专利名称：基站设备、边缘用户估计方法及程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基站设备、边缘用户估计方法及程序，以用于估计属于该设备的小区(即通信区域)的终端装置是否处于该小区的末端区域中。本申请要求2009年6月3日提交的日本专利申请No. 2009-134168的优先权，通过引用该申请将其内容结合于此。
背景技术：
在已知的移动通信系统中，当处于基站设备的小区的末端区域中的终端装置(称为“边缘用户”)向基站设备发送信息时，该终端装置必须使用比处于基站装置的小区的中心区域中的终端装置更高的电功率来执行该发送。然而，来自作为边缘用户的终端装置的信息发送会干扰与相关终端装置所属于的小区相邻的小区。为了解决该问题，执行如在W_CDMA(宽带码分多址)中定义的高速传输功率控制是有效的。然而，称为“LTE”的标准不采用这样的高速传输功率控制。因此，向属于不同小区的每个边缘用户分配各自的频带从而防止相邻小区之间的干扰的诸如FFR(部分频率复用)之类的技术是有效的(例如参见专利文献1)。S卩，在FFR中，当终端装置处于小区的中心区域中时，可以分配给该终端装置的总频带中的任何频带被分配给该终端装置，并且当终端装置处于小区的末端区域中时，该终端装置与相邻小区共用将要使用的频带。因此，当采用FFR时，基站设备必须估计每个终端装置是否是边缘用户。在估计终端装置是否是边缘用户的一般公知方法中，终端装置测量来自基站设备的接收功率。当测得值低于预定阈值时，估计出该终端装置处于相关小区的末端区域中。当测得值高于或等于阈值时，估计出终端装置处于该小区的中心区域中。另外，专利文献1公开了一种用于估计终端装置是否是边缘用户以及基于估计结果来执行无线资源分配的方法。现有技术文档专利文档专利文档1 日本未审查专利申请特开第2006-174436号公报非专利文档非专利文档1 “ Mobile WiMAX-Part I :A Technical Overview and Performance Evaluation" , WiMAX Forum, March,2006.
发明内容
本发明要解决的技术问题然而，每个无线通信系统的传输环境不仅取决于与基站设备的距离，还取决于存在的建筑物或地理特征。因此，具有来自基站设备的较低接收功率的每个终端装置并不总是处于小区的末端区域中。因此，上述估计方法常常产生错误的判定。
如果针对边缘用户的错误判定出现在FFR中，则原本可以分配给小区的中心区域中的终端装置的频带受到不必要的限制，这使得相关系统的吞吐量降低。鉴于以上情形，本发明的一个目的是提供一种基站设备，其相比于传统设备更准确地估计属于本设备的小区的每个终端装置是否是边缘用户。解决问题的手段为了实现以上目的，本发明提供一种基站设备，该基站设备估计属于基站设备的通信小区的每个终端装置是否处于该小区的末端区域中，其中，该基站设备包括接收装置，该接收装置从每个终端装置接收指示该终端装置的发送功率的发送功率信息；登记装置，该登记装置利用存储装置来相继登记所述发送功率信息；统计处理装置，该统计处理装置针对存储在所述存储装置中的所述发送功率信息的母体，计算用于估计处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的统计量；候选提取装置，该候选提取装置基于由所述统计处理装置计算出的统计量，来提取所述处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的候选；以及估计装置，该估计装置从由所述候选提取装置提取的候选中估计所述处于所述通信小区的末端区域中的终端装置。