专利名称：一种基于多天线的微蜂窝基站间的协调控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信及多媒体应用技术领域，特别是涉及一种基于多天线的微蜂窝基站间的协调控制方法及装置。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，网络通信及多媒体应用技术发展迅速。由于微蜂窝技术的优势就是要利用室内的固话线路和互联网与无线接入相结合，从而使微蜂窝的无线基站实现对室内用户的高速无线接入，因此在目前对微蜂窝的研究方面主要集中在对微蜂窝和宏蜂窝之间的互联的协议、信令和高速包传输方面的研究，而对于微蜂窝基站本身的研究特别是在微蜂窝基站端利用多天线技术的研究却十分有限。在对微蜂窝系统的理论研究方面，现有技术有研究在微蜂窝条件下基于基站路由器的扁平型互联网协议及特征。现有技术有研究微蜂窝系统利用低功耗、低成本的基站可以为终端用户提供宏蜂窝覆盖范围不足的补充和高速率的通信。通过多天线和适当的天线模式的选择可以减少由于户外用户的移动而增加的信令开销。通过联合优化天线的模式和信令以及天线的发射功率使得微蜂窝的覆盖范围更好的与室内的空间形状相匹配并且减少了由移动事件而增加的网络信令开销。此外，现有技术也有研究在室内环境下，使用微蜂窝系统可以降低骨干网的开销并提高用户在室内环境下的性能。并且对于WIMAX微蜂窝的要求，提出了可以使用的模型及近期和长期的解决方法。现有技术有研究和评估在微蜂窝条件下，如何有效地利用系统的高信噪比优势使用高阶调制时系统的误码率性能情况。现有技术亦有研究微蜂窝系统结构在3 G P P中的标准化情况。现有技术也有研究，通过自适应的调整微蜂窝基站单天线的发射功率消除了来自邻近宏蜂窝的干扰提高了系统的信干噪比，从而提高了微蜂窝系统的数据吞吐率。另外，现有技术有研究和初步讨论了在微蜂窝系统中利用多天线技术通过利用预编码及自适应干扰对准来消除微蜂窝间的干扰，以及利用不同微蜂窝基站间的多天线形成分布式的多天线系统以提高系统误比特率性能的情况。整体而言，在现有的方法中整栋楼宇里众多的微蜂窝基站普遍使用的是单天线，因此对于微蜂窝基站间的相互干扰的抑制需要复杂的算法且调整过程较长。而在微蜂窝基站设置了多天线后，可以利用多天线在不同微蜂窝基站进行波束成形，对用户形成特定的波束；这样就可以减少对相邻小区不必要的辐射，使相邻小区间的干扰程度得到降低。此外，现有的方法中对于如何协调微蜂窝基站在保证可靠通信的同时如何降低不同微蜂窝基站间干扰的算法复杂且调控时间长，由于每个微蜂窝基站只有单个天线，辐射是没有方向选择的，要使得移动用户能够正常通信，而且多个微蜂窝小区间的干扰水平又要保持在一个合理的水平，需要反复的对不同微蜂窝基站的发射功率进行调整，因此过程较长且算法复杂。并且，现有的方法由于采用单天线在克服来自宏蜂窝和其他微蜂窝的干扰时只能通过功率控制的方法进行调整，会使室内用户处的信噪比水平受到影响，也使得邻近的微蜂窝间的干扰加剧，从而使得对移动用户的通信速率受到影响。为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于多天线的微蜂窝基站间的协调控制方法及装置，尝试提出通过中心控制端的协调和控制，在保证室内用户可靠通信的情况下可以降低多个微蜂窝基站间的干扰水平，而且调整方式简单高效的方法和装置，是目前网络通信及多媒体应用技术领域亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提出了一种基于多天线的微蜂窝基站间的协调控制方法及装置，通过微蜂窝基站根据用户的情况形成波束，接着判断用户端是否满足信噪比的要求，然后集中控制端根据用户信噪比判断干扰的程度，最终，集中控制端根据微蜂窝基站的分布情况调整邻近蜂窝基站的功率，以满足通信的信噪比水平，本方案通过中 心控制端的协调和控制，在保证室内用户可靠通信的情况下可以降低多个微蜂窝基站间的干扰水平， 而且调整的方法简单高效。为解决上述技术问题，本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的一种基于多天线的微蜂窝基站间的协调控制方法，包括步骤一、微蜂窝基站根据用户的情况形成波束；步骤二、判断用户端是否满足信噪比的要求；步骤三、集中控制端根据用户信噪比判断干扰的程度；步骤四、集中控制端根据微蜂窝基站的分布情况调整邻近微蜂窝基站的功率，以满足通信的信噪比水平。优选的，上述步骤一中，是在微蜂窝基站设置了多天线后，可以利用多天线在不同微蜂窝基站进行波束成形，对用户形成特定的波束。优选的，上述步骤二中，进一步包括设定每个微蜂窝基站的正常通信时的信噪比门限为Y，则在集中控制下每个微蜂窝基站对其中需要服务的移动用户形成定向的波束并对来自宏蜂窝的干扰方向形成零陷点。优选的，上述步骤三中，进一步包括由于有集中控制端，可以对宏蜂窝的干扰方向有一个初步估计，然后每个具体的微蜂窝再根据自己的实际情况进行适当的调整。优选的，上述步骤三中，进一步包括在集中控制端的控制下，可以及时获知微蜂窝基站数量的动态变化。优选的，上述步骤四中，进一步包括首先将集中控制端根据微蜂窝的分布情况调整邻近微蜂窝基站的功率，然后对所有邻近微蜂窝的基站发射功率进行调整以满足通信的信噪比水平。优选的，上述步骤四中，通过对微蜂窝基站的发射功率进行调整在微蜂窝基站处可以得到室内用户信干噪比的变化情况，形成反馈机制，经过调整后可以使多个微蜂窝基站间的干扰达到一个相对的平衡状态。优选的，上述步骤四中，集中控制端调控微蜂窝基站的功率可通过如下公式如果微蜂窝基站A发射给其室内用户的功率是P，用户端的噪声功率为O2，接收机的信噪比门限为Y ;来自邻近的M个微蜂窝的干扰功率为Ik，(k=l，K，M)，则集中控制端调控微蜂窝基站的功率在满足邻近微蜂窝基站自身的信噪比的同时要求微蜂窝基站A的室内用户端的接收信噪比满足
