专利名称：广播信道波束自适应设置方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统中的广播信道波束设置，尤其涉及在无线通信系统的包 括智能天线的基站中自适应设置广播信道波束的方法和装置，以及包括该装置的基站和包 括该基站的无线通信系统。
背景技术：
在无线通信系统中，智能天线技术的研究和应用受到了越来越广泛的重视。智能 天线利用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁 瓣或零陷对准干扰信号到达方向，以达到充分高效利用移动用户信号并抑制干扰信号的目 的。利用智能天线可以使有用信号最大化，而使干扰信号最小化，从而极大地提高系统的容 量、扩大系统的覆盖、改进通话质量等。例如，在作为3G标准之一的TD-SCDMA系统中，就广泛采用了智能天线技术。通 常，对于下行链路公共信道(广播信道)，使用固定(预定)波束(即，固定波束方向、固定 波束锐度、固定波束宽度等)，在整个小区内进行广播。但是，考虑到通信环境的差异，例如，建筑物、山地等特殊地形的存在，以及移动通 信终端的分布状况等，对于无线通信网络中的所有小区都设置相同的广播信道波束，显然 不能使整个网络的性能处于最佳状态。例如，有些区域可能未被覆盖到；移动通信终端选择 了较远距离的基站从而功率消耗较大；在移动通信终端分布较为密集的区域，掉话率会较尚等。根据实际网络运营的经验可知，如果运营商能够准确地设置网络内各个小区的广 播信道波束，则可以大大提高整个网络的关键性能指标。下表是中国移动通信集团公司的技术报告中列出的实际测试结果(主要针对 TD-SCDMA 厂商)
权利要求
1.一种在无线通信系统的包括智能天线的基站中自适应设置广播信道波束的方法，该 方法包括基站对规定上行链路公共信道的信号采样进行监测；和基于对所述规定上行链路公共信道的信号采样进行监测的结果，调整所述基站包括的 天线阵列，以使广播信道波束的覆盖合适。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述基站对规定上行链路公共信道的信号采样进 行监测的操作包括所述基站对来自本小区和相邻小区的所述规定上行链路公共信道的信号采样的到达 角度和信号强度进行监测。
3.如权利要求2所述的方法，该方法还包括根据所述基站监测到的来自所述相邻小区的所述规定上行链路公共信道的信号采样 的到达角度和信号强度，判断是否在一个方向上来自所述相邻小区的所述规定上行链路公 共信道的信号采样满足预定标准，并且其中，所述基于对所述规定上行链路公共信道的信号采样进行监测的结果，调整 所述基站包括的天线阵列，以使广播信道波束的覆盖合适的操作包括如果在所述判断操作中判断在所述一个方向上来自所述相邻小区的所述规定上行链 路公共信道的信号采样满足所述预定标准，则调整所述基站包括的所述天线阵列，以使广 播信道波束在所述一个方向上满足预定要求。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述预定标准为，在所述一个方向上来自所述相邻 小区的所述规定上行链路公共信道的预定数量个信号采样中，信号强度超过规定阈值的信 号采样的比例超过预定比例。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述调整所述基站包括的所述天线阵列，以使广播 信道波束在所述一个方向上满足预定要求的操作包括渐进调整所述基站包括的天线阵列的权矢量，从而设置广播信道波束，直到监测到的 在所述一个方向上来自所述相邻小区的所述规定上行链路公共信道的所述预定数量个信 号采样中，信号强度超过所述规定阈值的信号采样的比例低于或等于所述预定比例为止。
6.如权利要求4所述的方法，其中，所述调整所述基站包括的所述天线阵列，以使广播 信道波束在所述一个方向上满足预定要求的操作包括基于对在所述一个方向上来自所述相邻小区的所述规定上行链路公共信道的所述预 定数量个信号采样进行评估的结果，调整所述基站包括的所述天线阵列的权矢量，从而设 置广播信道波束，使得监测到的在所述一个方向上来自所述相邻小区的所述规定上行链路 信号的所述预定数量个信号采样中，信号强度超过所述规定阈值的信号采样的比例低于或 等于所述预定比例。