本发明还提供一种使用基站设备的边缘用户估计方法，该基站设备估计属于该基站设备的通信小区的每个终端装置是否是处于该小区的末端区域中的边缘用户，其中接收装置从每个终端装置接收指示该终端装置的发送功率的发送功率信息；登记装置利用存储装置来相继登记所述发送功率信息；统计处理装置针对存储在所述存储装置中的所述发送功率信息的母体，计算用于估计处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的统计量；候选提取装置基于由所述统计处理装置计算出的统计量，来提取所述处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的候选；以及估计装置从由所述候选提取装置提取的候选中估计所述边缘用户。本发明还提供一种程序，该程序使得基站设备作为如下装置进行操作，所述基站设备估计属于该设备的通信小区的每个终端装置是否是处于该小区的末端区域中，该基站设备操作为接收装置，该接收装置从每个终端装置接收指示该终端装置的发送功率的发送功率信息；登记装置，该登记装置利用存储装置来相继登记所述发送功率信息；统计处理装置，该统计处理装置针对作为存储在所述存储装置中的所述发送功率信息的母体，计算用于估计处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的统计量；候选提取装置，该候选提取装置基于由所述统计处理装置计算出的统计量，来提取所述处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的候选；以及估计装置，该估计装置从由所述候选提取装置提取的候选中估计所述处于所述通信小区的末端区域中的终端装置。发明的效果根据本发明，登记装置利用存储装置来相继登记发送功率信息；估计装置基于针对作为存储在所述存储装置中的所述发送功率信息的母体的统计量来估计每个边缘用户。 因此，可以减少由传输环境引起的每个终端装置的发送功率的暂时的变动的影响。另外，基于统计量的边缘用户估计可以减少错误的边缘用户判定。
图1是示出作为本发明的一个实施例的基站设备的结构的一般框图。图2是示出基站设备的操作的流程图。
具体实施例方式
以下，将参考附图来说明本发明的实施例。图1是示出作为本发明的实施例的基站设备的结构的一般框图。基站设备1具有接收单元11、登记单元12、PHR存储单元13、阈值存储单元14、统计处理单元15、候选提取单元16以及边缘用户估计单元17。接收单元11从终端装置接收PHR(功率净空报告)信息(即发送功率信息)。PHR 信息指示终端装置的当前发送功率与最大发送功率之间的差，从而表明终端装置的PHR 越小，则终端装置的当前发送的功率越接近其最大发送功率。PHR的发送格式、间隔等在 3GPP的技术规范“3GPP TS36. 321”中已被标准化。登记单元12以使得每个终端装置的PHR信息被识别的方式来利用PHR存储单元 13相继登记由接收单元11接收的PHR信息。PHR存储单元13存储从每个终端装置接收的PHR信息。阈值存储单元14存储在统计处理单元15的统计处理、候选提取单元16的提取处理以及边缘用户估计单元17的估计处理中使用的阈值。存储在阈值存储单元14中的阈值可以由外部(上级)设备使用RRC(无线资源控制)消息等来指定，以使得每个基站设备具有各自的阈值。统计处理单元15计算PHR(PHR存储单元13中所存储的信息)的统计量来作为母体(population)。候选提取单元16基于由统计处理单元15计算出的统计量来提取边缘用户的候选。边缘用户估计单元17基于由候选提取单元16选择的候选来估计出边缘用户。在以上结构中，基站设备1的接收单元11接收来自每个终端装置的与终端装置的发送功率有关的PHR信息。登记单元12利用PHR存储单元13来相继登记由接收单元11 接收的PHR信息。统计处理单元15计算PHR的统计量作为母体，并且候选提取单元16基于由统计处理单元15计算出的统计量来提取处于相关小区的末端区域中的终端装置的候选。边缘用户估计单元17从由候选提取单元16提取的候选中估计出边缘用户。因此，基站设备1以高准确度估计终端装置是否是边缘用户。以下，将说明基站设备1的操作。图2是示出基站设备的操作的流程图。首先，当每个便携式终端基于预定发送间隔来发送包含PHR的用户数据时，基站设备1的接收单元11接收来自便携式终端的用户数据(参见步骤Si).
