基于负载计数器的基站效率控制的制作方法

本发明涉及与基站效率控制相关的装置、方法和计算机程序产品。更具体地，本发明涉及基于负载计数器的基站效率控制的装置、方法和计算机程序产品。

缩略词

3gpp第三代合作伙伴计划

4g第四代

5g第五代

bs基站

cdma码分多址

dl下行链路

dtch专用业务信道

edge用于gsm演进的增强数据速率

esetsi规范

etsi欧洲电信标准协会

lte长期演进

lte-a高级lte

nmc网络管理中心

omc操作和维护中心

pa功率放大器

pdcp分组数据汇聚协议

prb物理资源块

qos服务质量

rf射频

sdu服务数据单元

ts技术规范

umts通用移动电信系统

utranumts陆地无线接入网

背景技术：

蜂窝基站在维度上根据网络规划和估计的负载场景而被确定。bs容量由两个主要因素来确定：数据容量(在给定的时间段期间处理某些量的数据的能力)以及rf功率(在所请求的距离上传送数据的能力)。数据容量在很大程度上由系统模块(例如，解码器、编码器、调制器、解调器、基带混合器等)的容量确定，而实际区域覆盖范围由(多个)无线电模块(例如，功率放大器)的最大rf输出功率设置来确定。为了最小化bs功耗并且优化效率，应该根据特定的本地要求来提供处理能力和rf功率。rf模块应该被配置为以最小峰值rf功率能力操作，同时必须足以保证在高负载条件下所需的覆盖范围。

小区的bs容量和rf功率基于网络规划而被部署。设备在维度上基于所估计的业务和小区大小来被确定。操作期间的bs能耗优化通常仅在特殊的客户请求时完成。

一些运营方安装功率计来监测基站功耗，并且将其与实际的业务负载(数据速率)相比较，以监测bs效率来获得效率指标。然而，这种措施可能会产生误导，因为这种效率指标没有考虑不同小区的具体要求和条件。

技术实现要素：

本发明的目的是改进现有技术。

根据本发明的第一方面，提供了装置，该装置包括至少一个处理器以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，并且至少一个处理器与至少一个存储器和计算机程序代码一起被布置为，使该装置至少执行至少以下内容：针对各自包括以下中相应一项的多个数据对：小区的下行链路业务量和小区的下行链路业务比特率和小区的相关下行链路利用率，确定下行链路业务量和下行链路业务比特率中的一项与下行链路利用率之间的相关性；检查相关性是否小于预定的相关性阈值；如果相关性小于相关性阈值，则判定该小区是有问题的小区。

该装置可以针对多个小区的相应多个数据对来独立地执行确定、检查和判定；以及至少一个处理器可以与至少一个存储器和计算机程序代码一起被布置为，使装置进一步执行：检查有问题的小区的数目与小区的总数目的比例是否小于比例阈值；以及，如果比例小于比例阈值，则发生以下中的至少一项：执行对有问题的小区中的每个小区的相应无线电配置的修改；以及提供关于有问题的小区中的每个小区的问题信息，告知相应的小区是有问题的。

至少一个存储器和计算机程序代码可以被布置为，使装置进一步执行：如果比例不小于比例阈值，则禁止执行修改和提供问题信息中的相应的至少一项。

至少一个存储器和计算机程序代码可以被布置为，使装置进一步执行：确定数据对中的具有小于预定的未充分利用阈值的利用率的第一比例；如果第一比例大于预定的第一比例阈值并且相关性大于预定的相关性阈值，则判定小区被未充分利用。

至少一个存储器和计算机程序代码可以被布置为，使装置进一步执行：如果第一比例大于第一比例阈值并且相关性大于预定的相关性阈值，则发生以下中的至少一项：减小小区的无线电传输功率；以及提供关于小区的未充分利用信息，告知小区被未充分利用。

至少一个存储器和计算机程序代码可以被布置为，使装置进一步执行：确定数据对中的具有大于预定的过度利用阈值的利用率的第二比例；如果第二比例大于预定的第二比例阈值并且相关性大于预定的相关性阈值，则判定小区被过度利用。

