专利名称：小区区域形成控制方法、控制装置以及小区区域形成控制进程的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适合于由用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台组成的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时使用的小区区域形成控制方法、所述控制装置、以及由安装在所述控制装置上的计算机执行的一种小区区域形成控制进程。
背景技术：
基站可为移动台提供服务的范围依赖于从所述基站发送的控制信号的接收质量。常规基站以预定功率发送控制信号，称为置位信道。移动台从基站接收该置位信道，如果接收质量满足指定级别，则移动台能与所述基站通信。当基站创建小区区域时，基站的服务区被定义为移动台能以优于指定的接收质量接收置位信道的覆盖范围。为避免干扰和其它问题，基站使用扇区天线，并使它们的服务区由小的服务区(小区)构成。
另一方面，由于有关天线设施和其它设施的物理条件是固定的，因此扇区天线的数量以及由这些扇区天线形成的小区区域的覆盖范围受限。为此，出现这样一个问题，即使控制改变小区半径，例如，通过控制发射功率或类似条件，仍会出现无法覆盖的区域，如图21所示，这依赖于基站的布置。
因此，适当地形成小区是一项很重要的技术科目，有一些技术文献公开了小区的创建方法。例如，IEICE的技术报告“考虑多种业务的CDMA动态小区创建(CDMA dynamic cell construction takingmultiple traffic into account)”(July 1997，co-authored by Koji Takeo，Yasuharu Amezawa，and Shinichi Sato)公开了根据移动台的分布情况动态改变相邻小区之间的各个小区的半径以改善移动台的适应性的技术，目的是避免移动台的拥塞。IEICE的技术报告“关于在微区CDMA移动电信系统中动态区创建的研究(A study on dynamic zoneconstruction in microcell CDMA mobile telecommunications)”(July1996，co-authored by Yasuharu Amezawa，Koichi Yamada andShinichi Sato)公开了根据移动台的分布情况动态改变小区的中心角以改善移动台的适应性的技术，目的是避免移动台的拥塞。
然而，这些技术在指定基站的数量和布置的条件下与小区的重建方法相关，而且在一定程度上可以被认为是根据移动台的分布情况有效分配有限的现有资源的技术。也就是说，迄今为止还没有什么有关在新安装一个基站(或添加一个新资源)时分配资源的研究。
发明内容
本发明的实现是为了解决上述问题，而且本发明的目的是在添加新资源到蜂窝系统时提供实现自主和最佳小区形成的一种小区区域形成控制方法、一种控制装置、以及一种小区区域形成控制进程。
为实现上述目的，根据本发明的小区区域形成控制方法是一种适合于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时使用的小区区域形成控制方法，所述方法包括基于相邻小区区域的情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
在此设置的小区区域的覆盖范围，例如，假定为扇区形状的小区区域，对应该小区区域的中心角和半径。然而，根据本发明的小区区域并不局限于扇区形状的小区区域，而是也可包含其它小区区域，例如，具有沿控制装置中定向天线形成的特定方向的方向性的小区区域。作为设置基础的相邻小区区域的情况包含有关形成这些相邻小区区域的其它控制装置的位置，相邻小区区域的配置情况(小区区域的方向和覆盖范围(例如，中心角和半径))，等信息。
具体地说，上述的小区区域形成控制方法优选地包括所述控制装置基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有有关所述情况的信息的广播信号，检测包含有关所述其它控制装置的位置信息的相邻小区区域的情况；并基于所述检测结果设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。也就是说，所述控制装置基于来自所述其它控制装置的具有有关相邻小区区域情况的情况信息的广播信号检测相邻小区区域的情况。所述控制装置然后基于所述检测结果设置该新小区区域的方向和覆盖范围。
所述控制方法优选地包括所述控制装置检测包含有关归属装置位置信息的归属装置(所述控制装置本身)的小区区域的情况；与所述其它控制装置交换所述检测结果，和包含有关形成相邻小区区域的所述其它控制装置的位置信息的相邻小区区域的情况信息；以及基于通过交换从所述其它控制装置获得的有关相邻小区区域的情况信息设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。也就是说，所述控制装置通过与形成相邻小区区域的所述其它控制装置交换所述情况信息能获得有关相邻小区区域的情况信息，而且能基于通过交换从所述其它控制装置获得的相邻小区区域的情况信息设置新小区区域的方向和覆盖范围。
所述控制方法优选地包括所述控制装置基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有所述位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置的信息，并检测归属装置的位置；基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测将从归属装置到相邻的相应其它控制装置的方向之间的区域二等分的中间方向，和归属装置与每个所述其它控制装置之间的距离；以及基于通过检测获得的相邻中间方向之间的区域及归属装置和位于该区域的另一控制装置之间的距离设置该小区区域的方向和覆盖范围。也就是说，所述控制装置首先基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有所述位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，还检测归属装置的位置。接着所述控制装置基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测将从归属装置到相邻的相应其它控制装置的方向之间的区域二等分的中间方向，和归属装置与每个所述其它控制装置之间的距离。此外，所述控制装置能基于通过检测获得的相邻中间方向之间的区域及归属装置和位于该区域的另一控制装置之间的距离设置该小区区域的方向和覆盖范围。
所述控制方法优选地包括所述控制装置基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有所述位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置的信息，并检测归属装置的位置；基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测从归属装置到相邻的每个其它控制装置的中心位置的中心位置方向，和归属装置与每个所述其它控制装置之间的距离；以及基于通过检测获得的相邻中心位置方向之间的区域及归属装置与位于该区域的其它控制装置之间的距离设置该小区区域的方向和覆盖范围。也就是说，所述控制装置首先基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有所述位置信息的广播信号，检测所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置。接着，所述控制装置基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测从归属装置到相邻的每个其它控制装置的中心位置的中心位置方向，和归属装置与每个所述其它控制装置之间的距离。此外，所述控制装置基于通过检测获得的相邻中心位置方向之间的区域及归属装置与位于该区域的另一控制装置之间的距离设置该小区区域的方向和覆盖范围。
