一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中擴展偏置值自適應(yīng)調(diào)整的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中擴展偏置值自適應(yīng)調(diào)整的方法及裝置，本方法自動更新每個微小區(qū)的范圍擴展偏置值。在每次調(diào)整期間，根據(jù)所有終端的測量信息以及各小區(qū)中接入終端的服務(wù)權(quán)重，判斷每個微小區(qū)應(yīng)該如何調(diào)整各自的范圍擴展偏置值。具有在無需預(yù)先設(shè)置任何判決閾值的情況下，靈活地適應(yīng)多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，獲得宏小區(qū)和微小區(qū)之間的負載均衡，提高整個系統(tǒng)的工作效率等優(yōu)點。
【專利說明】一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中擴展偏置值自適應(yīng)調(diào)整的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無線通信技術(shù)，特別涉及一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中擴展偏置值自適應(yīng)調(diào)整 的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 當前，無線通信技術(shù)已得到迅猛發(fā)展，而快速發(fā)展的移動互聯(lián)網(wǎng)市場對通信速率 和帶寬提出了更高的要求。對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持，從第二代蜂窩通信的GPRS和第三代蜂窩通 信的EV-DO及HSPA就開始引入，但是真正意義上的大容量高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)還未充分實現(xiàn)。同 時，以往的通信標準對性能的要求偏重于峰值速率，對邊緣速率、平均速率和部署場景等的 考慮則較為寬泛。在LTE中，以O(shè)FDM和MIMO技術(shù)為基礎(chǔ)，致力于實現(xiàn)更低的傳輸時延和更 高的傳輸速率。在此基礎(chǔ)上，為了進一步實現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的用戶體驗和無線覆蓋，同時考慮到 "室內(nèi)、低速移動、熱點"已成為移動互聯(lián)網(wǎng)時代的重要業(yè)務(wù)場景，LTE-Advanced-方面通過 載波聚合技術(shù)來支持新頻段和大帶寬業(yè)務(wù)，另一方面在宏蜂窩同構(gòu)網(wǎng)的基礎(chǔ)上加入低功率 基站節(jié)點的部署，以異構(gòu)網(wǎng)這一新的組網(wǎng)方式實現(xiàn)更好的信號覆蓋和頻率復(fù)用效率。這些 改變所帶來的好處是明顯的，前提是有同步改進的技術(shù)方案來解決新的底層技術(shù)和組網(wǎng)方 式所帶來的問題。其中LTE-Advanced異構(gòu)網(wǎng)下的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)是一個研究熱點。
[0003] LTE-Advanced在傳統(tǒng)的宏小區(qū)（Macro)的基礎(chǔ)上，引入了諸如微基站（Pico eNodeB)的低功率節(jié)點，形成微小區(qū)，構(gòu)成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，以增強網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量、減少覆蓋盲點和 分擔(dān)Macro流量。傳統(tǒng)的小區(qū)選擇方法是基于最強參考信號接收功率（RSRP)，但由于低功 率基站發(fā)射功率比Macro小得多，所以如果按照傳統(tǒng)方法進行，就只有距離低功率基站很 近的少數(shù)UE能成功接入微小區(qū)，微小區(qū)分擔(dān)流量的能力得不到發(fā)揮?；诖?，學(xué)界和工業(yè) 界普遍關(guān)注小區(qū)范圍擴展偏置（Cell Range Expansion，CRE)策略的研究。
[0004] 小區(qū)范圍擴展偏置策略是增加偏置值來強制地增加微小區(qū)的覆蓋范圍。范圍擴展 偏置值只在小區(qū)選擇過程中起作用，可以理解為低功率基站的虛擬發(fā)射功率。UE在其接收 到的低功率基站到達信號功率的基礎(chǔ)上增加范圍擴展偏置值，再進行最強RSRP小區(qū)選擇。
[0005] 然而，關(guān)于范圍擴展偏置的取值，并沒有一個統(tǒng)一的標準。這是由于在不同的部署 條件和用戶分布情況下，需要不同的范圍擴展偏置值來獲得滿意的系統(tǒng)性能。另外，簡單的 策略是為所有微小區(qū)設(shè)置同樣的范圍擴展偏置值，但實際情況中并非所有低功率基站附近 的UE分布情況都大致相同。同時，現(xiàn)有的一些簡單方法是僅根據(jù)Macro和低功率基站接入 UE數(shù)之間的平衡，或者僅根據(jù)Macro邊緣UE的SINR水平，來調(diào)整范圍擴展偏置值。但在實 際情況中，應(yīng)以系統(tǒng)的綜合性能作為考察指標。所以，需要一個可靈活配置、自適應(yīng)、信息交 互少、計算復(fù)雜度較低并且綜合考慮了多種性能指標的微小區(qū)范圍擴展偏置調(diào)整策略，來 適應(yīng)多變的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中擴展偏 置值自適應(yīng)調(diào)整的方法，該方法在無需預(yù)先設(shè)置任何判決閾值的情況下，靈活地適應(yīng)多變 的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，獲得普通宏小區(qū)和微小區(qū)之間的負載均衡，提高所有終端的服務(wù)公平性。
[0007] 本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中擴 展偏置值自適應(yīng)調(diào)整方法的裝置，該裝置的系統(tǒng)性獲得了明顯改善，且對范圍擴展偏置值 調(diào)整周期的大小不敏感。