接着，接收单元11对接收的用户数据进行解码，以便获取PHR信息(参见步骤 S2)。在接收单元11获得PHR信息之后，登记单元12利用PHR存储单元13来登记获得的PHR信息(参见步骤S3)。接着，统计处理单元15定义由按时间序列顺序地存储在PHR存储单元13中的PHR 信息构成的母体，并且计算出其中PHR小于阈值存储单元14中所存储的阈值THl的时间 (参见步骤S4)。阈值Thl被用于如下判定如果PHR小于阈值Thl，则发送是利用接近最大发送功率的功率被执行的。其中PHR小于阈值Thl的时间可以通过计算(PHR存储单元13中所存储的PHR信息中的)小于阈值Thl的按时间顺序顺次的PHR信息的数目来计算。在统计处理单元15计算出其中PHR小于阈值Thl的时间之后，候选提取单元16 提取出由统计处理单元15针对其所计算出的时间长于阈值存储单元14中所存储的时间Tl 的每个终端装置来作为边缘用户的候选(参见步骤S5)。这里，时间Tl是用于如下判定的阈值如果计算出的时间长于时间Tl，则其中发送利用接近最大发送功率的功率被执行的累计时间长。接着，统计处理单元15定义由PHR存储单元13中按时间顺序顺次地存储的PHR信息组成的母体，并且计算出累积分布函数，该累积分布函数指示每个PHR(值)与该PHR信息小于或等于相关PHR值的出现概率之间的关系(参见步骤S6)。基于计算出的累积分布函数，统计处理单元15计算出PHR信息小于或等于(存储在阈值存储单元14中的)阈值Th2的出现概率(参见步骤S7)。阈值Th2被用于如下判定如果PHR信息小于或等于阈值Th2，则当前发送是正利用接近与最大发送功率的功率被执行的。在统计处理单元15计算出PHR信息小于阈值Th2的概率之后，候选提取单元16提取出由统计处理单元15针对其计算出的概率高于阈值存储单元14中所存储的概率Cl的每个终端装置作为边缘用户的候选(参见步骤S8)。这里，概率Cl是用于如下判定的阈值如果计算出的概率高于Cl，则当前发送利用接近最大发送功率被执行的概率高。接着，对于按时间顺序顺次地存储在PHR存储单元13中的PHR信息，统计处理单元15计算PHR信息的平均值来作为在阈值存储单元14中所存储的时间T2期间的母体(参见步骤S9)。在统计处理单元15计算出PHR信息的平均值之后，候选提取单元16提取出由统计处理单元15针对其计算出的平均值小于阈值存储单元14中所存储的阈值Th3的每个终端装置来作为边缘用户的候选(参见步骤S10)。这里，阈值Th3是用于如下判定如果平均值小于阈值Th3，则发送是利用接近最大发送功率的功率被执行的。在候选提取单元16通过不走S5、S8和SlO提取出边缘用户的候选之后，边缘用户估计单元17计算(由候选提取单元16提取出的)候选占当前属于相关小区的终端装置的占据比例(参见步骤Sll)。边缘用户估计单元17随后判断所计算出的比例是否低于阈值存储单元14中所存储的比例C2(参见步骤S12)。以上比例C2是边缘用户与属于小区的全部终端站的比例，其例如通过预先执行的统计登记被预先确定。当边缘用户估计单元17判定计算出的比例低于比例C2时(步骤S12中为“是”)， 则边缘用户估计单元17估计(由候选提取单元16提取的)所有候选都是边缘用户(参见步骤S13)。相对照地，当边缘用户估计单元17判定计算出的比例高于或等于比例C2时(在步骤S12中为“否”)，则边缘用户估计单元17选择由候选提取单元16提取的候选中的一些，其中所选择的候选的数目符合属于该设备的小区的终端装置的比例C2。边缘用户估计单元17估计所选择的候选是边缘用户(参见步骤S14)。候选选择可以按照如下方式来执行从候选中进行随机提取；按照其中每个候选的PHR信息小于阈值Thl的时间从最长到最短的次序顺次提取；或者按照每个候选的PHR 信息的平均值从最小到最大的次序顺次提取。当候选选择是通过按照⑴每个候选的PHR信息小于阈值Thl的时间从最长到最短的次序或(ii)每个候选的PHR信息的平均值的次序顺次提取被执行的时，可以说终端装置的发送功率越接近，则终端装置处于小区的末端区域中的概率越高。因此，可以提高边缘用户估计的准确度。当候选选择是通过从候选中进行随机提取被执行的时，具有相对高的PHR的每个终端装置被确定为边缘用户的概率可以等于其它候选中的每一个被确定为边缘用户的概率。如上所述，根据本实施例，基站设备1基于针对按照时间顺序顺次存储在PHR存储单元13中的PHR信息的母体的统计量，来执行边缘用户估计。在这样的情况中，可以减小由于传输环境引起的每个终端装置的发送功率中的暂时的变动的影响。因此，可以获得使得发送功率的变动引起的错误被减少的统计量。因此，基于这样的统计量的边缘用户估计可以减少边缘用户的错误判定。虽然已经参考附图描述了本发明的实施例，但是具体结构不限于上述那些。