所述控制方法优选地包括所述控制装置基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有所述位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；接收从所述其它控制装置发送并且均具有有关发射中使用的发射功率信息的广播信号，以获得发射功率信息；在归属装置测量广播信号的接收功率；基于所述接收功率和发射功率计算归属装置和所述其它控制装置之间的传播损耗；基于通过计算获得的传播损耗，通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测由所述其它控制装置形成的小区区域的布置；以及基于通过检测获得的小区区域的布置设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
也就是说，所述控制装置首先基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有所述位置信息的广播信号，检测所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置。接着，所述控制装置接收从所述其它控制装置发送并且均具有有关发射中使用的发射功率信息的广播信号，以获得发射功率信息，并在归属装置测量广播信号的接收功率。接着，所述控制装置基于所述接收功率和发射功率计算归属装置和所述其它控制装置之间的传播损耗，并基于通过计算获得的传播损耗，通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测由所述其它控制装置形成的小区区域的布置。此外，所述控制装置能基于通过检测获得的小区区域的布置设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
所述控制方法优选地包括所述控制装置基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有所述位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测将从归属装置到相邻的相应其它控制装置的方向之间的区域二等分的中间方向，和归属装置与每个所述其它控制装置之间的距离；接收从所述其它控制装置发送并且均具有有关发射中使用的发射功率信息的广播信号，以获得发射功率信息；在归属装置测量广播信号的接收功率；基于所述接收功率和发射功率计算归属装置和所述其它控制装置之间的传播损耗；基于通过计算获得的传播损耗，通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测由所述其它控制装置形成的小区区域的布置；以及基于通过检测获得的相邻中间方向之间的区域，位于该区域的另一控制装置形成的小区区域的布置，和与所述其它控制装置的距离，设置该小区区域的方向和覆盖范围。
也就是说，所述控制装置首先基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有所述位置信息的广播信号，检测所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置。接着，所述控制装置基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测将从归属装置到相邻的相应其它控制装置的方向之间的区域二等分的中间方向，和归属装置与每个所述其它控制装置之间的距离。接着，所述控制装置接收从所述其它控制装置发送并且均具有有关发射中使用的发射功率信息的广播信号，以获得发射功率信息，在归属装置测量广播信号的接收功率，并基于所述接收功率和发射功率计算归属装置和所述其它控制装置之间的传播损耗。所述传播损耗可通过采用从上述的接收功率和发射功率确定的各种物理量来确定。接着，所述控制装置基于通过计算获得的传播损耗，通过检测获得的归属位置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测由所述其它控制装置形成的小区区域的布置。此外，所述控制装置能基于通过检测获得的相邻中间方向之间的区域，位于该区域的另一控制装置形成的小区区域的布置，和与所述其它控制装置的距离，设置该小区区域的方向和覆盖范围。当通过这种方式基于控制装置之间的传播损耗设置小区区域的方向和覆盖范围时，就能特别适当地设置小区覆盖范围。
为实现上述目的，根据本发明的另一小区区域形成控制方法是一种适合于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时使用的小区区域形成控制方法，其中所述控制装置基于在相邻小区区域的移动台的通信情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。也就是说，本发明允许基于在相邻小区区域中移动台的通信情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围，而不是像上述方法中那样采用相邻小区区域的情况。
具体地说，上述的小区区域形成控制方法优选地包括移动台均检测它们自己的位置，移动台各自通知与之可通信的控制装置它们自己的位置信息和通信情况，所述控制装置基于来自移动台的位置信息和通信情况检测相邻小区区域的布置情况，以及所述控制装置基于通过检测获得的相邻小区区域的布置情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。也就是说，首先，每个移动台检测其自己(所述移动台本身)的位置，并通知与之可通信的控制装置其自己的位置信息和通信情况。所述控制装置在接收到这个通知后，优选基于来自移动台的位置信息和通信情况检测相邻小区区域的布置情况，接着基于通过检测获得的相邻小区区域的布置情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。每个移动台的通信情况包括，例如，有关可与该移动台同时通信的控制装置的数量信息(即，指示相邻小区区域的重叠情况的信息)，等等。所述控制装置能基于上述的从移动台获得的移动台的位置信息和通信情况检测相邻小区区域的布置情况，并基于相邻小区区域的布置情况正确地设置新小区区域的方向和覆盖范围。
优选地，移动台各自检测它们自己的位置和与之可同时通信的控制装置数，移动台各自通知与之可同时通信的控制装置它们自己的位置信息和与之可同时通信的控制装置数，所述控制装置基于来自每个移动台的位置信息和可同时通信的控制装置数信息检测相邻小区区域的布置情况，以及所述控制装置基于通过检测获得的相邻小区区域的布置情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。也就是说，每个移动台检测其自己的位置和与之可同时通信的控制装置数，并通知与之可通信的控制装置其自己的位置信息和可同时通信的控制装置数。所述控制装置在接收到这个通知后，能基于来自每个移动台的位置信息和有关可同时通信的控制装置数信息(即，指示相邻小区区域的重叠情况的信息)检测相邻小区区域的布置情况，并基于通过检测获得的相邻小区区域的布置情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
优选地，移动台各自检测它们自己的位置和与之可同时通信的控制装置数，移动台各自通知与之可同时通信的控制装置它们自己的位置信息和与之可同时通信的控制装置数，所述控制装置基于每个移动台的位置信息和有关在每个移动台的位置可同时通信的控制装置数信息，检测在由所述控制装置形成的小区区域和相邻小区区域之间存在还是不存在重叠区域及该重叠区域的位置，以及所述控制装置基于通过检测获得的存在还是不存在重叠区域及该重叠区域的位置信息设置该小区区域的方向和覆盖范围。也就是说，每个移动台检测其自己的位置和与之可同时通信的控制装置数，并通知与之可同时通信的控制装置其自己的位置信息和可同时通信的控制装置数。所述控制装置在接收到这个通知后，能基于每个移动台的位置信息和有关在每个移动台的位置可同时通信的控制装置数信息，确定如果存在一个移动台，其可同时通信的控制装置数大于等于2，则存在一个与相邻小区区域重叠的区域；所述控制装置能从正被讨论的移动台的位置确定该重叠区域的位置；接着所述控制装置能检测在由所述控制装置形成的小区区域和相邻小区区域之间存在还是不存在重叠区域及该重叠区域的位置。
为实现上述目的，根据本发明的控制装置是用于在蜂窝系统中控制小区区域的形成的控制装置，所述装置包括第一小区区域设置装置，用于基于相邻小区区域的情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。由于所述控制装置包含第一小区区域设置装置，因此其能基于相邻小区区域的情况设置新小区区域的方向和覆盖范围。
