专利名称：分布式站点的布设方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种分布式站点的布设方法及装置。
背景技术：
为了适应移动通信的快速发展，满足不断提高的用户需求，长期演进(Long Term Evolution ；简称为LTE)及LTE-Advanced主要采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ；简称为0FDM)技术以同频组网的方式来增大系统的容量和提高 传输速率。但是，采用同频组网后，小区间干扰比较严重，需要采用小区间干扰协调技术。另 外，为了实现更大的系统容量，还会采用多入多出(Multiple Input Multiple Out-put ；简 称为ΜΙΜ0)技术，甚至会采用一些高阶ΜΙΜΟ技术。天线数目的增多意味着系统收发两端 的成本和处理复杂度都会增加，即不仅会增加基站的能耗，也会增加终端的功率消耗，影响 终端电池的使用寿命。针对上述问题，3GPP LTE-Advanced系统提出了协作多点的概念，其中协作多点传 输/接收(CoMP)技术是其中关键技术之一。
图1为CoMP技术的应用场景示意图，如图1 所示，在使用CoMP技术的场景中，基带处理单元(Base Band Unit ；简称为BBU)和多个射 频部分，即远程无线单元(Remote Radio Unit ；简称为RRU)相互分离，BBU和RRU之间通 过光纤连接。其实，CoMP技术与分布式天线系统(Distributed Antenna System ；简称为 DAS)的原理相似，都是通过把集中式的天线分散化处理，一方面扩大基站的覆盖范围，增加 系统容量；另一方面RRU与用户天线间的距离，减小用户天线和RRU的发射功率，以提高系 统的能量。即通过分布式架构能够减小通信系统中的传输损耗，降低发射功率，最终达到提 高系统容量。但是，分布式站点(包括图1中所示的RRU、DAS系统中的分布式天线站以及 蜂窝网络中的中继站等)的位置不同会使用户天线到分布式站点的接入距离不同，用户和 分布式站点的发射功率会因接入距离的不同而不同，进而会使整个系统的能耗有所不同。 因此，如何合理布置分布式站点成为通过分布式架构提高系统容量的技术方案中的关键技 术问题。现有技术中，通常根据分布式站点的可靠性天线效率或高效性天线效率来对分布 式站点的位置进行优化。下面公式(1)和公式(2)分别给出了常用的可靠性天线效率和高 效性天线效率的定义。
权利要求
一种分布式站点的布设方法，其特征在于，包括获取小区内用户的第一位置信息，所述第一位置信息是指所述用户在均匀分布状态下的位置信息；根据所述第一位置信息，获取反映所述用户到分布式站点的距离函数；以所述小区的半径和所述分布式站点的覆盖范围为约束条件，对所述距离函数进行优化处理，获取所述分布式站点的第一布设位置。
2.根据权利要求1所述的分布式站点的布设方法，其特征在于，获取小区内用户的第 一位置信息包括根据所述分布式站点的覆盖范围，获取所述用户在所述分布式站点的覆盖范围内的分 布概率；获取所述用户在所述分布式站点的覆盖范围内的第一位置坐标。
3.根据权利要求2所述的分布式站点的布设方法，其特征在于，根据所述第一位置信 息，获取反映所述用户到分布式站点的距离函数具体为根据所述第一位置坐标和所述分布概率，获取所述距离函数；所述距离函数为Ed(d—、= fJV(x - X0 f+(y-凡 f fix, y)dxdy ；其中，(χ，y)为所述用户的第一位置坐标； f (χ，y)为所述分布概率对应的概率密度函数； (xo，y0)为所述分布式站点的位置坐标； Ed(dfflin)为所述距离函数。
4.根据权利要求3所述的分布式站点的布设方法，其特征在于，以所述小区的半径和 所述分布式站点的覆盖范围为约束条件，对所述距离函数进行优化处理，获取所述分布式 站点的第一布设位置，包括以所述小区的中心为极化中心，并设定所述分布式站点的极化角度为0度，对所述距 离函数进行极化处理；以所述小区的半径和所述分布式站点的覆盖角度为积分条件，对经极化处理后的距离 函数的平方进行积分处理，获取平方距离函数；以最小化所述平方距离函数为目标，获取所述分布式站点到所述小区的中心的初始半 径，以确定所述分布式站点的第一布设位置。