在不偏离本发明的范围的情况下可以进行各种设计修改等。在以上实施例中，统计处理单元15计算三种类型的统计量，诸如其中PHR信息小于阈值Thl的时间；与PHR的累积分布的概率Cl相对应的PHR信息的值；以及在时间T2期间的PHR信息的平均值。候选提取单元16基于每个统计量来提取边缘用户的候选。然而， 这不是受限制的条件。例如，边缘用户的候选可以仅使用这些统计量中的一者来提取。另外，统计处理单元15可以计算另一类型的值来作为PHR的统计量，并且候选提取单元16可以基于相关值来提取边缘用户的候选。还是在本实施例中，虽然边缘用户是使用PHR的统计量来确定的，但是这不是受限制的条件。例如，边缘用户可以通过如下计算每个终端装置的发送功率来确定。在步骤S4中，统计处理单元15定义作为按时间顺序顺次存储的发送功率信息的母体，并且计算其中发送功率高于预定阈值的时间。在接下来的步骤S5中，候选提取单元16提取出由统计处理单元15针对其计算出的时间长于预定时间的每个终端装置来作为边缘用户的候选。在接下来的步骤S6中，统计处理单元15定义由按时间顺序顺次存储的发送功率信息组成的母体，并且计算累积分布函数，该累积分布函数指示每个发送功率值与该发送功率值高于或等于相关值的出现概率之间的关系。在接下来的步骤S7中，统计处理单元15计算发送功率信息高于或等于预定的阈值的出现概率。接着，候选提取单元16提取由统计处理单元15针对其计算出的概率高于预定概率的每个终端装置来作为边缘用户的候选。另外，在步骤S9中，统计处理单元15计算预定时间期间的发送功率信息的平均值。在接下来的步骤SlO中，候选提取单元16提取出由统计处理单元15针对其计算出的平均值高于预定阈值的每个终端装置来作为边缘用户的候选。上述基站设备1包括计算机系统。每个上述单元的操作作为程序被存储在计算机可读存储介质中，并且所述操作在相关计算机装载和执行该程序时被执行。以上计算机可读存储介质是磁盘、磁光盘、⑶-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。另夕卜，相关的计算机程序可以经由通信线路提供给计算机，并且接收到该程序的计算机可以执行该程序。另外，该程序可以执行以上说明的功能的一部分，或者可以是通过将该程序与已经被存储在相关计算机系统中的现有程序相结合来执行上述功能的程序(也称为“差分程序”)。产业应用根据本发明，可以减少由于传输环境引起的每个终端装置的发送功率的暂时的变动的影响。另外，基于统计量的边缘用户估计可以减少针对边缘用户的错误判定。标号1基站设备11 接收单元12 登记单元13 PHR存储单元14 阈值存储单元15 统计处理单元16 候选提取单元17 边缘用户估计单元
权利要求
1.一种基站设备，所述基站设备估计属于所述基站设备的通信小区的每个终端装置是否处于所述小区的末端区域中，其中，所述基站设备包括接收装置，所述接收装置从每个终端装置接收指示该终端装置的发送功率的发送功率 fn息；登记装置，所述登记装置利用存储装置来相继登记所述发送功率信息；统计处理装置，所述统计处理装置针对存储在所述存储装置中的所述发送功率信息的母体，计算用于估计处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的统计量；候选提取装置，所述候选提取装置基于由所述统计处理装置计算出的统计量，来提取处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的候选；以及估计装置，所述估计装置从由所述候选提取装置提取的候选中估计处于所述通信小区的末端区域中的终端装置。
2.根据权利要求1所述的基站设备，其中所述统计处理装置计算所述终端装置的发送功率高于预定发送功率的时间；并且所述候选提取装置提取由所述统计处理装置计算出的所述时间长于预定时间的每个终端装置，来作为处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的候选。
3.根据权利要求1所述的基站设备，其中所述统计处理装置计算所述终端装置的发送功率的累积分布，并获得在所述累计分布中具有预定值的发送功率；并且所述候选提取装置提取由所述统计处理装置得到的发送功率高于预定发送功率的每个终端装置，来作为处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的候选。
4.根据权利要求1所述的基站设备，其中所述统计处理装置计算预定时间期间所述终端装置的发送功率的平均值；并且所述候选提取装置提取由所述统计处理装置得到的平均值高于预定发送功率的每个终端装置，来作为处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的候选。