根据本发明的控制装置优选配置成还包括相邻情况检测装置，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有有关所述情况信息的广播信号，检测包含所述其它控制装置的位置信息的相邻小区区域的情况，这样就能基于来自所述其它控制装置的广播信号检测包含所述其它控制装置的位置信息的相邻小区区域的情况。
根据本发明的控制装置优选配置成还包括归属情况检测装置，用于检测包含归属装置位置信息的归属装置的小区区域情况；以及信息交换装置，用于与形成相邻小区区域的其它控制装置交换所述检测结果和包含所述其它控制装置的位置信息的相邻小区区域的情况信息，这样就能通过与所述其它控制装置交换信息检测包含所述其它控制装置的位置信息的相邻小区区域的情况。
所述信息交换装置优选配置成包括至少一个天线，这种天线能同时发送用于形成小区区域的信息到任意方向和任意范围。例如，其还可能采用定向天线或类似天线，如自适应阵列天线。
根据本发明的控制装置优选配置成还包括位置检测装置，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置，以及方向设置装置，用于基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息获得将从归属位置到相邻其它控制装置的方向之间的区域二等分的中间方向，并基于由此获得的中间方向中相邻中间方向之间的区域设置小区区域的方向和中心角。在此配置中，方向设置装置能基于通过位置检测装置检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息获得将从归属位置到相邻的相应其它控制装置的方向之间的区域二等分的中间方向，并基于由此获得的中间方向中相邻中间方向之间的区域设置小区区域的方向和中心角。
根据本发明的控制装置优选配置成还包括位置检测装置，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置，以及方向设置装置，用于基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息获得从归属位置到相邻的每个其它控制装置的中心位置的中心位置方向，并基于由此获得的中心位置方向中相邻中心位置方向之间的区域设置小区区域的方向和中心角。在此配置中，方向设置装置能基于通过位置检测装置检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，获得从归属装置到相邻的所述其它控制装置的中心位置的中心位置方向，并基于由此获得的中心位置方向中相邻中心位置方向之间的区域设置该小区区域的方向和中心角。
根据本发明的控制装置优选配置成还包括位置检测装置，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；距离检测装置，用于基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息检测归属装置和每个所述其它控制装置之间的距离；以及半径设置装置，用于基于通过检测获得的所述距离和有关小区之间的重叠因子的预定常数设置小区区域的半径。在此配置中，距离检测装置基于通过位置检测装置检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息检测归属装置和每个所述其它控制装置之间的距离，而半径设置装置能基于通过检测获得的距离和有关小区之间的重叠因子的预定常数设置该小区区域的半径。
根据本发明的控制装置优选配置成还包括位置检测装置，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；功率信息获取装置，用于接收从所述其它控制装置发送的均具有有关发射中使用的发射功率信息的广播信号，以获取发射功率信息，并在归属装置测量广播信号的接收功率；传播损耗计算装置，用于基于所述接收功率和发射功率计算归属装置和所述其它控制装置之间的传播损耗；以及小区区域布置检测装置，用于基于通过计算获得的传播损耗，及通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测由所述其它控制装置形成的小区区域的布置。在此配置中，功率信息获取装置从所述其它控制装置接收具有有关发射功率信息的广播信号以获取发射功率信息，并在归属装置测量广播信号的接收功率，而传播损耗计算装置基于所述接收功率和发射功率计算归属装置和所述其它控制装置之间的传播损耗。接着小区区域布置检测装置能基于通过计算获得的传播损耗，及通过位置检测装置检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测由所述其它控制装置形成的小区区域的布置。
为实现上述目的，根据本发明的另一控制装置是用于在蜂窝系统中控制小区区域形成的控制装置，所述装置包括第二小区区域设置装置，用于基于在相邻小区区域中移动台的通信情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。由于该控制装置包含第二小区区域设置装置，因此它能基于相邻小区区域中移动台的通信情况设置该新小区区域的方向和覆盖范围。
根据本发明的控制装置优选配置成还包括接收装置，用于从每个移动台接收有关每个移动台的位置信息和其通信情况；以及第一相邻情况检测装置，用于基于每个移动台的位置信息和通信情况检测相邻小区区域的布置情况。在此配置中，接收装置从每个移动台接收每个移动台的位置信息和通信情况，而第一相邻情况检测装置能基于每个移动台的位置信息和通信情况检测相邻小区区域的布置情况。
根据本发明的控制装置优选配置成还包括接收装置，用于从每个移动台接收有关每个移动台的位置信息和有关可同时通信的控制装置数信息；以及第二相邻情况检测装置，用于基于来自每个移动台的位置信息和有关可同时通信的控制装置数信息检测相邻小区区域的布置情况。在此配置中，接收装置从每个移动台接收每个移动台的位置信息和有关可同时通信的控制装置数信息，而第二相邻情况检测装置能基于来自每个移动台的位置信息和有关可同时通信的控制装置数信息检测相邻小区区域的布置情况。
根据本发明的控制装置优选配置成还包括接收装置，用于从每个移动台接收有关每个移动台的位置信息和有关可同时通信的控制装置数信息；以及重叠区域检测装置，用于基于从每个移动台接收的所述位置信息和有关在每个移动台的位置可同时通信的控制装置数信息，检测在所述控制装置形成的小区区域和相邻小区区域之间存在还是不存在重叠区域，和该重叠区域的位置。在此配置中，接收装置从每个移动台接收每个移动台的位置信息和有关可同时通信的控制装置数信息，而重叠区域检测装置能基于来自每个移动台的所述位置信息和有关在每个移动台的位置可同时通信的控制装置数信息，检测在所述控制装置形成的小区区域和相邻小区区域之间存在还是不存在重叠区域，和该重叠区域的位置，作为相邻小区区域的布置情况。
顺便提及，也可以下面描述的安装在所述控制装置上的计算机执行的小区区域形成控制进程的形式描述与前述小区区域形成控制方法相关的顺序处理操作。
也就是说，根据本发明的小区区域形成控制进程是一种适合于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时由所述控制装置上安装的计算机执行的小区区域形成控制进程，所述进程令计算机执行相邻情况检测步骤，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有情况信息的广播信号，检测包含有关所述其它控制装置的位置信息的相邻小区区域的情况；以及小区区域设置步骤，用于基于所述检测结果设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
此外，也可采用下述的其它小区区域形成控制进程。根据本发明的另一小区区域形成控制进程是一种适合于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时由所述控制装置上安装的计算机执行的小区区域形成控制进程，所述进程令计算机执行归属情况检测步骤，用于检测包含有关归属装置的位置信息的归属装置的小区区域情况；交换步骤，用于与其它控制装置交换所述检测结果和有关形成相邻小区的所述其它控制装置的位置信息的相邻小区区域的情况信息，以及小区区域设置步骤，用于基于通过交换从所述其它控制装置获得的有关相邻小区区域的情况信息设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
