一种微基站群的选择方法及装置与流程

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种微基站群的选择方法及装置。

背景技术：

使用分层异构的网络密集化部署方式为满足移动数据业务长期飞速增长需求的主要解决方案，UDN(Ultra-Dense Network，超密集多层组网)采用了密集化组网方式，微基站的部署密度较高，且每个节点的覆盖范围较小，采用这种组网方式使网络节点离终端更近，能够提高功率和频谱效率。

由于UDN中部署了大量的微基站，为了满足未来的超高流量需求，可以由多个微基站联合为终端提供服务，目前，可以采用CoMP(Coordinated Multiple Points，协同多点传输)技术对微基站进行联合调度，例如，终端可以对来自各个微基站的无线信号进行测量，根据测量报告选取可以接入的微基站，由终端自己选取的微基站协同为该终端提供服务，但是采用这种方法需要微基站之间共享信息以及用户数据，实现的复杂度较高，且终端不一定能够选取到最优的微基站组；或者还可以采用静态选择的方法，即在网络规划时事先规划好微基站组，由微基站组中的多个微基站共同为终端提供服务，但是这种方法的灵活性较差，会导致通信系统的性能较低。所以现有的选取微基站的方法不够合理，无法在不增加复杂度的前提下提高通信系统的性能。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种微基站群的选择方法及装置，可以在不增加复杂度的前提下提高通信系统的性能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种微基站群的选择方法，包括：

获取终端的当前位置信息；

根据所述当前位置信息所在区域的终端密度，确定第一预设数量；

确定所述第一预设数量对应的第一几何稀释因子GDOP等势图，所述第一GDOP等势图中包含每组相邻第一预设数量的微基站之间的GDOP等势线，距离微基站群的中心越近，GDOP值越小；

根据所述第一预设数量对应的GDOP等势图，选取所述当前位置上最小GDOP值对应的微基站群。

一种微基站群的选择装置，包括：

获取单元，用于获取终端的当前位置信息；

确定单元，用于根据所述获取单元获取的所述当前位置信息所在区域的终端密度，确定第一预设数量；确定所述第一预设数量对应的第一几何稀释因子GDOP等势图，所述第一GDOP等势图中包含每组相邻第一预设数量的微基站之间的GDOP等势线，距离微基站群的中心越近，GDOP值越小；

选取单元，用于根据所述确定单元确定的所述第一预设数量对应的GDOP等势图，选取所述当前位置上最小GDOP值对应的微基站群。

本发明实施例提供的微基站群的选择方法及装置，宏基站根据终端的当前位置信息所在区域的终端密度，确定第一预设数量，进而确定第一预设数量对应的第一GDOP等势图，然后根据第一预设数量对应的GDOP等势图，选取当前位置上最小GDOP值对应的微基站群，与现有技术相比，本发明实施例可以根据GDOP等势图选取到终端当前位置上最小GDOP值对应的微基站群，使得终端可以处于微基站群的中心，且选取过程中无需微基站之间进行信令交互，实现较为简单，且终端处于微基站群的中心位置保障了微基站与终端之间的通信性能，即本发明实施例实现了再不增加复杂度的前提下提高通信系统的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种微基站群的选则方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种微基站群的选则方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的GDOP等势图的示例性示意图；

图4为本发明实施例提供的一种微基站群的选择装置的逻辑结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种微基站群的选择装置的逻辑结构示意图；

图6为本发明实施例提供的宏基站的逻辑结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了提高通信系统的性能，本发明实施例提供了一种微基站群的选择方法，如图1所示，该方法包括：

101、获取终端的当前位置信息。

需要说明的是，本发明实施例的执行主体为宏基站，本发明实施例的宏基站增加了计算GDOP(Geometric Dilution of Precision，几何稀释因子)以及确定并存储GDOP等势图、管理其覆盖范围内的微基站的通信，控制终端接入微基站等功能。