[0008] 本發(fā)明的首要目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中擴展偏置值自適應(yīng)調(diào) 整的方法，包括以下步驟：
[0009] 收集全網(wǎng)所有終端的測量信息和所有小區(qū)的服務(wù)權(quán)重；
[0010] 對每一個終端，計算其接入不同小區(qū)后為系統(tǒng)性能目標帶來的邊際效益，具有最 大邊際效益值的小區(qū)作為其最優(yōu)服務(wù)小區(qū)；
[0011] 每個微小區(qū)計算出以本小區(qū)為最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的所有終端的服務(wù)權(quán)重的總和，與當 前本小區(qū)的服務(wù)權(quán)重作比較，做出范圍擴展偏置值調(diào)整決策。
[0012] 本發(fā)明的另一目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中擴展偏置值自適 應(yīng)調(diào)整方法的裝置，包括以下單元：
[0013] 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息收集單元，用于收集全網(wǎng)所有終端的測量信息和所有小區(qū)的服務(wù)權(quán) 重；
[0014] 最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的計算與判決單元，用于計算出每一個終端的最優(yōu)服務(wù)小區(qū)；范圍 擴展偏置值調(diào)整決策單元，用于對各個微小區(qū)，根據(jù)所有終端的最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的計算結(jié)果， 得出以本小區(qū)為最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的所有終端的服務(wù)權(quán)重之和，與當前本小區(qū)的服務(wù)權(quán)重作比 較，做出范圍擴展偏置值調(diào)整決策。如果選擇本小區(qū)為最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的終端的服務(wù)權(quán)重之 和大于小區(qū)當前的服務(wù)權(quán)重，則在當前調(diào)整周期結(jié)束時，增大其范圍擴展偏置值；如果選擇 本小區(qū)為最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的終端的服務(wù)權(quán)重之和小于小區(qū)當前的服務(wù)權(quán)重，則在當前調(diào)整周 期結(jié)束時，減小其范圍擴展偏置值。
[0015] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：
[0016] 本發(fā)明無需人工預(yù)先設(shè)置任何判決閾值，適用于各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)小區(qū)部署和終端分 布環(huán)境中，并且不同的微小區(qū)可以設(shè)置不同的范圍擴展偏置值，靈活度高。同時，相關(guān)計算 工作視實際情況選擇集中式或分布式進行均可。另外，仿真結(jié)果表明，系統(tǒng)性能獲得明顯改 善，且對范圍擴展偏置值調(diào)整周期的大小不敏感。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明的一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中擴展偏置值自適應(yīng)調(diào)整方法的流程示意圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明的一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中擴展偏置值自適應(yīng)調(diào)整裝置的單元示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限 于此。
[0020] 實施例
[0021] 如圖1所示，一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中擴展偏置值自適應(yīng)調(diào)整的方法，包括以下步驟：
[0022] 步驟S101、收集全網(wǎng)所有終端的測量信息和所有小區(qū)的服務(wù)權(quán)重。所述測量信息， 是指終端接收到的來自周圍多個小區(qū)的參考信號功率強度、信干噪比和誤符號率等一項或 多項反映信道質(zhì)量的信息。所述小區(qū)的服務(wù)權(quán)重，是指該小區(qū)當前所服務(wù)的所有終端的服 務(wù)權(quán)重的總和；
[0023] 步驟S102、對每一個終端，計算其接入不同小區(qū)后為系統(tǒng)性能目標函數(shù)帶來的邊 際效益值，選擇最大邊際效益對應(yīng)的小區(qū)，作為其最優(yōu)服務(wù)小區(qū)。所述系統(tǒng)性能目標，是根 據(jù)各終端的服務(wù)權(quán)重，得出的所有終端獲得的服務(wù)性能的加權(quán)和。所述終端獲得的服務(wù)性 能，可以是終端獲得的吞吐量或?qū)?shù)效用等。所述邊際效益值，是指終端接入某個特定小區(qū) 后，系統(tǒng)性能目標相對于該終端未接入該小區(qū)時的增加量。
[0024] 例如，在一個優(yōu)選實施例中，系統(tǒng)性能目標函數(shù)是：
[0025]
【權(quán)利要求】