根据本发明的另一小区区域形成控制进程是一种适合于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时由所述控制装置上安装的计算机执行的小区区域形成控制进程，所述进程令计算机执行位置检测步骤，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；方向与距离检测步骤，用于基于在位置检测步骤获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息获得将从归属装置到相邻的相应其它控制装置的方向之间的区域二等分的中间方向，和归属装置与每个所述其它控制装置之间的距离，以及小区区域设置步骤，用于基于在方向与距离检测步骤获得的相邻中间方向之间的区域，和归属装置与位于该区域的另一控制设置之间的距离设置小区区域的方向和覆盖范围。
根据本发明的另一小区区域形成控制进程是一种适合于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时由所述控制装置上安装的计算机执行的小区区域形成控制进程，所述进程令计算机执行位置检测步骤，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；方向与距离检测步骤，用于基于在位置检测步骤获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，获得从归属装置到相邻每个其它控制装置的中心位置的中心位置方向，和归属装置与每个所述其它控制装置之间的距离，以及小区区域设置步骤，用于基于在方向与距离检测步骤获得的相邻中心位置方向之间的区域，和归属装置与位于该区域的其它控制设置之间的距离设置小区区域的方向和覆盖范围。
根据本发明的另一小区区域形成控制进程是一种适合于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时由所述控制装置上安装的计算机执行的小区区域形成控制进程，所述进程令计算机执行位置检测步骤，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；发射功率信息获取步骤，用于接收从所述其它控制装置发送的均具有有关发射中使用的发射功率信息的广播信号，以获取发射功率信息；接收功率测量步骤，用于在归属装置测量广播信号的接收功率；传播损耗计算步骤，用于基于所述接收功率和发射功率计算归属装置和所述其它控制装置之间的传播损耗；小区区域布置检测步骤，用于基于通过计算获得的传播损耗，及通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测由所述其它控制装置形成的小区区域的布置；以及小区区域设置步骤，用于基于通过检测获得的小区区域的布置设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
根据本发明的另一小区区域形成控制进程是一种适合于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时由所述控制装置上安装的计算机执行的小区区域形成控制进程，所述进程令计算机执行位置检测步骤，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；方向与距离检测步骤，用于基于在位置检测步骤获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，获得将从归属装置到相邻的相应其它控制装置的方向之间的区域二等分的中间方向，和归属装置与每个所述其它控制装置之间的距离；发射功率信息获取步骤，用于接收从所述其它控制装置发送的均具有有关发射中使用的发射功率信息的广播信号，以获取发射功率信息；接收功率测量步骤，用于在归属装置测量广播信号的接收功率；传播损耗计算步骤，用于基于所述接收功率和发射功率计算归属装置和所述其它控制装置之间的传播损耗；小区区域布置检测步骤，用于基于通过计算获得的传播损耗，及通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测由所述其它控制装置形成的小区区域的布置；以及小区区域设置步骤，用于基于通过检测获得的相邻中间方向之间的区域，位于该区域的另一控制设置形成的小区区域的布置，和与所述其它控制装置的距离设置小区区域的方向和覆盖范围。
根据本发明的另一小区区域形成控制进程是一种适合于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时由所述控制装置上安装的计算机执行的小区区域形成控制进程，所述进程令计算机执行接收步骤，用于从每个移动台接收有关每个移动台的位置信息和其通信情况；相邻情况检测步骤，用于基于每个移动台的位置信息和通信情况，检测相邻小区区域的布置情况；以及小区区域设置步骤，用于基于通过检测获得的相邻小区区域的布置情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
根据本发明的另一小区区域形成控制进程是一种适合于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台构成的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时由所述控制装置上安装的计算机执行的小区区域形成控制进程，所述进程令计算机执行接收步骤，用于从每个移动台接收有关每个移动台的位置信息和有关与之可同时通信的控制装置数信息；相邻情况检测步骤，用于基于来自每个移动台的位置信息和有关可同时通信的控制装置数信息，检测相邻小区区域的布置情况；以及小区区域设置步骤，用于基于通过检测获得的相邻小区区域的布置情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
根据本发明的另一小区区域形成控制进程是一种适合于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时由所述控制装置上安装的计算机执行的小区区域形成控制进程，所述进程令计算机执行接收步骤，用于从每个移动台接收有关每个移动台的位置信息和有关与之可同时通信的控制装置数信息；重叠区域检测步骤，用于基于从每个移动台接收的位置信息和在每个移动台的位置可同时通信的控制装置数信息，检测在由所述控制装置形成的小区区域和相邻小区区域之间存在还是不存在重叠区域，和该重叠区域的位置，作为相邻小区区域的布置情况；以及小区区域设置步骤，用于基于通过检测获得的存在还是不存在重叠区域以及该重叠区域的位置信息设置小区区域的方向和覆盖范围。
根据本发明的计算机可读记录介质是记录上述的一种小区区域形成控制进程的记录介质。
图1是在第一至第三个实施例中蜂窝系统的配置图；图2是在第一和第二个实施例中基站的配置框图；图3A是第一个实施例中在基站之间发射和接收广播信号的简图；图3B是第一个实施例中设置指向相应基站的小区区域和检测中间方向的简图；图3C是在第一个实施例中设置小区跨度角和小区区域范围的简图；图3D是在第一个实施例中设置二等分相应小区区域的跨度角的方向的简图；图3E是在第一个实施例中的小区半径设置图；图3F是在第一个实施例中为相应小区设置跨度角、小区方向和小区半径的简图；图4在第一个实施例中基站广播信号的格式图；图5在第一和第二个实施例中的小区形成处理流程图；图6A是在第一个实施例中广播信号接收过程的子进程流程图；图6B是在第一个实施例中小区区域检测过程的流程图；图7A是在第一个实施例中小区跨度角设置过程的子进程流程图；图7B是在第一个实施例中小区方向设置过程的子进程流程图；图7C是在第一个实施例中小区半径设置过程的子进程流程图；图8A是在第二个实施例中在基站之间发射和接收广播信号的简图；图8B是在第二个实施例中计算到相应基站的方向的简图；图8C是在第二个实施例中设置两个小区区域小区1、2的简图；图8D是在第二个实施例中设置小区1的跨度角的简图；图8E是在第二个实施例中设置二等分跨度角的方向的简图；图8F是在第二个实施例中设置小区1的小区半径的简图；图8G是在第二个实施例中小区1的形成简图；图8H是在第二个实施例中小区2的形成简图；图9是在第二个实施例中基站广播信号的格式图；图10A是在第二个实施例中广播信号接收过程的子进程流程图；图10B是在第二个实施例中小区区域检测过程的流程图；图11A是在第二个实施例中小区跨度角设置过程的子进程流程图；