102、根据当前位置信息所在区域的终端密度，确定第一预设数量。

其中，第一预设数量为需要为终端服务的微基站群中的微基站的数量。为了避免微基站出现超负荷负载，当终端密度较大时，每个终端接入的微基站数量也较多，为了保证终端的通信质量，需选取较多的微基站为终端服务；反之，如果终端密度较小，则可以选取少量微基站为终端服务。第一预设数量N和人群密度(终端密度)ρ_people的关系为：N∝ρ_people。

103、确定第一预设数量对应的第一GDOP等势图。

其中，第一GDOP等势图中包含每组相邻第一预设数量的微基站之间的GDOP等势线，距离微基站群的中心越近，GDOP值越小。

需要说明的是，宏基站中预先存储了自身服务范围内的微基站的GDOP等势图。

104、根据第一预设数量对应的GDOP等势图，选取当前位置上最小GDOP值对应的微基站群。

因为距离微基站群的中心越近，GDOP值越小，所以选取终端当前所在位置上最小GDOP值对应的微基站群，可以使得终端尽可能地处于微基站群的中心位置，保障了终端的通信质量。

本发明实施例提供的微基站群的选择方法，宏基站根据终端的当前位置信息所在区域的终端密度，确定第一预设数量，进而确定第一预设数量对应的第一GDOP等势图，然后根据第一预设数量对应的GDOP等势图，选取当前位置上最小GDOP值对应的微基站群，与现有技术相比，本发明实施例可以根据GDOP等势图选取到终端当前位置上最小GDOP值对应的微基站群，使得终端可以处于微基站群的中心，且选取过程中无需微基站之间进行信令交互，实现较为简单，且终端处于微基站群的中心位置保障了微基站与终端之间的通信性能，即本发明实施例实现了再不增加复杂度的前提下提高通信系统的性能。

结合图1所示的方法流程，在选取到当前位置上最小GDOP值对应的微基站群之后，还需考虑选取的微基站群中各个微基站的负载情况以及信号强度，基于此，在本发明实施例提供的另一种实现方式中，如图2所示，在上述步骤104、根据第一预设数量对应的GDOP等势图，选取当前位置上最小GDOP值对应的微基站群之后，该方法还包括：

201、确定选取的微基站群中的各个微基站的负载状况和信号强度。

可以理解的是，为了防止微基站过载出现通信系统性能差的问题，宏基站在为终端选取微基站群之后，还需确定微基站群中的每个微基站的负载状况和信号强度。

202、判断选取的微基站群中所有的微基站的负载状况和信号强度是否均满足预设条件。若是，则执行步骤203，若否，则执行步骤204。

例如，如果微基站群中所有微基站的负载状况都良好，且信号强度均大于终端的接收信号强度阈值，则执行步骤203，如果微基站群中存在微基站的负载状况较差，或者信号强度小于终端的接收信号强度阈值，则执行步骤204。

203、通知选取的微基站群中所有的微基站为终端预留资源，以便于终端接入选取的微基站群。

其中，宏基站可以控制终端接入选取的微基站群中的微基站。

204、重新选取当前位置上除此次选取的微基站群之外的，当前位置上最小GDOP值对应的微基站群。

其中，如果选取的微基站群中存在负载状况较差或者信号强度较差的微基站，则终端接入该微基站后可能导致该微基站过载，或者终端接收到的信号较弱，会影响系统的性能，所以可以选取除此次选取的微基站群之外的，当前位置上最小GDOP值对应的微基站群。

205、判断重新选取的微基站群中所有的微基站的负载状况和信号强度是否均满足预设条件。若是，则执行步骤203，若否，则返回步骤204。

可以理解的是，如果重新选取的微基站群中存在微基站的负载状况和信号强度不满足预设条件，则需循环执行步骤204至步骤205，直至选取的微基站群中所有的微基站的负载状况和信号强度均满足预设条件时，执行步骤203。

需要说明的是，在终端接入选取的微基站群之后，当终端的位置发生变化时，还需要实时检测终端的当前位置信息，并按照图1以及图2所示的流程重新选取最优微基站群，最优微基站群为所包含的微基站的负载状况和信号强度均满足预设条件的微基站群中，终端的当前位置上最小GDOP值对应的微基站群；