5.根据权利要求1所述的基站设备，其中所述估计装置计算由所述候选提取装置提取的候选占属于所述通信小区的所有终端装置的占据比例；当所述比例低于或等于预定值时，所述估计装置估计所有的候选都处于所述通信小区的末端区域中；并且当所述比例高于或等于预定值时，所述估计装置选择所述候选中的一些候选，所述一些候选的数目符合属于所述通信小区的所述终端装置的预定比例，并且所述估计装置估计所选择的候选处于所述通信小区的末端区域中。
6.根据权利要求5所述的基站设备，其中当由所述候选提取装置提取的候选占属于所述通信小区的所有终端装置的比例高于或等于预定值时，所述估计装置随机地选择所述候选中的所述一些候选，所述一些候选的数目符合所述预定比例，并且所述估计装置估计所选择的候选处于所述通信小区的末端区域中。
7.根据权利要求2所述的基站设备，其中所述估计装置计算由所述候选提取装置提取的候选占属于所述通信小区的所有终端装置的占据比例；当所述比例低于或等于预定值时，所述估计装置估计所有候选处于所述通信区域的末端区域中；并且当所述比例高于或等于预定值时，所述估计装置按照由所述统计处理装置计算出的并且其中所述发送功率高于所述预定功率的时间从最长到最短的次序，从所述候选中选择一些候选，其中，所选择的候选的数目符合属于所述通信小区的所述终端装置的预定比例，并且所述估计装置估计所选择的候选处于所述通信小区的末端区域中。
8.根据权利要求4所述的基站设备，其中所述估计装置计算由所述候选提取装置提取的候选占属于所述通信小区的所有终端装置的占据比例；当所述比例低于或等于预定值时，所述估计装置估计所有候选处于所述通信小区的末端区域中；并且当所述比例高于或等于预定值时，所述估计装置按照由所述统计处理装置计算出的发送功率的平均值从最大到最小的次序从所述候选中选择一些候选，其中，所选择的候选的数目符合属于所述通信小区的所述终端装置的预定比例，并且所述估计装置估计所选择的候选处于所述通信小区的末端区域中。
9.根据权利要求1所述的基站设备，其中所述发送功率信息是功率净空报告，所述功率净空报告缩写为PHR，所述功率净空报告指示所述终端装置的当前发送功率与最大发送功率之间的差。
10.一种使用基站设备的边缘用户估计方法，所述基站设备估计属于所述基站设备的通信小区的每个终端装置是否是处于所述小区的末端区域中的边缘用户，其中接收装置从每个终端装置接收指示该终端装置的发送功率的发送功率信息；登记装置利用存储装置来相继登记所述发送功率信息；统计处理装置针对存储在所述存储装置中的所述发送功率信息的母体，计算用于估计处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的统计量；候选提取装置基于由所述统计处理装置计算出的统计量，来提取所述处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的候选；以及估计装置从由所述候选提取装置提取的候选中估计所述边缘用户。
11.一种程序，该程序使得估计属于基站设备的通信小区的每个终端装置是否是处于所述小区的末端区域中的边缘用户的基站设备操作为接收装置，所述接收装置从每个终端装置接收指示该终端装置的发送功率的发送功率 fn息；登记装置，所述登记装置利用存储装置来相继登记所述发送功率信息；统计处理装置，所述统计处理装置针对存储在所述存储装置中的所述发送功率信息的母体，计算用于估计处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的统计量；候选提取装置，所述候选提取装置基于由所述统计处理装置计算出的统计量，来提取所述处于所述通信小区的末端区域中的终端装置的候选；以及估计装置，所述估计装置从由所述候选提取装置提取的候选中估计所述处于所述通信小区的末端区域中的终端装置。
全文摘要
本发明公开了一种基站设备，该基站设备估计属于该设备的通信小区的每个终端装置是否处于该小区的末端区域中。该基站设备包括接收装置，其从每个终端装置接收指示该终端装置的发送功率的发送功率信息；登记装置，其利用存储装置来相继登记发送功率信息；统计处理装置，其针对存储在存储装置中的发送功率信息的母体，计算用于估计处于该通信小区的末端区域中的终端装置的统计量；候选提取装置，其基于由统计处理装置计算出的统计量，来提取处于该通信小区的末端区域中的终端装置的候选；以及估计装置，其从由候选提取装置提取的候选中估计处于该通信小区的末端区域中的终端装置。
文档编号H04W16/12GK102461290SQ201080024720
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月3日 优先权日2009年6月3日
发明者水口博则 申请人:日本电气株式会社