图11B是在第二个实施例中小区方向设置过程的子进程流程图；图11C是在第二个实施例中小区半径设置过程的子进程流程图；图12是在第三个实施例中基站的配置框图；图13是在第三个实施例中移动台的配置框图；图14A是在第三个实施例中在基站和移动台之间发射和接收信号的简图；图14B是在第三个实施例中生成指示基站的位置和数量之间关系的映像的简图；图14C是在第三个实施例中在每个方向提取最远位置的简图；图14D是在第三个实施例中设置边界方向之间的每个区域作为一个小区区域的简图；图14E是在第三个实施例中设置二等分边界方向之间的每个区域的方向简图；图14F是在第三个实施例中为小区1、2的小区半径设置参考位置的简图；图14G是在第三个实施例中缩短小区2的小区半径的简图；图14H是在第三个实施例中扩大小区1的小区半径的简图；图15是在第三个实施例中基站广播信号的格式图；图16是在第三个实施例中移动台通知信号的格式图；图17是在第三个实施例中与小区形成处理相关的基站处理流程图；图18A是在第三个实施例中广播信号接收过程的子进程流程图；图18B是在第三个实施例中小区区域检测过程的流程图；图19A是在第三个实施例中小区跨度角设置过程的子进程流程图；图19B是在第三个实施例中小区方向设置过程的子进程流程图；图19C是在第三个实施例中小区半径设置过程的子进程流程图；图20是在第三个实施例中与小区形成处理相关的移动台的处理流程图；
图21示出了在现有技术中出现的无法覆盖的区域的问题。
具体实施例方式
下面顺序描述本发明的实施例。然而，由于移动通信系统的配置对这些实施例是通用的，因此一般参考图1描述移动通信系统的配置。图1所示的移动通信系统由根据本发明作为控制装置的多个基站BS1-BS4，和多个移动台MS1-MS4构成。每个基站安装有天线(例如，自适应阵列天线)作为用于形成小区区域的导频信号的发射机天线，这种天线具有以任意方向和任意小区跨度角设置小区区域的功能。每个移动台(例如，MS1)在其位于基站(例如，BS1，BS2和BS4)的区域的条件下具有软切换功能，允许移动台与所有可通信基站通信。
(第一个实施例)首先描述本发明的第一个实施例。第一个实施例将描述基站基于有关其自己和其它基站的信息获得相邻小区区域的情况，并基于相邻小区区域的情况设置新小区区域的方向和覆盖范围。
图2是所述基站的框图。如图2所示，基站通过接收机天线1从其它基站接收广播信号并将这些信号发送到下面描述的广播信号检测器2。广播信号检测器2从接收机天线1接收的信号中检测出广播信号，并发送这些广播信号到广播信号处理器3。广播信号处理器3具有从附加到这些广播信号的信息中检测和存储有关相邻基站的信息的功能。
小区区域选择器4具有下述功能取出广播信号处理器3中存储的相邻基站信息，检测能在归属站内设置的小区区域，存储形成小区所必需的信息，以及为每个检测到的小区安排设置小区区域形成参数的过程。
设置小区形成范围，小区形成方向，以及小区扩展距离等形成小区区域所必需的参数的过程是在下面将描述的小区跨度角处理器5、小区方向处理器6以及小区半径处理器7执行的。小区跨度角处理器5具有基于有关到相应基站的方向信息计算小区的跨度角并通知小区区域控制器8所述结果的功能。小区方向处理器6具有提取有关到相应基站的方向信息，计算小区的扩展方向，以及通知小区区域控制器8所述结果的功能。小区半径处理器7具有提取小区半径和相应基站的基站-基站距离，计算小区的扩展距离(小区半径)和通知小区区域控制器8所述结果的功能。
小区区域控制器8具有从多个发射机天线12中选择一个最佳天线，并设置用于设定所想要的小区半径所必需的发射功率的功能，以便设置小区跨度角处理器5、小区方向处理器6以及小区半径处理器7所通知的小区区域的方向和跨度角。
另一方面，基站位置检测器9具有通过用于检测有关基站的位置信息的装置，如GPS(全球定位系统)，检测有关归属站的位置信息，并通知广播信号生成器10和小区区域选择器4所检测到的信息的功能。广播信号生成器10具有生成将广播到相邻基站的信号，附加来自基站位置检测器9的基站位置信息到该广播信号，以及发送广播信号到广播信号发送器11的功能。广播信号发送器11具有从所有发射机天线12发送从广播信号生成器10接收的广播信号的功能。发射机天线12为发送用于形成小区区域的导频信号的天线，而且由具有前述以任意方向和任意小区跨度角设置小区区域的功能的天线(例如，自适应阵列天线)构成。
下面参考图3A-3F描述第一个实施例中的小区区域形成控制方法的要点。下面描述在之前已经设置了3个基站BS1-BS3，新加入基站BS4的条件下，BS4使用的小区区域形成控制方法。
如图3A所示，在安装了所述基站后，BS4检测其自己(BS4)的位置信息，将该位置信息加入到广播信号，并发送该广播信号到相邻基站(BS1-BS3)，而相邻基站也发送它们各自的广播信号。每个广播信号在此具有已经发送了广播信号的基站的位置信息。如图4所示，广播信号的信号格式包括例如由纬度和经度等表示的二维位置信息(x，y)。
如图3B所示，BS4在接收到BS1-BS3的广播信号后，从附加到各个广播信号的基站位置信息中获取BS1-BS3各自的位置信息项，检测相应基站的方向，计算从BS4指向相应基站的方向(相应基站的基站方向)，并以相应的基站方向设置小区区域。BS4还确定小区1和小区3作为指向BS1和BS3的小区区域，并检测指向目标基站和相邻每个基站之间的中点(即，在连接目标基站与相邻基站的线段上的中点)的方向(在第一个实施例中称为“中间方向”)，以便确定每个小区区域的覆盖范围。在此中间方向可以是上述方向以外的任何方向；也可以采用二等分从BS4到BS2相邻的两个基站(BS1，BS3)的方向之间的角度的方向，以实现类似的操作和效果。
如图3C所示，BS4设置大于上述中间方向和到目标基站方向之间角度的角度作为每个小区的跨度角，并设置从所述中间方向覆盖所设定的跨度角的范围，作为每个小区区域的覆盖范围。BS4还设置连接BS4与到BS2相邻的基站BS1，BS3的相应中点的两个方向之间的范围作为小区2的设定覆盖范围，这是指向BS2的小区区域，并设置该范围的角度作为跨度角。
如图3D所示，BS4设置二等分每个小区区域的跨度角的方向作为小区区域的扩展方向(小区方向)。
如图3E所示，BS4假设具有设定的跨度角的扇区形状的扇区小区为小区区域，并假设小区半径为相应小区区域的扩展距离。接着BS4基于每个目标基站的位置信息计算到归属站的基站-基站距离L，并根据下面的公式(1)计算小区半径R以设置小区半径。
R＝L×k(式中k为指示小区间重叠因子的参数，0.5≤k≤1.0)(1)如图3F所示，BS4为每个小区设置跨度角，小区方向和小区半径，之后调整天线和发射功率以便关于所设定的小区方向建立跨越所设定的跨度角的设定的小区半径，从而扩展每个小区区域。之后，BS4对相邻的BS2和BS1、BS3终止小区区域的形成。此后，BS4以类似于其它基站(BS1，BS3)和其相邻基站的方式执行小区区域形成。
下面参考图5-7描述在第一个实施例中的小区区域形成控制处理。图5示出了基站的处理过程的主进程。
配置每个基站以便基站位置检测器9检测归属站的位置，广播信号生成器10附加所检测到的位置到广播信号，而广播信号发射器11通过发射机天线12发送该广播信号到相邻基站。
已经确定要改变小区的基站开始执行图5的主进程。“已经确定要改变小区的基站”在此对应上述图3中的BS4。配置所述基站以便基站位置检测器9检测归属位置信息(S01)，而且广播信号检测器2检测来自相邻基站的广播信号，之后发送这些广播信号到广播信号处理器3，接着广播信号处理器3执行图6A的广播信号处理过程(S02)。
在图6A的广播信号处理过程中，处理器在预定的等待时间期间从相邻基站接收广播信号(S11和S12)，在完成接收后提取每个基站的位置信息，暂时记录每个基站的信息(S13)，并返回到图5的主进程。
在完成了广播信号接收过程后，小区区域选择器4执行图6B的小区区域检测过程(S03)。在图6B的小区区域检测过程中，从相邻基站的所记录的位置信息中检测到相应基站的方向(S21)，为指向相应基站的相应方向设置小区区域(S22)，接着流程返回图5的主进程。
在小区区域检测过程后对每个检测到的小区区域执行下面的过程(S04-S07)。首先，小区跨度角处理器5执行图7A的小区跨度角设置过程(S04)。在此小区跨度角设置过程中，处理器检测指向一个小区区域内作为目标的基站(目标基站)和相邻小区区域内的基站(相邻基站)之间的中点的方向(在第一个实施例中的“中间方向”)(S31)。如果在此只有一个相邻基站和一个中间方向(在S32的判断为肯定的情况下)，处理器计算所述中间方向和指向目标基站的方向之间的角度(S34)；以便定义角度范围为大于上述角度的固定值，作为小区区域的覆盖范围，处理器设置角度大于在S34所计算的角度的固定值作为该小区的跨度角(S35)；接着处理器返回图5的主进程。