在重新选取最优微基站群之后，宏基站需控制终端从原来的微基站群切换至重新选取的最优微基站群，切换方法为：先断开与原微基站群中信号最弱的微基站与终端之间的连接，将该微基站的业务暂时分配给原微基站群中的其他微基站，建立终端与重新选取的最优微基站群中信号最强的微基站之间的连接，按照这种方法，依次断开与原微基站群中信号最弱的微基站之间的连接，并接入重新选取的最优微基站群中信号最强的微基站，从而实现终端切换到当前的最优微基站群，保证了终端移动过程中可以一直处于微基站群的中心位置。

本发明实施例提供的微基站群的选择方法，在选择微基站群之后，还需要判断选择的微基站群中的微基站的负载状况和信号强度是否满足预设条件，可以避免出现微基站过载或者终端接收的信号强度差的情况出现，保证了终端的通信质量以及通信系统的性能。

结合图1所示的方法流程，GDOP等势图是预先存储在宏基站中的，即在执行图1所示的方法流程之前，宏基站需生成GDOP等势图，具体方法为：

宏基站首先确定自身覆盖范围内每个微基站的位置坐标，然后根据各个微基站的位置坐标，计算不同预设数量的相邻微基站之间的GDOP值。

本发明实施例可以通过测距，利用基于TOA(Time of arrival，到达时间)的定位方法计算GDOP值，具体计算过程为：

假设预设数量为N，即计算N个相邻微基站(S₁,S₂,...,S_N)组合时的GDOP值，R_i表示终端至微基站S_i的测量距离，定义伪距离R_i′为：R_i′＝R_i+ρ。

其中，ρ为由于同步不精准带来的测量偏移量，可以理解的是，基站群中的微基站之间可以保持时钟同步，但是终端与微基站之间实现时钟同步较为困难，所以采用基于到达时间的定位方法来确定终端至微基站之间的距离会产生一定的误差。伪距离估计值的误差有以下假设：

E[ΔR_i′]＝0

E[ΔR_i′ΔR_j′]＝0

E[(ΔR_i')²]＝σ_r²

即，伪距离的估计误差的均值为零，且误差之间相互独立，对于各个独立的微基站而言，ΔR_i′的方差相等。

当信号传播环境为自由空间时，R_i可表示为：

展开为一阶泰勒级数，得到的近似式为：

该式中的第三项和第四项表示微基站位置在x轴和y轴方向上的误差，假设误差为零，则上式可改写为矩阵式：Δr＝AΔX

其中，Δr＝[ΔR₁',ΔR₂',...,ΔR_N']^T，ΔX＝[Δx,Δy,Δρ]^T，

令B＝(A^TA)^-1A^T，进而得到矩阵Q＝BWB^T，其中，W为单位矩阵，根据矩阵Q可以计算出微基站群的GDOP：

其中，Q₁₁,Q₂₂为矩阵Q的对角线元素。

在计算出预设数量的相邻微基站组合时的GDOP值之后，即可绘制不同预设数量的相邻微基站组合时的GDOP等势线，生成每个预设数量对应的GDOP等势图，并存储于宏基站中。

示例性的，如图3所示，图3为当预设数量为3时的GDOP等势图，当预设数量为3时，每3个相邻的微基站可以组成一个微基站群(图3中未示出所有微基站群)，围绕每个微基站群可以绘制出基站群对应的GDOP等势图。

需要说明的是，处于宏小区边缘的微基站可以与相邻宏小区覆盖范围内的微基站通信，并组成微基站群，不同宏小区边缘之间的通信通过宏基站调度完成。

本发明实施例提供的微基站群的选择方法，可以预先设置并存储GDOP等势图，使得在终端选取微基站群时，可以直接通过预先存储的GDOP等势图来选取微基站群，减少了控制信息的开销，降低了选取微基站群的复杂度，且根据GDOP等势图来选取微基站群可以使得终端处于选取的微基站群的中心位置，提高了终端的通信质量以及通信系统的性能。