7.如权利要求4到6中的任一项所述的方法，其中，所述规定阈值是至少基于在所述无 线通信系统中针对所述规定上行链路公共信道预设的期望服务小区接收功率和越区切换 阈值而设置的。
8.如权利要求2所述的方法，该方法还包括根据所述基站监测到的来自所述本小区的所述规定上行链路公共信道的信号采样的 到达角度和信号强度，判断是否在一个方向上没有来自所述本小区的所述规定上行链路公共信道的信号采样，并且其中，所述基于对所述规定上行链路公共信道的信号采样进行监测的结果，调整 所述基站包括的天线阵列，以使广播信道波束的覆盖合适的操作包括如果在所述判断操作中判断在一个方向上没有来自所述本小区的所述规定上行链路 公共信道的信号采样，则调整所述基站包括的所述天线阵列，以使广播信道波束不覆盖所 述一个方向。
9.如权利要求2所述的方法，该方法还包括根据所述基站监测到的来自所述本小区和所述相邻小区的所述规定上行链路公共信 道的信号采样的到达角度和信号强度，对各个方向上分别来自所述本小区和所述相邻小区 的所述规定上行链路公共信道的信号采样进行比较评估，并且其中，所述基于对所述规定上行链路公共信道的信号采样进行监测的结果，调整 所述基站包括的天线阵列，以使广播信道波束的覆盖合适的操作包括基于所述比较评估的结果，对所述基站包括的所述天线阵列的权矢量进行调整，从而 设置广播信道波束，以使小区间干扰最小化。
10.如权利要求1到9中的任一项所述的方法，其中，所述无线通信系统为配有智能天 线的TDD系统。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述TDD系统为TD-SCDMA系统。
12.一种在无线通信系统的包括智能天线的基站中自适应设置广播信道波束的装置， 该装置包括监测单元，其对规定上行链路公共信道的信号采样进行监测；和调整单元，其基于所述监测单元对所述规定上行链路公共信道的信号采样进行监测的 结果，调整所述基站包括的天线阵列，以使广播信道波束的覆盖合适。
13.如权利要求12所述的装置，其中，所述监测单元被进一步设置为，对来自本小区和 相邻小区的所述规定上行链路公共信道的信号采样的到达角度和信号强度进行监测。
14.如权利要求13所述的装置，该装置还包括判断单元，其根据所述监测单元监测到的来自所述相邻小区的所述规定上行链路公共 信道的信号采样的到达角度和信号强度，判断是否在一个方向上来自所述相邻小区的所述 规定上行链路公共信道的信号采样满足预定标准，并且其中，所述调整单元被进一步设置为，如果所述判断单元判断在所述一个方向上 来自所述相邻小区的所述规定上行链路公共信道的信号采样满足所述预定标准，则调整所 述基站包括的所述天线阵列，以使广播信道波束在所述一个方向上满足预定要求。
15.如权利要求14所述的装置，其中，所述预定标准为，在所述一个方向上来自所述相 邻小区的所述规定上行链路公共信道的预定数量个信号采样中，信号强度超过规定阈值的 信号采样的比例超过预定比例。
16.如权利要求15所述的装置，其中，所述调整单元被进一步设置为，渐进调整所述基 站包括的所述天线阵列的权矢量，从而设置广播信道波束，直到在所述监测单元监测到的 在所述一个方向上来自所述相邻小区的所述规定上行链路公共信道的所述预定数量个信 号采样中，信号强度超过所述规定阈值的信号采样的比例低于或等于所述预定比例为止。
17.如权利要求15所述的装置，其中，所述调整单元被进一步设置为，基于对在所述一个方向上来自所述相邻小区的所述规定上行链路公共信道的所述预定数量个信号采样进 行评估的结果，调整所述基站包括的所述天线阵列的权矢量，从而设置广播信道波束，使得 在所述监测单元监测到的在所述一个方向上来自所述相邻小区的所述规定上行链路信号 的所述预定数量个信号采样中，信号强度超过所述规定阈值的信号采样的比例低于或等于 所述预定比例。
18.如权利要求15到17中的任一项所述的装置，其中，所述规定阈值是至少基于在所 述无线通信系统中针对所述规定上行链路公共信道预设的期望服务小区接收功率和越区 切换阈值而设置的。