另一方面，如果存在两个相邻基站和两个中间方向(在S32的判断为否定的情况下)，处理器设置这两个中间方向之间的范围的角度作为小区的跨度角，并通知小区区域控制器8所述角度(S33)；接着处理器返回图5的主进程。
在小区跨度角设置过程后，小区方向处理器6执行图7B的小区方向设置过程(S05)。在此小区方向设置过程中，处理器设置从所述中间方向具有在前述过程中设定的跨度角的范围作为小区区域(S41)；处理器设置二等分该跨度角的方向作为小区方向，并通知小区区域控制器8所述小区方向(S42)；接着处理器返回图5的主进程。
在小区方向设置过程后，小区半径处理器7执行图7C的小区半径设置过程(S06)。在此小区半径设置过程中，处理器基于基站的位置信息和归属站的位置信息计算到达位于每个小区方向的基站的距离L(S51)，并根据下面的公式(1)计算小区半径R(S52)。小区半径处理器7通知小区区域控制器8所述小区半径的计算结果。
R＝L×k(式中k为指示小区间重叠因子的参数，0.5≤k≤1.0)(1)在通知了小区区域控制器8所述小区覆盖范围/小区方向/小区半径后，其调整天线和发射功率以便实现所想要的小区方向/小区跨度角/小区半径，并发送导频信号以形成小区(S07)。
以类似方式对其它小区区域也执行上述的过程S04-S07。在对所有小区区域执行了该过程后(在S08判断为肯定)，终止图5的小区形成处理。
根据上述的第一个实施例，基站能以任意方向设置所想要尺寸的小区区域，从而相比以前只能在特定方向设置小区区域的方法，能减少相邻小区间出现的不可用服务区。通过检测相邻基站的布置信息，可基于这些信息设置每个小区区域的最佳设置方向。每当修改基站的布置时每个基站能优化其小区设置。
下面描述本发明的第二个实施例。第二个实施例将描述所述基站除了考虑其自己和其它基站的位置信息，还考虑来自其它基站的传播损耗获得相邻小区区域的情况，并基于相邻小区区域的情况设置新小区区域的方向和覆盖范围。所述基站的配置与前述的图2中的配置大致相同，因此在此省略其描述。
首先参考图8A-8H描述在第二个实施例中的小区区域形成控制方法的要点。在此描述的是在之前已经设置了3个基站BS1-BS3，新加入BS4的条件下，BS4使用的小区区域形成控制方法。
如图8A所示，在安装了所述基站后，BS4检测其自己(BS4)的位置信息，附加该位置信息到广播信号，并发送该广播信号到相邻基站(BS1-BS3)，而相邻基站也发送类似的广播信号。在此每个广播信号具有已经发送该信号的基站的位置信息。如图9所示，广播信号的信号格式例如为，包含由纬度和经度等表示的二维位置信息(x，y)，以及发送广播信号所必需的发射功率z的信息。
如图8B所示，BS4在接收到BS1-BS3的广播信号后，从附加到每个广播信号的基站位置信息中获取相应基站BS1-BS3的位置信息项，并计算从BS4到每个基站的方向(每个基站的基站方向)。
如图8C所示，BS4确定两个相邻基站方向之间的范围作为一个小区区域，由此设置两个小区区域，小区1和小区2。也就是说，BS1的基站方向和BS2的基站方向之间的范围被定义为小区1，而BS2的基站方向和BS3的基站方向之间的范围被定义为小区2。
之后对每个小区区域执行下面的处理。在此假设小区区域为扇区形状的扇区小区，而在此的描述只集中于小区1的处理。
如图8D所示，BS4计算BS1方向和BS2方向之间的角度，并定义这个角度为跨越小区1的扇区小区的角度(跨度角)。
如图8E所示，BS4接着计算二等分由此设定的跨度角的方向，并定义该方向为小区区域的扩展方向(小区方向)。
如图8F所示，BS4接着测量从基站BS1接收的广播信号的接收功率，读出附加到广播信号中的发射功率信息，并从所述接收功率和发射功率计算有关BS1的传播损耗。BS4接着从该传播损耗计算由BS1建立的小区半径。BS4还基于来自BS1的广播信号中的BS1的位置信息计算BS4和BS1之间的距离，并确定所计算的距离和BS1的小区半径之间的差值。由此确定的差值提供了从归属站BS4到BS1的小区边缘的距离(小区边缘距离)。对BS2也执行从广播信号的接收功率测量开始的处理，以确定从归属站BS4到BS2的小区边缘的距离(小区边缘距离)。接着BS4确定相应长度等于从BS4到BS1和BS2的相应方向上的小区边缘距离的向量，并确定这两个向量的合成向量。设置这个合成向量的长度为小区1的小区半径。
如图8G所示，BS4在确定了小区1的小区跨度角、小区方向和小区半径后，调整天线和发射功率以便在每个小区方向满足所想要的跨度角和小区半径，从而形成小区1。
之后，BS4还以上述的相同方式确定小区2的小区跨度角，小区方向和小区半径，并调整天线和发射功率，从而形成图8H所示的小区2。
下面参考图5、10和11描述在第二个实施例中的小区区域形成控制处理。在此的主进程就是在第一个实施例中图5所示的主进程。
假设配置每个基站以便基站位置检测器9检测归属站的位置，广播信号生成器10附加所检测到的位置到该广播信号，而广播信号发射器11通过发射机天线12发送广播信号到相邻基站。
已经确定要改变小区的基站开始执行图5的主进程。“已经确定要改变小区的基站”在此对应前述图8中的BS4。基站在基站位置检测器9检测归属站位置信息(S01)，另外在广播信号检测器2检测来自相邻基站的广播信号，之后发送广播信号到广播信号处理器3，接着在广播信号处理器3执行图10A的广播信号处理过程(S02)。
在图10A的广播信号处理过程中，处理器在预定的等待时间期间接收广播信号(S61和S62)，在完成了接收后从相应基站的广播信号中提取位置信息和发射功率信息，同时检测广播信号的发射功率，暂时存储这些信息项(位置信息，发射功率信息，以及接收功率信息)(S63)，接着返回图5的主进程。
在完成了广播信号接收过程后，小区区域选择器4执行图10B的小区区域检测过程(S03)。在此小区区域检测过程中，选择器从记录的相邻基站的位置信息中检测到每个基站的方向(S71)，设置两个基站方向之间的范围为小区区域(S72)，接着返回图5的主进程。
在小区区域检测过程后对每个检测到的小区区域执行下面的过程(S04-S07)。首先，小区跨度角处理器5执行图11A的小区跨度角设置过程(S04)。在此小区跨度角设置过程中，处理器计算两个基站方向之间的角度(S81)。处理器设置所计算的角度作为小区的跨度角，通知小区区域控制器8该小区的跨度角(S82)，接着返回图5的主进程。
在小区跨度角设置过程后，小区方向处理器6执行图11B的小区方向设置过程(S05)。在此小区方向设置过程中，处理器检测二等分所测量的跨度角的方向(在第二个实施例中称为“中间方向”)(S91)，设置该中间方向作为扩展小区区域的方向(小区方向)并通知小区区域控制器8所述方向(S92)，接着返回图5的主进程。
在小区方向设置过程后，小区半径处理器7执行图11C的小区半径设置过程(S06)。在此小区半径设置过程中，处理器对该小区区域中的每个基站执行下面的过程(S101-S105)。
也就是说，处理器测量来自一个基站的广播信号的接收功率，并提取附加到该广播信号中的发射功率值(S101)；处理器接着从这些接收功率信息和发射功率信息计算传播损耗，并计算由已经发送了这种广播信号的基站所建立的小区半径(S102)。此外，处理器从所述基站的位置信息和归属站的位置信息中计算到达所述基站的距离(基站-基站距离)(S103)。处理器接着计算所计算的基站-基站距离和小区半径之间的差值(S104)，并确定指向所述基站长度等于所计算的差值的向量(S105)。
处理器在对所有基站完成了过程S101-S105后(在S106中判断为肯定的情况下)，处理器对每个基站确定这种指向基站的向量，处理器合成两个向量，设置所获得的合成向量的长度为小区半径，并通知小区区域控制器8该小区半径(S107)。之后，处理器返回图5的主进程。
小区区域控制器8在得到所述小区范围/小区方向/小区半径的通知后，调整发射机天线12和发射功率以便满足所想要的小区方向/跨度角/小区半径，从而形成一个小区(S07)。
对其它小区区域类似地执行上述过程S04-S07。在对所有小区区域完成了这种处理后(S08中判断为肯定)，终止图5的小区形成处理。
根据上述的第二个实施例，可以计算基站之间的传播损耗，而且基于通过计算获得的基站之间的传播损耗可更精确地检测每个小区的小区覆盖范围；因此，第二个实施例提供了更精确地设置小区覆盖范围的独特能力效果。
下面描述本发明的第三个实施例。第三个实施例将描述基站除了考虑归属站和其它基站的位置信息，还考虑相邻小区区域中移动台的通信情况(可与每个移动台同时通信的基站数)获取相邻小区区域的情况，并基于相邻小区区域的情况设置新小区区域的方向和覆盖范围。