权利要求
1.一种基于多天线的微蜂窝基站间的协调控制方法，其特征在于，所述方法包括 步骤一、微蜂窝基站根据用户的情况形成波束； 步骤二、判断用户端是否满足信噪比的要求； 步骤三、集中控制端根据用户信噪比判断干扰的程度； 步骤四、集中控制端根据微蜂窝基站的分布情况调整邻近微蜂窝基站的功率，以满足通信的信噪比水平。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，是在微蜂窝基站设置了多天线后，可以利用多天线在微蜂窝基站进行波束成形，对用户形成特定的波束。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，进一步包括设定每个微蜂窝基站的正常通信时的信噪比门限为Y，则在集中控制下每个微蜂窝基站对其中需要服务的移动用户形成定向的波束并对来自宏蜂窝的干扰方向形成零陷点。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤三中，进一步包括由于有集中控制端，可以对宏蜂窝的干扰方向有一个初步估计，然后每个具体的微蜂窝再根据自己的实际情况进行适当的调整。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤三中，进一步包括在集中控制端的控制下，可以及时获知微蜂窝基站数量的动态变化。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤四中，进一步包括首先将集中控制端根据微蜂窝的分布情况调整邻近微蜂窝基站的功率，然后对所有邻近微蜂窝的基站发射功率进行调整以满足通信的信噪比水平。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤四中，通过对微蜂窝基站的发射功率进行调整在微蜂窝基站处可以得到室内用户信干噪比的变化情况，形成反馈机制，经过调整后可以使多个微蜂窝基站间的干扰达到一个相对的平衡状态。
8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤四中，集中控制端调控微蜂窝基站的功率可通过如下公式 如果微蜂窝基站A发射给其室内用户的功率是P，用户端的噪声功率为o2，接收机的信噪比门限为Y ;来自邻近的M个微蜂窝的干扰功率为Ik，(k= 1，K，M)，则集中控制端调控微蜂窝基站的功率在满足邻近微蜂窝基站自身的信噪比的同时要求微蜂窝基站A的室内用户端的接收信噪比满足
9.一种基于多天线的微蜂窝基站间的协调控制装置，其特征在于，所述装置包括波束形成单元、信噪比判断单元、干扰程度判断单元以及功率控制单元，通过微蜂窝基站根据用户的情况形成波束，接着判断用户端是否满足信噪比的要求，然后集中控制端根据用户信噪比判断干扰的程度，最终，集中控制端根据微蜂窝的分布情况调整邻近微蜂窝基站的功率，以满足通信的信噪比水平。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述波束形成单元用于微蜂窝基站根据用户的情况形成波束。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述信噪比判断单元用于判断用户端是否满足信噪比的要求。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述干扰程度判断单元用于集中控制端根据用户信噪比判断干扰的程度。
13.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述功率控制单元用于集中控制端根据微蜂窝的分布情况调整邻近微蜂窝基站的功率，以满足通信的信噪比水平。
全文摘要
本发明提供了一种基于多天线的微蜂窝基站间的协调控制方法及装置，通过微蜂窝基站根据用户的情况形成波束，接着判断用户端是否满足信噪比的要求，然后集中控制端根据用户信噪比判断干扰的程度，最终，集中控制端根据微蜂窝基站的分布情况调整邻近微蜂窝基站的功率，以满足通信的信噪比水平，本方案通过中心控制端的协调和控制，在保证室内用户可靠通信的情况下可以降低多个微蜂窝基站间的干扰水平，而且调整的方法简单高效。
文档编号H04B7/04GK102970064SQ20121046570
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者孟银阔 申请人:上海电机学院