19.如权利要求13所述的装置，该装置还包括判断单元，其根据所述监测单元监测到的来自所述本小区的所述规定上行链路公共信 道的信号采样的到达角度和信号强度，判断是否在一个方向上没有来自所述本小区的所述 规定上行链路信号的信号采样，并且其中，所述调整单元被进一步设置为，如果所述判断单元判断在一个方向上没有 来自所述本小区的所述规定上行链路公共信道的信号采样，则调整所述基站包括的所述天 线阵列，以使广播信道波束不覆盖所述一个方向。
20.如权利要求13所述的装置，该装置还包括比较评估单元，其根据所述基站监测到的来自所述本小区和所述相邻小区的所述规定 上行链路公共信道的信号采样的到达角度和信号强度，对各个方向上分别来自所述本小区 和所述相邻小区的所述规定上行链路公共信道的信号采样进行比较评估，并且其中，所述调整单元被进一步设置为，基于所述比较评估单元的比较评估结果，对 所述基站包括的所述天线阵列的权矢量进行调整，从而设置广播信道波束，以使小区间干 扰最小化。
21.如权利要求12到20中的任一项所述的装置，其中，所述无线通信系统为配有智能 天线的TDD系统。
22.如权利要求21所述的装置，其中，所述TDD系统为TD-SCDMA系统。
23.一种在无线通信系统的包括智能天线的基站中自适应设置广播信道波束的装置， 该装置包括监测单元，其对规定上行链路公共信道的信号采样进行监测，并检测信号采样的到达 角度和信号强度；邻小区统计单元，其根据所述监测单元检测出的信号采样的到达角度和信号强度，以 及信号采样的报头中指示该信号采样来自相邻小区的信息，来分别统计与到达角度的范围 对应的各个方向上信号强度超过规定阈值的信号采样的个数占该方向上的信号采样的总 个数的比例；以及波束设置单元，若所述邻小区统计单元的统计结果表明，在一个方向上统计出的信号 强度超过所述规定阈值的信号采样的比例超过规定比例，则该波束设置单元调整基站包括 的天线阵列的权矢量，以提高广播信道波束在所述一个方向上的强度。
24.如权利要求23所述的装置，其中，所述波束设置单元被进一步设置为，渐进调整所 述基站包括的所述天线阵列的权矢量，从而逐步提高广播信道波束在所述一个方向上的强 度，直到所述邻小区统计单元基于所述监测单元的监测结果，在所述一个方向上统计出的信号强度超过所述规定阈值的信号采样的比例低于或等于所述预定比例为止。
25.如权利要求23所述的装置，其中，所述波束设置单元被进一步设置为，基于所述邻 小区统计单元的统计结果，调整所述基站包括的所述天线阵列的权矢量，从而设置广播信 道波束，使得所述邻小区统计单元基于所述监测单元的监测结果，在所述一个方向上统计 出的信号强度超过所述规定阈值的信号采样的比例低于或等于所述预定比例。
26.如权利要求23所述的装置，该装置还包括本小区统计单元，其根据所述监测单元检测出的信号采样的到达角度和信号采样的报 头中指示信号采样来自本小区的信息，来统计与到达角度的范围相对应的各方向上来自本 小区的信号采样的个数，其中，若本小区统计单元统计出，在一个方向上没有来自本小区的信号采样，则波束设 置单元调整所述基站包括的所述天线阵列的权矢量，以使广播信道波束不覆盖该方向。
27.如权利要求23到沈中的任一项所述的装置，其中，所述预定阈值是至少基于在所 述无线通信系统中针对所述规定上行链路公共信道预设的期望服务小区接收功率和越区 切换阈值而设置的。
28.一种无线通信系统中的基站，该基站包括智能天线，其中，该基站还包括如权利要 求12到27中的任一项所述的自适应设置广播信道波束的装置。
29.—种包括权利要求28所述的基站的无线通信系统。
全文摘要
本发明提供广播信道波束自适应设置方法和装置。该方法包括基站对规定上行链路公共信道的信号采样进行监测；和基于对该规定上行链路公共信道的信号采样进行监测的结果，调整所述基站包括的天线阵列，以使广播信道波束的覆盖合适。该装置包括监测单元，其对规定上行链路公共信道的信号进行监测；和调整单元，其基于该监测单元对该规定上行链路公共信道的信号进行监测的结果，调整基站包括的天线阵列，以使广播信道波束的覆盖合适。还提供了包括所述装置的基站和包括该基站的无线通信系统。根据本发明，可以“智能”地为不同场景设置合适的广播信道波束。
文档编号H04W16/28GK102118765SQ20091026599
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者朱怀松, 缪庆育, 肖磊 申请人:爱立信(中国)通信有限公司