图12是所述基站的框图。如图12所示，基站通过接收机天线1接收从移动台发送的信号，并将这些信号发送到下面描述的移动台通知信号检测器2A。移动台通知信号检测器2A从接收机天线1接收的信号中检测移动台的信号，并将这些信号发送到移动台信息处理器3A。移动台信息处理器3A从这些信号描述的信息中提取有关移动台位置的信息和有关可通信基站(在当前位置可同时通信的基站)数的信息，并存储所述位置信息和有关在当前站点可通信的基站数信息。
小区区域选择器4具有下述功能取出移动台信息处理器3A中存储的位置信息和可通信的基站数信息，检测移动台只能与一个基站通信的区域和移动台可与多个基站通信的区域，并命令下述三个处理器(小区跨度角处理器5，小区方向处理器6，和小区半径处理器7)在每个区域设置小区。
为在每个小区设置小区跨度角，小区方向以及小区半径，下述的小区跨度角处理器5，小区方向处理器6和小区半径处理器7计算相应的参数。也就是说，小区跨度角处理器5具有从小区区域选择器4提取区域信息，计算小区的跨度角，并通知小区区域控制器8所述结果的功能。小区方向处理器6具有从小区区域选择器4提取区域信息，计算小区的扩展方向，并通知小区区域控制器8所述结果的功能。小区半径处理器7具有从小区区域选择器4提取区域信息，计算小区的扩展距离(小区半径)，并通知小区区域控制器8所述结果的功能。
小区区域控制器8具有从发射机天线12选择一个最佳天线，并设置满足所想要的小区半径的发射功率的功能，以便设置由小区方向处理器6、小区跨度角处理器5以及小区半径处理器7分别通知的小区区域的方向、跨度角以及小区半径。
基站位置检测器9具有检测归属站的位置并发送归属站的位置信息到小区区域选择器4的功能。基站数量提供器13具有提供归属站的基站数量，并将其发送到广播信号生成器10的功能，而广播信号生成器10具有生成广播信号以通知小区中的移动台归属站的基站数量，并将其发送到广播信号发送器11的功能。广播信号发送器11具有从所有发射机天线12发送从广播信号生成器10接收的广播信号到归属站的服务区内部的功能。发射机天线12是用于发送创建小区区域的导频信号的天线，其由具有前述的以任意方向和任意小区跨度角设置小区区域的功能的天线(例如，自适应阵列天线)构成。
图13是每个移动台的框图。如图13所示，移动台通过接收机天线21顺序接收从基站发送的广播信号，并将这些信号发送到广播信号检测器22。广播信号检测器22具有从接收的广播信号中提取基站数量信息，并通知基站数量存储器23所述信息的功能。基站数量存储器23具有存储由广播信号检测器22通知的基站数量的功能。基站数量存储器23还具有根据移动台位置检测器24通知的位置改变信号随移动台位置的改变更新存储的数据的功能。
移动台位置检测器24具有通过诸如GPS的位置检测器顺序检测移动台的当前位置，在每次位置改变时发送位置改变通知到基站数量存储器23，以及告知通知信号生成器25当前位置信息的功能。通知信号生成器25顺序检测由移动台位置检测器24通知的位置信息，生成包含所通知的所有基站数量的移动台信号，以响应移动台每次更新位置时基站数量存储器23的当前可通信的基站数量的请求，以及移动台位置检测器24通知的移动台的当前位置信息，并发送该信号到通知信号发送器26。这个移动台信号是从通知信号发送器26通过发射机天线27发送到所有当前可通信的基站的。
下面参考图14A-14H描述在第三个实施例中的小区区域形成控制方法的要点。在此描述存在多个移动台MS1-MS9，另外加入基站BS0的条件下，BS0使用的小区区域形成控制方法。
如图14A所示，BS0发送广播信号到归属站的小区中。在此从BS0发送的广播信号具有已经发送了该信号的BS0的数量。也就是说，该广播信号的信号格式包含已经发送了所述广播信号的基站的基站数量信息，如图15所示。
此外，每个MS1-MS9在接收到该广播信号后，从提供给该信号的基站数量中计算可与之通信的基站数n，检测其自己的位置，附加该位置信息和基站数量到移动台通知信号，并将其发送到可通信的基站(在此为BS0)。移动台通知信号的信号格式包含由纬度和经度等表示的二维信息(x，y)，以及有关可与该移动台通信的基站数量n的信息，如图16所示。
接着BS0接收该移动台通信信号，确认该位置信息和在相应位置可通信的基站数量，并绘制指示位置和可通信基站数之间关系的映像图(参见图14B)。接着BS0从此映像图中提取出在每个方向上的最远位置(半径等于BS0和距BS0最远的BS2之间距离的扇区形状的小区边缘位置)，如图14C所示。
如图14D所示，BS0接着从有关在相应位置的可通信基站数信息中，检测位于可通信基站数为1的位置和可通信基站数大于等于2的位置之间的每个边界位置(由图14D中的虚线指示的位置)，并设置沿两个相邻边界位置的方向(在此称为边界方向)之间的每个区域作为一个小区区域。例如，在此设置小区1和小区2。
接着BS0检测二等分每个小区的跨度角的方向(在第三个实施例中称为“中间方向”)，并设置每个中间方向为小区方向，如图14E所示。
接着，BS0以下述方式改变只与一个基站通信的移动台MS2、MS3所处的小区1的小区半径，和可与多个基站通信的移动台MS4、MS5所处的小区2的小区半径，如图14F-14H所示。也就是说，在设置中改变小区2以便小区半径等于从BS0到作为小区中最远移动台的MS5的距离(从图14F到14G)，并终止小区形成过程。
另一方面，在小区1中，BS0从图14F的当前小区半径增大小区半径一个固定值(图14H)。在此情况下，希望在发射功率被小区区域控制器8增大的状态下，再次从前述的基站广播信号发射过程和移动台通知信号接收过程执行处理，以便适应增大了的小区半径。
下面参考图17、18、19和20描述在第三个实施例中的小区区域形成控制处理。
假设配置每个基站以便基站位置检测器9检测归属站的位置，广播信号生成器10附加所检测到的位置到广播信号，而广播信号发射器11通过发射机天线12发送该广播信号到相邻基站。
已经确定要改变小区的基站开始执行图17的主进程。基站在基站位置检测器9检测归属站位置信息(S111)；基站在广播信号生成器10中还提供给广播信号特别分配给每个基站的数量，并通过发射机天线12从广播信号发射器11发送该广播信号到该小区(S112)。
另一方面，在移动台执行图20的处理进程。每个移动台首先在预定的周期期间在广播信号检测器22检测来自基站的广播信号(S201)；移动台存储附加到该广播信号中的基站数量信息到基站数量存储器23中，并在过去预定周期后计算可与该移动台通信的基站数量(S202)。接着，移动台位置检测器24检测移动台的位置信息(S203)；通知信号生成器25提供移动台具有归属站位置信息和可通信的基站数量的通知信号(S204)；通知信号发射器26通过发射机天线27发送移动台通知信号到所有可通信的基站(S205)；接着终止图20的处理。
基站在接收该移动台通知信号后，执行下述的图18A的移动台信号接收过程(图17中的S113)。在此移动台信号接收过程中，移动台通知信号检测器2A从每个移动台接收移动台通知信号(S121)，移动台信息处理器3A提取该位置信息和每个移动台的可通信基站数，并记录该位置信息和在该位置可通信的基站数量信息(S122)。过程S121和S122执行预定时间周期(S123)，并在过去预定周期后返回图17的主进程。
在移动台信号接收过程后，小区区域选择器4执行下述的图18B的小区区域设置过程(S114)。在此小区区域设置过程中，选择器提取指示移动台位置和可通信基站数之间关系的映像图(参见图14B)(S131)，并从该映像图中提取在每个方向上的最远位置(半径等于BS0与距BS0最远的MS2之间距离的扇区形状的小区边缘位置)(S132)。接着，选择器从有关在相应移动台的位置可通信的基站数信息中，检测位于可通信基站数为1的位置和可通信基站数大于等于2的位置之间的每个边界位置(例如，由图14D中的虚线指示的位置)(S133)，接着，设置沿边界位置的相邻两个边界方向之间的每个区域作为一个小区区域(S134)。例如，如图14D所示设置小区1和小区2。此外，设置边界方向之间的每个区域作为一个小区区域(S135)，并返回图17的主进程。
在小区区域设置过程后对每个检测到的小区区域执行下述的过程S115-S118。在S115，小区跨度角处理器5执行图19A的小区跨度角设置过程。在此小区跨度角设置过程中，处理器检测边界方向之间的范围(S141)。设置所检测到的范围的角度作为小区跨度角，并通知小区区域控制器8所述角度(S142)，接着返回图17的主进程。
在小区跨度角设置过程后，小区方向处理器6执行图19B的小区方向设置过程(S116)。在此小区方向设置过程中，处理器检测二等分跨度角的方向(在第三个实施例中的中间方向)，设置该中间方向作为小区方向并通知小区区域控制器8所述方向(S151)，接着返回图17的主进程。