5.根据权利要求4所述的分布式站点的布设方法，其特征在于，还包括获取所述小区内用户的第二位置信息，所述第二位置信息是指所述用户在非均勻分布 状态下的位置信息；根据所述第二位置信息和反映非均勻分布状态下所述用户到所述分布式站点的距离 的优化模型，对所述第一布设位置进行优化处理，以获取所述分布式站点的第二布设位置。
6.根据权利要求5所述的分布式站点的布设方法，其特征在于，所述优化模型包括优 化目标函数和约束条件；所述优化目标函数为MminZK "r K '所述约束条件为'MYjWmn^iynW=I<NZwriiii = 1，/mmn , 、n=\)其中，M为所述用户的数量，且M > N ；Wmn为标识参数，用于表示第m个用户是否接入第η个分布式站点，且1 < m < Μ， 1 ^ η ^ N ；Uffl为第m个用户的第二位置信息；rn为第η个分布式站点距离所述小区的中心的优化半径，且rn的初始值为((2π(. . (2π(rn cos —— -1 + /sin ——(n-l) ,I I^Vv jJ [νΚ η) τ0为所述初始半径。
7.根据权利要求6所述的分布式站点的布设方法，其特征在于，还包括M根据公式J _ΣΚ"Ψ 计算第η个分布式站点覆盖下的用户到所述第η个分布U n,k —-,式站点的平均距离；根据公式5=计算系统距离误差；_ N‘若所述系统距离误差大于预设系统距离误差阈值，则继续对N个分布式站点的第k次 优化处理得到的布设位置进行优化处理；其中，k为第k次优化处理过程中第η个分布式站点覆盖的用户数量H桌k次 优化处理过程中用户到第η个分布式站点的平均距离；丄μ为第k-Ι次优化处理过程中用 户到第η个分布式站点的平均距离； δ为所述系统距离误差。
8.根据权利要求1-7任一项所述的分布式站点的布设方法，其特征在于，还包括 根据公式N' = ((a-l)w/Pe)"a，获取所述分布式站点的最佳数量；其中，J严-tKf,2为常数；Pe为电路功率消耗；C为容量；W为带宽；α为路径损耗指数；gn为信道衰落系数；Sn为阴影衰落系数；L为每个分布式站点的天数数目；σ2为加性高斯白噪声的方差；N'为获取的所述分布式站点的最佳数量。
9.一种分布式站点的布设装置，其特征在于，包括位置信息获取模块，用于获取小区内用户的第一位置信息，所述第一位置信息是指用 户在均勻分布状态下的位置信息；距离函数获取模块，用于根据所述第一位置信息，获取反映所述用户到分布式站点的 距离函数；布设位置获取模块，用于以所述小区的半径和所述分布式站点的覆盖范围为约束条 件，对所述距离函数进行优化处理，获取所述分布式站点的第一布设位置。
10.根据权利要求9所述的分布式站点的布设装置，其特征在于，所述位置信息获取模 块包括概率获取单元，用于根据所述分布式站点的覆盖范围，获取所述用户在所述分布式站 点的覆盖范围内的分布概率；坐标获取单元，用于获取所述用户在所述分布式站点的覆盖范围内的第一位置坐标； 所述距离函数获取模块具体用于根据所述第一位置坐标和所述分布概率，获取所述距 离函数；所述距离函数为Ed{dmm) = [f^(X-X0)2 +(y-y0f/(x^y)dxdy ；其中，(X，y)为所述用户的第一位置坐标； f (X，y)为所述分布概率对应的概率密度函数； (Xo，y0)为所述分布式站点的位置坐标； Ed(dfflin)为所述距离函数。
全文摘要
本发明提供一种分布式站点的布设方法及装置，方法包括获取小区内用户的第一位置信息，所述第一位置信息是指所述用户在均匀分布状态下的位置信息；根据所述第一位置信息，获取反映所述用户到分布式站点的距离函数；以所述小区的半径和所述分布式站点的覆盖范围为约束条件，对所述距离函数进行优化处理，获取所述分布式站点的第一布设位置。本发明的技术方案不依赖于天线效率，因此，克服了对天线效率的定义的依赖；本发明技术方案基于用户位置和小区信息布设分布式站点，可以保证用户到其所接入的分布式站点的距离最小，从而减小用户与其接入的分布式站点之间的路径损耗，可使分布式站点降低发射功率，进而降低系统功耗。
文档编号H04W52/02GK101959204SQ201010256418
公开日2011年1月26日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者劳里·卡斯伯特, 张从青, 张天魁, 曾志民, 赵嵩 申请人:北京邮电大学;英国伦敦大学玛丽女王学院