至少一个存储器和计算机程序代码可以被布置为，使装置进一步执行：如果第二比例大于第二比例阈值并且相关性大于预定的相关性阈值，则执行以下操作中的至少一个：增大小区的无线电传输功率；以及提供关于小区的过度利用信息，通知小区被过度利用。

至少一个存储器和计算机程序代码可以被设置为使装置进一步执行，如果第一比例不大于第一比例阈值，并且第二比例不大于第二比例阈值，并且相关性大于预定的相关性阈值，则禁止减小小区的无线电传输功率和提供未充分利用信息中的至少一项，并且禁止增大小区的无线电传输功率和提供过度利用信息中的至少一项；并且其中，未充分利用阈值小于过度利用阈值。

根据本发明的第二方面，提供了方法，包括：针对各自包括以下中相应一项的多个数据对：小区的下行链路业务量和小区的下行链路业务比特率和小区的相关下行链路利用率，确定下行链路业务量和下行链路业务比特率中的一项与下行链路利用率之间的相关性；检查相关性是否小于预定的相关性阈值；如果相关性小于相关性阈值，则判定小区是有问题的小区。

可以针对多个小区的相应多个数据对来独立地执行确定、检查和判定；以及该方法可以进一步包括：检查有问题的小区的数目与小区的总数目的比例是否小于比例阈值；以及，如果比例小于比例阈值，则执行以下操作中的至少一项：执行对有问题的小区中的每个小区的相应无线电配置的修改；以及提供关于有问题的小区中的每个小区的问题信息，告知相应小区是有问题的。

该方法可以进一步包括：如果比例不小于比例阈值，则禁止执行修改和提供问题信息中的相应的至少一项。

该方法可以进一步包括：确定数据对中的具有小于预定的未充分利用阈值的利用率的第一比例；如果第一比例大于预定的第一比例阈值并且相关性大于预定的相关性阈值，则判定小区被未充分利用。

该方法可以进一步包括：如果第一比例大于第一比例阈值并且相关性大于预定的相关性阈值，则发生以下中的至少一项：减小小区的无线电传输功率；以及提供关于小区的未充分利用信息，通知小区未被充分利用。

该方法可以进一步包括：确定数据对中的具有大于预定的过度利用阈值的利用率的第二比例；如果第二比例大于预定的第二比例阈值并且相关性大于预定的相关性阈值，则判定小区被过度利用。

该方法可以进一步包括：如果第二比例大于第二比例阈值并且相关性大于预定的相关性阈值，则发生以下中的至少一项：增大小区的无线电传输功率；以及提供关于小区的过度利用信息，通知小区被过度利用。

该方法可以进一步包括：如果第一比例不大于第一比例阈值，并且第二比例不大于第二比例阈值，并且相关性大于预定的相关性阈值，则禁止减小小区的无线电传输功率和提供未充分利用信息中的至少一项，并且禁止增大小区的无线电传输功率和提供过度利用信息中的至少一项；并且其中，未充分利用阈值小于过度利用阈值。

第二方面的方法可以是基站效率控制的方法。

根据本发明的第三方面，提供了包括指令集的计算机程序产品，该指令集在装置上被执行时被配置为使装置执行根据第二方面的方法。该计算机程序产品可以被体现为计算机可读介质或者直接可加载到计算机中。

根据本发明的一些实施例，可以达成以下优点中的至少一个：

·可以提高基站效率；

·可以减少网络的能耗；

·不需要附加的现场设备(例如，功率计)；

·不需要修改通信接口。

要理解的是，任何上述修改可以单独地或者组合地应用于它们所涉及的相应方面，除非它们被明确地陈述为排他的备选方案。

附图说明

通过结合附图获得的对本发明的优选实施例的以下详细说明，进一步的细节、特征、目的和优点是明显的，其中：

图1示出了良好利用的小区的散布图；

图2示出了未充分利用的小区的散布图；

图3示出了可能有问题的小区的散布图；

图4示出了根据本发明的实施例的装置；

图5示出了根据本发明的实施例的方法；以及

图6示出了根据本发明的实施例的装置。

具体实施方式

在本文以下中，参照附图详细描述了本发明的某些实施例，其中，除非另有描述，否则实施例的特征可以彼此被自由地组合。然而，要清楚理解的是，某些实施例的描述仅作为示例给出，并且决不旨在被理解为将本发明限制于所公开的细节。