1. 一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中微小區(qū)范圍擴展偏置值自適應(yīng)調(diào)整的方法，其特征在于，所述調(diào)整 過程包括以下步驟： 在確定需要進行微小區(qū)范圍擴展偏置值調(diào)整的情況下，收集全網(wǎng)所有終端的測量信息 和所有小區(qū)的服務(wù)權(quán)重，根據(jù)最優(yōu)服務(wù)小區(qū)準則判斷各終端的最優(yōu)服務(wù)小區(qū)，每個微小區(qū) 統(tǒng)計以本小區(qū)作為最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的所有終端的服務(wù)權(quán)重，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，相應(yīng)地確定增大 或減小各自的范圍擴展偏置值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測量信息，是指終端接收到的來自 周圍多個小區(qū)的參考信號功率強度、信干噪比和誤符號率等一項或多項反映信道質(zhì)量的信 肩、。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述小區(qū)的服務(wù)權(quán)重，是指該小區(qū)當前所 服務(wù)的所有終端的服務(wù)權(quán)重的總和。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述最優(yōu)服務(wù)小區(qū)準則為：計算該終端接 入不同小區(qū)后為系統(tǒng)性能目標帶來的邊際效益，具有最大邊際效益值的小區(qū)作為最優(yōu)服務(wù) 小區(qū)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述終端的服務(wù)權(quán)重，是指終端的服務(wù)等 級或性能權(quán)重。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對于每個微小區(qū)，如果選擇該小區(qū)為最 優(yōu)服務(wù)小區(qū)的所有終端的服務(wù)權(quán)重之和大于小區(qū)當前的服務(wù)權(quán)重，則在當前調(diào)整周期結(jié)束 時，增大其范圍擴展偏置值；如果選擇該小區(qū)為最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的所有終端的服務(wù)權(quán)重之和 小于小區(qū)當前的服務(wù)權(quán)重，則在當前調(diào)整周期結(jié)束時，減小其范圍擴展偏置值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，增大或減小范圍擴展偏置值時，可以采用 一個固定的調(diào)整步長，也可以根據(jù)采用加快收斂的動態(tài)步長策略。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，其所述邊際效益值是指：終端接入某個特 定小區(qū)后，系統(tǒng)性能目標相對于該終端未接入該小區(qū)時的增加量。
9. 一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中微小區(qū)范圍擴展偏置值自適應(yīng)調(diào)整的裝置，其特征在于，包括： 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息收集單元，用于：收集所有終端的測量信息，收集所有小區(qū)的服務(wù)權(quán)重； 其中，測量信息可以是終端接收到的來自周圍多個小區(qū)的參考信號功率強度、信干噪比和 誤符號率等一項或多項反映信道質(zhì)量的信息，小區(qū)的服務(wù)權(quán)重是小區(qū)當前所服務(wù)的所有終 端的服務(wù)等級或性能權(quán)重的總和； 最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的計算與判決單元，用于：對每一個終端，計算其接入不同小區(qū)后為系統(tǒng) 性能目標帶來的邊際效益，選擇最大邊際效益值對應(yīng)的小區(qū)，作為其最優(yōu)服務(wù)小區(qū)；其中， 邊際效益是指，終端接入某個特定小區(qū)后，系統(tǒng)性能目標相對于該終端未接入該小區(qū)時的 增加量； 范圍擴展偏置值調(diào)整決策單元，用于：對于每個微小區(qū)，根據(jù)所有終端的最優(yōu)服務(wù)小區(qū) 計算結(jié)果，得出以該小區(qū)為最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的所有終端的服務(wù)權(quán)重之和，并做出范圍擴展偏 置值調(diào)整決策。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，其中的最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的計算與判決單 元，采用如下的方式調(diào)整偏置值：如果選擇該小區(qū)為最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的所有終端的服務(wù)權(quán)重 之和大于小區(qū)當前的服務(wù)權(quán)重，則在當前調(diào)整周期結(jié)束時，增大其范圍擴展偏置值；如果選 擇該小區(qū)為最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的所有終端的服務(wù)權(quán)重之和小于小區(qū)當前的服務(wù)權(quán)重，則在當前 調(diào)整周期結(jié)束時，減小其范圍擴展偏置值； 所述網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息收集單元，可以使用小區(qū)之間的接口對各自的服務(wù)權(quán)重進行交互， 使得每一個小區(qū)都獲得其它所有小區(qū)的服務(wù)權(quán)重，也可以由所有小區(qū)將終端反饋的測量信 息和小區(qū)的服務(wù)權(quán)重匯集到一個有計算能力的節(jié)點或者核心網(wǎng)設(shè)備； 所述最優(yōu)服務(wù)小區(qū)的計算與判決單元，可以在每個小區(qū)上進行，再通過小區(qū)之間的接 口對計算結(jié)果進行交互；也可以由所有小區(qū)將終端反饋的測量信息和小區(qū)的服務(wù)權(quán)重匯集 到一個有計算能力的節(jié)點或者核心網(wǎng)設(shè)備中，再由該節(jié)點或者核心網(wǎng)設(shè)備進行各終端的最 優(yōu)服務(wù)小區(qū)的計算和判決，并把計算結(jié)果和判決結(jié)果發(fā)送到所有微基站。
【文檔編號】H04W24/02GK104410987SQ201410709671
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】馮穗力, 張榕彬, 張遠見, 唐瑋俊, 丁躍華, 李馨 申請人:華南理工大學(xué), 京信通信技術(shù)(廣州)有限公司