对应于上述方法实施例，为了在不增加复杂度的前提下提高通信系统的性能，本发明实施例还提供了一种微基站群的选择装置，该装置应用于宏基站中，如图4所示，该装置包括：获取单元401，确定单元402，选取单元403。

获取单元401，用于获取终端的当前位置信息；

确定单元402，用于根据获取单元401获取的当前位置信息所在区域的终端密度，确定第一预设数量；确定第一预设数量对应的第一几何稀释因子GDOP等势图，第一GDOP等势图中包含每组相邻第一预设数量的微基站之间的GDOP等势线，距离微基站群的中心越近，GDOP值越小；

选取单元403，用于根据确定单元402确定的第一预设数量对应的GDOP等势图，选取当前位置上最小GDOP值对应的微基站群。

在本发明另一实施例中，如图5所示，该装置还包括：通知单元404，控制单元405，生成单元406。

确定单元402，还用于确定选取单元403选取的微基站群中的各个微基站的负载状况和信号强度；

通知单元404，用于若选取的微基站群中所有的微基站的负载状况和信号强度均满足预设条件，则通知选取的微基站群中所有的微基站为终端预留资源，以便于终端接入选取的微基站群；

选取单元403，还用于若选取的微基站群中存在不满足预设条件的微基站，则重新选取当前位置上除此次选取的微基站群之外的，当前位置上最小GDOP值对应的微基站群；

通知单元404，还用于若重新选取的微基站群中所有的微基站的负载状况和信号强度均满足预设条件，则通知重新选取的微基站群中所有的微基站为终端预留资源，以便于终端接入重新选取的微基站群；

选取单元403，还用于若重新选取的微基站群中仍存在不满足预设条件的微基站，则重新选取微基站群，直至选取的微基站群中所有的微基站的负载状况和信号强度均满足预设条件。

获取单元401，还用于在终端移动过程中，实时获取终端的当前位置信息；

选取单元403，还用于根据获取单元401获取的终端的当前位置信息重新选取最优微基站群，最优微基站群为所包含的微基站的负载状况和信号强度均满足预设条件的微基站群中，终端的当前位置上最小GDOP值对应的微基站群；

控制单元405，用于依次断开原微基站群中信号最弱的微基站与终端之间的连接，建立终端与重新选取的最优微基站群中信号最强的微基站之间的连接。

生成单元406，用于计算自身覆盖范围内不同预设数量的相邻微基站组合时的GDOP值；绘制不同预设数量的相邻微基站组合时的GDOP等势线，生成每个预设数量对应的GDOP等势图。

生成单元406，还用于确定自身覆盖范围内每个微基站的位置坐标；根据各个微基站的位置坐标，计算不同预设数量的相邻微基站之间的GDOP值。

本发明实施例提供的微基站群的选择装置，确定单元根据获取单元获取的终端的当前位置信息所在区域的终端密度，确定第一预设数量，进而确定第一预设数量对应的第一GDOP等势图，然后选取单元根据第一预设数量对应的GDOP等势图，选取当前位置上最小GDOP值对应的微基站群，与现有技术相比，本发明实施例可以根据GDOP等势图选取到终端当前位置上最小GDOP值对应的微基站群，使得终端可以处于微基站群的中心，且选取过程中无需微基站之间进行信令交互，实现较为简单，且终端处于微基站群的中心位置保障了微基站与终端之间的通信性能，即本发明实施例实现了再不增加复杂度的前提下提高通信系统的性能。

本发明实施例还提供一种微基站群的选择装置，如图6所示，该装置为图4和图5描述的宏基站的硬件结构示意图。其中，该宏基站可包括：存储器601、处理器602、收发器603以及总线604。

存储器601可以是ROM(Read Only Memory，只读存储器)，静态存储设备，动态存储设备或者RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)。存储器601可以存储操作系统和其他应用程序。在通过软件或者固件来实现本发明实施例提供的技术方案时，用于实现本发明实施例提供的技术方案的程序代码保存在存储器601中，并由处理器602来执行。