而且，要理解的是，装置被配置为执行对应方法，尽管在一些情况下，仅描述了装置或仅描述了方法。

本发明的一些实施例改进了小区中的bs容量和rf传输功率的配置，以优化基站效率和/或最小化网络能耗。即，本发明的一些实施例提供了在操作期间分析和优化bs效率的过程。通过利用不同的bs性能计数器，可以自动优化rf功率设置，并且将指示特定小区中针对附加小区的需求。因此，不需要诸如功率计等附加现场设备，并且该过程可以被应用在无论如何由基站生成并且被传输给诸如omc或nmc等管理中心(优化中心)的数据上。

dlprb利用率和sdu量是通常用于监测bs性能的两个参数。dlprb利用率是基站功耗的准确指标。现场测试表明，bs功耗(根据es202706测量)可以基于负载测量来准确地预测现场中的平均bs功耗(参数：dl_prb_util_tti)。dl_prb_util_tti是小区的下行链路利用率的示例。

在图形上，根据本发明的一些实施例使用的过程可以基于的是散布图的特性，该散布图示出了在扩展时间段内(建议最少一周)记录的sdu量对dlprb利用率。图1至3示出了示例散布图。每个数据点与小区在某个测量周期上处理的sdu量(横坐标)和相同的测量周期内的相同小区的dlprb利用率(纵坐标)的数据对相对应。测量周期可以是例如5分钟、15分钟或者60分钟，但不限于这些值。每个散布图中的多个数据点与相同小区上的不同测量周期相对应。总测量周期(被用于评估和进行判定的所有数据对)可以是例如1天或1周，但不限于这些值。优选地，被用于散布图的测量周期覆盖整个扩展时间段并且不重叠。例如，如果扩展时间段是1周并且测量周期是15分钟，则数据点的数目优选为7*24*4＝672。然而，即使较长时段的一些数据点丢失和/或一些测量周期重叠，也可以应用根据本发明的一些实施例的方法。

散布图的特性可以如下区分：

a)良好利用的小区：

散布点位于直线附近(即，良好相关)。散布点可以沿着线相对均匀地分布。然而，它们有规律地(即，至少以最小的发生频率)达到>50％的利用率。在图1中示出了良好利用的小区的示例散布图。

结果：不需要动作

b)未充分利用的小区：

散布点位于直线附近(即，良好相关)。散布点可以沿着线相对均匀地分布。然而，利用率有规律地(即，至少以最小的发生频率)达到小于50％的利用率。在图2中示出了未充分利用的小区的示例散布图。

结果：建议进行小区重新配置。在一些实施例中，自动地重新配置小区。即，减小rf容量(峰值传输功率)以便达到更高的利用率以及因此而更好的功率放大器效率。例如，pa峰值功率设置可以减小一个级别。

c)过度利用的小区：

散布点位于直线附近(即，良好相关)。散布点可以沿着线相对均匀地分布。然而，利用率有规律地(即，至少以最小的发生频率)达到>90％的利用率。

结果：建议进行小区重新配置。小区的rf容量(峰值传输功率)达到其容量极限。在一些实施例中，自动地重新配置小区。即，增大rf容量(pa峰值功率设置)以在峰值负载条件期间保证qos。例如，pa峰值功率设置可以增大一个级别。

d)潜在有问题的小区：

散布点显著偏离直线(即，差相关)。

这指示小区存在严重问题。sdu量和dlprb利用率仅轻微相关。所传送的数据量通常低于功耗所期望的数据量。该小区正在以低效的方式操作。在图3中示出了潜在有问题的小区的示例。

为了判定小区是否有问题(并且应该重构)，或者如果其它原因导致sdu量和dlprb利用率的较差相关性，则可以将该小区的散布图与可以针对每个小区单独获得的其它小区的散布图相比较。

-如果许多小区表现出这种行为(差相关性)，则可能是由需要大量信令开销的特定ue模型或特定应用而引起的。在这种情况下，可以执行基于其它参数(比如，连接用户的数目、rf连接设置利用率等)的进一步分析以理解相关性差的原因。