在小区方向设置过程后，小区半径处理器7执行图19C的小区半径设置过程(S117)。在此小区半径设置过程中，处理器检测在所设定的小区方向上的可通信基站数(S161)，以便将归属站的多个小区组合成两组小区，即只与一个基站通信的移动台所处的小区，和可与多个基站通信的移动台所处的小区(S161)。当结果为可通信基站数大于等于2时(在S162判断为否定的情况下)，处理器设置从归属站到该小区中最远移动台位置的距离作为小区半径，通知小区区域控制器8所述小区半径(S163)，并返回图17的主进程。
另一方面，当可通信基站数为1时(在S162判断为肯定的情况下)，处理器增大当前小区半径所述固定值，如图14H所示，通知小区区域控制器8所述结果(S164)，并返回图17的主进程。还可设置该处理以便处理器在图19C的S164增大当前小区半径所述固定值，通知小区区域控制器8所述结果，之后暂停处理，并返回图17的S112，而基站再次从发送广播信号的过程开始处理。也就是说，在发射功率被小区区域控制器8增大的状态下可再次执行从S112开始的处理，以适应增大了的小区半径。
小区区域控制器8在得到小区覆盖范围/小区方向/小区半径的通知后，调整发射功率以便实现所想要的小区半径，从而调整发射机天线12以便以设定的小区方向和设定的小区跨度角形成覆盖范围，并发送导频信号，从而形成小区区域(S118)。
对于其它小区区域类似地执行上述的过程S115-S118。在对所有小区区域完成了处理后(在S119判断为肯定)，终止图17的小区形成处理。
根据上述的第三个实施例，基站不必共用任何信息，而且小区区域形成控制可只由一个基站执行，而不需要来自相邻基站的任何信息。无需小区之间的重叠也可基于许多移动台的位置信息检测区域的方向，以及更精确地设置要扩展的小区区域的范围。
如上所述，本发明允许基于相邻小区区域的情况或基于相邻小区区域中移动台的通信情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围，从而在添加新资源到蜂窝系统时实现自主和最佳小区形成。由于控制装置能在任何方向上设置所想要的尺寸的小区区域，因此相比只能在特定方向设置小区区域的常规方法，能减少相邻小区出现的不可用服务区。
权利要求
1.一种小区区域形成控制方法，适用于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时使用，所述方法包括基于相邻小区区域的情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
2.一种小区区域形成控制方法，适用于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时使用，其中所述控制装置基于相邻小区区域中移动台的通信情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
3.一种用于在蜂窝系统中控制小区区域的形成的控制装置，所述装置包括第一小区区域设置装置，用于基于相邻小区区域的情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
4.根据权利要求3的控制装置，还包括相邻情况检测装置，用于基于来自形成相邻小区区域的、其它控制装置的具有有关所述情况信息的广播信号，检测包含有关所述其它控制装置的位置信息的相邻小区区域的情况。
5.根据权利要求3的控制装置，还包括归属情况检测装置，用于检测包含归属装置位置信息的归属装置的小区区域情况；以及信息交换装置，用于与形成相邻小区区域的其它控制装置交换所述检测结果和包含所述其它控制装置的位置信息的相邻小区区域的情况信息。
6.根据权利要求3的控制装置，还包括位置检测装置，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；以及方向设置装置，用于基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，获得将从归属位置到相邻的相应其它控制装置的方向之间的区域二等分的中间方向，并基于由此获得的中间方向中相邻中间方向之间的区域设置小区区域的方向和中心角。
7.根据权利要求3的控制装置，还包括位置检测装置，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；以及方向设置装置，用于基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，获得从归属位置到相邻的每个其它控制装置的中心位置的中心位置方向，并基于由此获得的中心位置方向中相邻中心位置方向之间的区域设置小区区域的方向和中心角。
8.根据权利要求3的控制装置，还包括位置检测装置，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；距离检测装置，用于基于通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测归属装置和每个所述其它控制装置之间的距离；以及半径设置装置，用于基于通过检测获得的所述距离和有关小区之间的重叠因子的预定常数设置小区区域的半径。
9.根据权利要求3的控制装置，还包括位置检测装置，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有位置信息的广播信号，检测有关所述其它控制装置的位置信息，并检测归属装置的位置；功率信息获取装置，用于接收从所述其它控制装置发送的均具有有关发射中使用的发射功率信息的广播信号，以获取发射功率信息，并在归属装置测量广播信号的接收功率；传播损耗计算装置，用于基于所述接收功率和发射功率计算归属装置和所述其它控制装置之间的传播损耗；以及小区区域布置检测装置，用于基于通过计算获得的传播损耗，及通过检测获得的归属装置的位置信息和所述其它控制装置的位置信息，检测由所述其它控制装置形成的小区区域的布置。
10.一种用于在蜂窝系统中控制小区区域形成的控制装置，所述装置包括第二小区区域设置装置，用于基于在相邻小区区域中移动台的通信情况设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
11.根据权利要求10的控制装置，还包括接收装置，用于从每个移动台接收有关每个移动台的位置信息和其通信情况；以及第一相邻情况检测装置，用于基于每个移动台的位置信息及通信情况检测相邻小区区域的布置情况。
12.根据权利要求10的控制装置，还包括接收装置，用于从每个移动台接收有关每个移动台的位置信息和有关可同时通信的控制装置数量的信息；以及第二相邻情况检测装置，用于基于来自每个移动台的位置信息和有关可同时通信的控制装置数信息检测相邻小区区域的布置情况。
13.根据权利要求10的控制装置，还包括接收装置，用于从每个移动台接收有关每个移动台的位置信息和有关可同时通信的控制装置数量的信息；以及重叠区域检测装置，用于基于从每个移动台接收的所述位置信息和有关在每个移动台的位置可同时通信的控制装置数量的信息，检测在由所述控制装置形成的小区区域和相邻小区区域之间存在还是不存在重叠区域，以及该重叠区域的位置，作为相邻小区区域的布置情况。
14.一种小区区域形成控制进程，适用于包括用于控制小区区域形成的控制装置和多个移动台的蜂窝系统，并且在所述控制装置在所述蜂窝系统中形成小区区域时由所述控制装置上安装的计算机执行，所述进程令计算机执行相邻情况检测步骤，用于基于来自形成相邻小区区域的其它控制装置的具有情况信息的广播信号，检测包含有关所述其它控制装置的位置信息的相邻小区区域的情况；以及小区区域设置步骤，用于基于所述检测结果设置新形成的小区区域的方向和覆盖范围。
全文摘要
本发明的目的是在添加新资源到蜂窝系统时实现自主和最佳小区形成。基站检测其自己的位置，提取附加到来自相邻基站的广播信号中有关相邻基站位置的位置信息，从所述基站自己的和相邻基站的位置中获取相邻小区区域的情况，并基于相邻小区区域的情况设置新小区区域的方向和覆盖范围(例如，小区半径和跨度角)。基站还可配置成除了考虑上述的位置信息，还考虑归属站和相邻基站之间的传播损耗获取相邻小区区域的情况，或考虑在附近在每个移动台位置的可通信基站数获取相邻小区区域的情况。
文档编号H04W16/24GK1454016SQ0312204
公开日2003年11月5日 申请日期2003年4月22日 优先权日2002年4月22日
发明者藤部秀树, 山尾泰 申请人:株式会社Ntt都科摩