной принимаемого сигнала пользовательского терминала, дополнительно разделять внешний сектор на центральную область и краевую область путем использования опорной мощности принимаемого сигнала в качестве границы; и увеличивать ширину полосы краевой области текущей соты, снижать отношение между мощностью центральной области и мощностью краевой области соседней соты, или увеличивать опорную мощность принимаемого сигнала соседней соты. Модуль координации межсотовых помех конкретно сконфигурирован, чтобы:

если нагрузка краевой области соты больше, чем третье пороговое значение, то увеличивать ширину полосы краевой области текущей соты;

если нагрузка центральной области соседней соты меньше, чем четвертое пороговое значение, то снижать отношение между мощностью центральной области и мощностью краевой области соседней соты; или

если нагрузка обслуживания пользователя краевой области соседней соты меньше, чем пятое пороговое значение, то увеличивать опорную мощность принимаемого сигнала соседней соты.

Модуль координации межсотовых помех дополнительно сконфигурирован, чтобы уменьшать отношение между мощностью внутреннего сектора и мощностью внешнего сектора и увеличивать мощность внешнего сектора.

Настоящее изобретение обеспечивает вариант осуществления системы управления с функцией самооптимизации сотовой производительности и покрытия, как показано на фиг.9. Система управления содержит по меньшей мере одну базовую станцию, как показано посредством 901. Базовая станция содержит: модуль вычисления спектральной эффективности, сконфигурированный для вычисления спектральной эффективности соты, соответствующей базовой станции; модуль выполнения вертикальной секторизации, сконфигурированный для инициирования обработки вертикальной секторизации, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции, причем модуль вычисления спектральной эффективности дополнительно сконфигурирован для вычисления спектральной эффективности внешнего сектора; модуль координации межсотовых помех, сконфигурированный для инициирования координации межсотовых помех соты, соответствующей базовой станции, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора; и модуль совместной оптимизации, сконфигурированный, чтобы активизировать модуль вычисления спектральной эффективности, чтобы вычислять спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции, если спектральная эффективность соты, соответствующей базовой станции, меньше, чем первое пороговое значение, активизировать модуль выполнения вертикальной секторизации, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор, и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции, и если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, активизировать, в соответствии с информацией о взаимодействии с другими соседними базовыми станциями, модуль координации межсотовых помех базовой станции для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора, и реконфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность.

Настоящее изобретение обеспечивает другой вариант осуществления системы управления с функцией самооптимизации сотовой производительности и покрытия, как показано на фиг.10. Система управления содержит по меньшей мере одну базовую станцию, как показано посредством 1003. Базовая станция содержит: модуль вычисления спектральной эффективности, сконфигурированный для вычисления спектральной эффективности соты, соответствующей базовой станции; модуль выполнения вертикальной секторизации, сконфигурированный для инициирования обработки вертикальной секторизации, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции, причем модуль вычисления спектральной эффективности дополнительно сконфигурирован для вычисления спектральной эффективности внешнего сектора; и модуль координации межсотовых помех, сконфигурированный для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора. Система управления дополнительно содержит централизованный контроллер, причем централизованный контроллер может быть реализован посредством модуля совместной оптимизации, как показано посредством 1001. Централизованный контроллер сконфигурирован, чтобы: активизировать модуль вычисления спектральной эффективности каждой базовой станции, управляемой централизованным контроллером, чтобы вычислять спектральную эффективность соты, соответствующей каждой базовой станции; если спектральная эффективность соты, соответствующей базовой станции, меньше, чем первое пороговое значение, активизировать модуль выполнения вертикальной секторизации базовой станции, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор, и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции, и если спектральная эффективность внешнего сектора меньше, чем второе пороговое значение, активизировать, в соответствии с информацией о взаимодействии с базовыми станциями, управляемыми централизованным контроллером, модуль координации межсотовых помех базовой станции для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора, и реконфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции.

Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает еще один вариант осуществления системы управления с функцией самооптимизации сотовой производительности и покрытия, как показано на фиг.11. Система управления содержит по меньшей мере одну базовую станцию, как показано посредством 1103. Базовая станция содержит: модуль выполнения вертикальной секторизации, сконфигурированный для инициирования обработки вертикальной секторизации, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, соответствующей базовой станции; и модуль координации межсотовых помех, сконфигурированный для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора. Система управления дополнительно содержит централизованный контроллер, как показано посредством 1101. Централизованный контроллер содержит: модуль вычисления спектральной эффективности, сконфигурированный для вычисления спектральной эффективности соты или внешнего сектора, соответствующего каждой базовой станции, управляемой централизованным контроллером; и модуль совместной оптимизации, сконфигурированный, чтобы активизировать модуль вычисления спектральной эффективности, чтобы вычислять спектральную эффективность соты, соответствующей каждой базовой станции, управляемой централизованным контроллером, если спектральная эффективность соты, соответствующей базовой станции, меньше, чем первое пороговое значение, активизировать модуль выполнения вертикальной секторизации базовой станции, чтобы разделить соту, соответствующую базовой станции, на внутренний сектор и внешний сектор, и конфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность соты, и если спектральная эффективность внешнего сектора, соответствующего базовой станции, меньше, чем второе пороговое значение, активизировать, в соответствии с информацией о взаимодействии с базовыми станциями, модуль координации межсотовых помех базовой станции для инициирования координации межсотовых помех, чтобы улучшить спектральную эффективность внешнего сектора, соответствующего базовой станции, и реконфигурировать релевантные параметры внутреннего сектора и внешнего сектора, чтобы улучшить спектральную эффективность, соответствующую базовой станции.