-如果仅在特定小区中检测到这种行为(例如，仅在特定类型或配置的小区中，或者在所考虑的小区的总数的相当小的比例中)，则差相关性可以指示特定于站点的覆盖问题(例如，不可预测且迅速变化的路径损耗)。例如，该小区可能会覆盖住宅区域和交通繁忙的道路或者具有许多室内用户的住宅区。应该考虑修改天线方向图或者添加小小区，以提高bs利用率、网络效率和客户满意度(qos)。

上面提到的利用率阈值(在情况a和b下为50％；在情况c下为90％)仅是示例利用率阈值。它们中的每一个可以与相应的上述值不同。而且，情况a和b的阈值可以彼此不同。优选地，情况c的阈值大于情况a的阈值。优选地，情况a的阈值等于或大于情况b的阈值。利用率阈值是预定的。

而且，针对三种情况a、b、c中的每一种，最小发生频率可以具有预定任意值。最小发生频率中的任何两个的值可以彼此相同或不同。最小发生频率的示例值针对情况a和c是50％、70％和90％，并且针对情况b是80％、90％和95％。

为了判定sdu量和dlprb利用率是否良好相关，可以使用统计分析。例如，可以使用通过将两个变量sdu量和dlprb利用率的协方差除以它们的标准偏差的乘积而获得的相关性系数。如果相关性系数大于预定的相关性阈值，则sdu量和dlprb利用率是良好相关的，否则则不是良好相关。示例相关性阈值是0.7、0.8和0.9。

为了确定sdu量和dlprb利用率是否良好相关而将被评估的其它示例统计参数是sdu量和dlprb利用率的比率(商)的方差、距离相关性、随机依赖系数和相关性比率。在一些实施例中，确定这些(或其它)相关性参数中的多个参数，并且sdu量和dlprb利用率是否良好相关的判定取决于对这些相关性参数的逻辑运算。例如，仅当这些相关性参数中的每个相关性参数单独指示sdu量和dlprb利用率是良好相关性，才假设较好(较高)的相关性。

dlprb利用率和pdcpsdudl量是标准报告参数，并且可以从无线电网络管理系统(nmc或omc)获得。实际的参数名称和测量格式可以是特定于供应商的，但是主要信息可从用于来自所有供应商的基站的网络管理中心可得的。

dlprb利用率测量提供用于在3gppts32.425和ts36.314中所定义的dtch业务的下行链路上的物理资源块(prb)的使用情况(百分比)。

pdcpsdu参数是与小区级无线电承载相关的测量。在3gppts36.314中将pdcpsdu量定义为：用于dl中的mdt的数据量。下行链路中的pdcpsdu比特量在测量周期中从pdcp层被传送给rlc层。每ue每qci执行测量。单位可以是千比特。

3gppts32.425描述了pdcpsdu比特率的测量。本发明的一些实施例应用pdcpsdu比特率来代替sdu量，或者除了sdu量之外，还应用pdcpsdu比特率。

在一些实施例中，这些参数中的一个或两个可以被归一化，例如，通过假设或测量的最大dlprb利用率和最大pdcpsdudl量。

在本发明的一些实施例中，根据上文概述的情况a至d中的至少一个情况来实现算法以分析这些数据。示例算法可以包括三个步骤：

1.分析dl量对dlprb利用率比率(即：dl量对dlprb利用率是良好相关的)

2.分析prb利用率(即，其值经常大于/小于预定的利用率阈值)