收发器603用于装置与其他设备或通信网络(例如但不限于以太网，RAN Radio Access Network，无线接入网)，WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)等)之间的通信。

处理器602可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本发明实施例所提供的技术方案。

总线604可包括一通路，在装置各个部件(例如存储器601、处理器602以及收发器603)之间传送信息。

应注意，尽管图6所示的硬件仅仅示出了存储器601、处理器602、收发器603以及总线604。但是在具体实现过程中，本领域的技术人员应当明白，该终端60还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时，根据具体需要，本领域的技术人员应当明白，还可包含实现其他功能的硬件器件。

具体的，图6所示的宏基站用于实现图4和图5实施例所示的装置时，该宏基站中的收发器603，用于获取终端的当前位置信息；

处理器602，与存储器601和收发器603耦合，用于控制程序指令的执行，具体用于根据当前位置信息所在区域的终端密度，确定第一预设数量；确定第一预设数量对应的第一几何稀释因子GDOP等势图，第一GDOP等势图中包含每组相邻第一预设数量的微基站之间的GDOP等势线，距离微基站群的中心越近，GDOP值越小；根据第一预设数量对应的GDOP等势图，选取当前位置上最小GDOP值对应的微基站群。

在本发明另一实施例中，处理器602，还用于确定选取的微基站群中的各个微基站的负载状况和信号强度；

收发器603，还用于若选取的微基站群中所有的微基站的负载状况和信号强度均满足预设条件，则通知选取的微基站群中所有的微基站为终端预留资源，以便于终端接入选取的微基站群；

处理器602，还用于若选取的微基站群中存在不满足预设条件的微基站，则重新选取当前位置上除此次选取的微基站群之外的，当前位置上最小GDOP值对应的微基站群；

收发器603，还用于若重新选取的微基站群中所有的微基站的负载状况和信号强度均满足预设条件，则通知重新选取的微基站群中所有的微基站为终端预留资源，以便于终端接入重新选取的微基站群；

处理器602，还用于若重新选取的微基站群中仍存在不满足预设条件的微基站，则重新选取微基站群，直至选取的微基站群中所有的微基站的负载状况和信号强度均满足预设条件。

在本发明另一实施例中，收发器603，还用于在终端移动过程中，实时获取终端的当前位置信息。

处理器602，还用于根据终端的当前位置信息重新选取最优微基站群，最优微基站群为所包含的微基站的负载状况和信号强度均满足预设条件的微基站群中，终端的当前位置上最小GDOP值对应的微基站群；依次断开原微基站群中信号最弱的微基站与终端之间的连接，建立终端与重新选取的最优微基站群中信号最强的微基站之间的连接。

在本发明另一实施例中，处理器602，还用于计算自身覆盖范围内不同预设数量的相邻微基站组合时的GDOP值；绘制不同预设数量的相邻微基站组合时的GDOP等势线，生成每个预设数量对应的GDOP等势图。

在本发明另一实施例中，处理器602，还用于确定自身覆盖范围内每个微基站的位置坐标；根据各个微基站的位置坐标，计算不同预设数量的相邻微基站之间的GDOP值。

本发明实施例提供的微基站群的选择装置，处理器根据收发器获取的终端的当前位置信息所在区域的终端密度，确定第一预设数量，进而确定第一预设数量对应的第一GDOP等势图，然后根据第一预设数量对应的GDOP等势图，选取当前位置上最小GDOP值对应的微基站群，与现有技术相比，本发明实施例可以根据GDOP等势图选取到终端当前位置上最小GDOP值对应的微基站群，使得终端可以处于微基站群的中心，且选取过程中无需微基站之间进行信令交互，实现较为简单，且终端处于微基站群的中心位置保障了微基站与终端之间的通信性能，即本发明实施例实现了再不增加复杂度的前提下提高通信系统的性能。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。