3.如果需要，执行一次或两次自动校正，并且提供关于校正所需的信息。该信息可以包括基于上述分析结果的动作提议以及如下的预定义参数：

步骤1和2可以以任意顺序一个接一个地被执行或者完全或部分地被并行执行。在一些实施例中，根据步骤1，仅当dl量对dlprb利用率良好相关时，才可以执行步骤2。

如果执行自动校正，则该算法可以或可以不通知自动校正。例如，如果该算法不通知自动校正，则可以由(成功地)执行自动校正的小区提供这种信息。

在一些实施例中，该算法甚至可能不告知需要校正或所执行的自动校正。在这种实施例中，操作者可能必须从信息被存储的系统取回该信息。

在算法中，prb利用率比率参数可以被设置为以下示例所示，但是可以选择其它值：

-如果针对时间的90…95％，prb利用率<40％，则小区的最大rf功率配置太高。降低rf功率配置将提高pa效率，并且减少平均功耗，以及将qos的损失降至最低。

-如果针对时间的90…95％，prb利用率>70％，则小区的rf功率供应太低。客户将体验qos的损失，并且建议对小区进行功率升级(增加)。

在一些示例实施例中，sdu量对prb利用率的比率的方差可以被定义为相关性参数：

如果sdu量对prb利用率的比率的方差大于预定义的方差阈值，则示例中的网络管理系统可以执行以下动作中的至少一项动作：

-显示警报(或另一类型的消息)，指示需要进一步的小区调查。

-开始分析邻近小区中的rf连接设置利用率参数，以标识问题是由异常的用户行为(行为出现在许多小区中)引起还是特定于小区的问题。

-开始rf链路预算分析。rf链路预算的快速并且不可预测的变化指示小区覆盖的问题：可能是由于小区大小太大，大量室内用户和/或缺陷天线系统而引起的。

图4示出了根据本发明的实施例的装置。该装置可以是诸如omc或nmc的管理系统或其元件。图5示出了根据本发明的实施例的方法。根据图4的装置可以执行图5的方法，但是不限于该方法。图5的方法可以由图4的装置执行，但是不限于由该装置执行。

该装置包括确定部件10、检查部件20和判定部件30。确定部件10、检查部件20和判定部件30可以分别是确定处理器、检查处理器和判定处理器。该装置可以附加地包括重新配置装置(诸如，重新配置处理器)以在判定小区的操作效率低下(例如，在小区未被充分利用或过度利用时；参见上文的情况b和c)或者被判定是(可能)有问题的小区(参见上文的情况d)时自动地重新配置小区。

确定部件10针对多个数据对确定下行链路业务量和下行链路利用率之间的相关性(s10)。每个数据对包括小区的对应下行链路业务量以及小区的相关下行链路利用率。优选地，在与下行链路量相同的测量周期内获得相关的下行链路利用率。

检查部件20检查下行链路业务量与下行链路利用率之间的相关性是否小于预定的相关性阈值(s20)。

如果相关性小于相关性阈值(s20＝“是”)，则判定装置30判定该小区是有问题的小区(s30)。例如，根据上文的情况d，该小区可能是有问题的小区。

在一些实施例中，考虑下行链路业务比特率，而不是下行链路业务量。

图6示出了根据本发明的实施例的装置。该装置包括至少一个处理器610以及包括计算机程序代码的至少一个存储器620，并且至少一个处理器610与至少一个存储器620和计算机程序代码被布置为使该装置至少执行至少根据图5的方法。

本发明的实施例可以在诸如lte或lte-a等3gpp网络中或者5g网络中被采用。它们也可以在其它蜂窝通信网络中，诸如，cdma、edge、utran网络等中被采用。

一条信息可以在一个或多个消息中从一个实体被传输给另一实体。这些消息中的每一个都可以包括另外的(不同)信息。

网络元件、协议和方法的名称基于当前标准。在其它版本或其它技术中，这些网络元件和/或协议和/或方法的名称可以是不同的，只要它们提供对应的功能即可。

如果没有另外说明或者另外通过上下文是明显的，则两个实体声明不同意味着它们执行不同的功能。它并不一定意味着它们基于不同的硬件。即，本说明书中描述的实体中的每个实体可以基于不同的硬件，或者一些或所有实体可以基于相同的硬件。它并不一定意味着它们基于不同的软件。即，本说明书中描述的每个实体可以基于不同的软件，或者一些或所有实体可以基于相同的软件。

根据以上描述，因此应该明显的是，本发明的示例实施例提供例如诸如nmc和/或omc等网络优化中心或其组件、体现该网络优化中心的装置、用于控制和/或操作该网络优化中心的方法和控制和/或操作该网络优化中心的(多个)计算机程序以及承载(多个)这种计算机程序并且形成(多个)计算机程序产品的介质。

作为非限制性示例，任何上述块、装置、系统、技术或方法的实现包括作为硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备或其一些组合的实现。它们可以全部或部分地被实现在云中。

要理解的是，上面描述的是目前被认为是本发明的优选实施例的内容。然而，应该注意的是，优选实施例的描述仅作为示例给出，并且可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改。