控制接入点功率传输的方法及基站的制作方法

控制接入点功率传输的方法及基站的制作方法
【专利摘要】本发明描述了一种在蜂窝无线通信网络中控制基站的方法，该方法包括：在基站内，自主并动态地调节基站总传输功率的最大值，使基站和邻近的其它接入点之间的干扰被减到最小。它从管理系统提供的列表中选择频率和扰码，该管理系统通常控制网络中超微蜂窝基站的运行。在列表中的载体频率和扰码与网络中的其它基站共享，包括宏蜂窝层nodeB和其它超微蜂窝基站。为了对与无线电环境有关的错误状态作出反应，会发送信息给基站用户，要求对基站重新定位。
【专利说明】控制接入点功率传输的方法及基站
[0001]分案申请
[0002]本发明是申请号为200880010581.X的发明专利申请的分案申请。原申请的申请日为2008年2月I日，申请号为200880010581.X，发明名称为“控制接入点功率传输的方法及基站”。

【技术领域】
[0003]本发明涉及在蜂窝无线通信网络中作为基站的接入点，特别地，它涉及这样一种接入点，该接入点的最大传输功率水平是可以控制的，以这种方式来避免在确定合理的覆盖范围内的干扰。

【背景技术】
[0004]在传统的蜂窝网络中，基站是由网络运营商负责安装，以使该基站能够覆盖网络运营商所希望的、有服务需求的地域范围。网络规划人员可以选择基站的位置，设置基站本身的最大传输功率以及与基站建立连接的移动装置的最大传输功率，以保证一定的覆盖范围及服务质量(QoS)。为了达到这些目标，该程序需要作详细的站点调查以及地域规划。当把最大传输功率设置好，就能有效地设定由基站提供服务的、蜂窝网络覆盖的范围，因为该最大传输功率可以确定一个地域范围，在该范围内，都能成功接收到由该基站发出的传输信号。最大传输功率经初始设置后很少发生改变，但也可以根据需要，在网络中对它进行修改，例如:由于无线电网络发生变化时。
[0005]当设置好基站的最大传输功率，并进行呼叫时，功率控制同样适用于这些呼叫信号的传输。首先，设定初始传输功率，例如，根据所接收到的、接入请求所需的功率设定，然后，根据参与呼叫并发回报告予基站的移动装置所做的信号强度测量，功率控制可应用于信号传输。这种功率控制实现起来是很快的。例如，基站所使用的、用于传输的功率水平是在千赫兹的频率范围。也就是说，如果信号强度的测量结果要求的话，在理论上，该功率可以在每秒钟变化很多次。
[0006]对于接入点而言(如所知的超微蜂窝基站，femtocell basestat1n, FB),它们使消费者在家或办公室中进行购买的行为变得可能，以及在一个相对小的地理区域，例如他们所在的建筑物内，提供蜂窝网络覆盖区域。对于这种设备而言，进行昂贵的站点调查以及详尽的无线电网络规划，都是不可能的。因此，该类设备通常都会根据本地的无线电环境进行自我配置。
[0007]美国专利US6，314，294涉及基站技术，其射频传输功率的水平，可以利用无线系统收集的数据，作自我校准。


【发明内容】

[0008]根据本发明的第一个方面，它在蜂窝无线通信网络中，提供了控制基站的方法，该方法包括:
[0009]在基站内，自主并动态地调节基站总传输功率的最大值。
[0010]根据本发明的第二个方面，它提供了基站，该基站适用于实现根据本发明第一个方面的方法。
[0011]这样，基站就可以根据本地的无线电环境，进行自我配置设定，减少网络的干扰。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]为了更好地理解本发明，以及显示它是如何达到预期的效果，现通过实施例，结合如下附图，对其进行说明。
[0013]图1是蜂窝无线通信网络的一部分的方框图。
[0014]图2是载体选择的算法流程图。
[0015]图3是扰码选择的算法流程图。
[0016]图4是用于选择初始下行链路最大传输功率的算法流程图。
[0017]图5是用于选择初始上行链路最大传输功率的算法流程图。
[0018]图6是用于自调节适应上行链路和下行链路最大传输功率的算法流程图。
[0019]图7是假设在检测到有宏蜂窝层干扰的情况下，用于自调节适应上行链路和下行链路最大传输功率的算法流程图。
[0020]图8是假设在宏蜂窝层(macro layer, ML)或超微蜂窝基站层(femtocellbasestat1n layer, FBL)，检测不到任何干扰的情况下，用于自调节适应上行链路和下行链路最大传输功率的算法流程图。

【具体实施方式】
[0021]图1是本发明一个方面的蜂窝无线通信网络的一部分。具体来说，图1显示了蜂窝无线通信网络的核心网络(CN) 10和无线电网络(RN) 12。这些都是最常用和最传统的方法，这里把它图示出来并作描述，仅仅是限于对本发明的理解。
[0022]这样，核心网络10连接到公共交换电话网络(PSTN)(图中未显示)和分组数据网络，例如，互联网14。无线电网络12可包括，例如GSM无线电网络和/或UMTS无线电网络，这些网络都是最常用和最传统的。如图1所示，无线电网络12有一个与之相连接的基站(BS) 16。本专业的技术人员都知道，典型的无线电网络12都会有很多个类似的连接基站。这些基站覆盖各自的地理区域或范围，为用户提供有效的服务。通常，一组基站会共同覆盖整个预定的服务区域，同时，另外的一些基站会附加覆盖所预定服务区域内的一些小区域，尤其是一些需要更多服务的小区域。第一组基站所覆盖的区域称为宏蜂窝(Marcocell)，而由附加基站所覆盖的小区域称为微蜂窝(MiCTocell)。
[0023]图1也显示了一个附加基站18，它能覆盖一些非常小的区域，例如单一的住宅或办公建筑，这称为超微蜂窝基站(FBS)。超微蜂窝基站18依靠客户现有的宽带互联网接线20，通过互联网14连接到移动网络操作者的核心网络10。因此，传统的移动电话22的用户能够通过超微蜂窝基站18与另一设备建立起连接，用同样的方法，任何其他的移动电话也可以通过移动网络运营商网络中的其他基站之一,例如基站16，建立起连接。
[0024]核心网络10含有管理系统(MS) 24，它提供信息给超微蜂窝基站18，这将在下文详细说明。
[0025]如上所述，宏蜂窝基站覆盖整个预定的服务区域，包括超微蜂窝基站18的位置和移动电话22的位置，此时，移动电话22的位置也在超微蜂窝基站18的覆盖范围内。网络是这样设定的:当注册于超微蜂窝基站18的移动设备处于超微蜂窝基站18的覆盖范围内时，该移动设备优先地与超微蜂窝基站18建立连接，而不是与宏蜂窝层基站16建立连接。
[0026]当开启超微蜂窝基站18时，它会从管理系统提供的列表中选择载波频率和扰码，该管理系统通常控制网络中超微蜂窝基站的运作。在列表中的载波频率和扰码是与网络中的其他基站共孚的，包括宏蜂窝层的nodeB (节点基站)和其他超微蜂窝基站，因此，选择载波频率和扰码，可把宏蜂窝层中邻近的nodeB之间的干扰减到最低，也把邻近的超微蜂窝基站之间的干扰减到最低。
[0027]因此，为了把干扰减到最低，基站能自主并动态地从所允许设置的载波频率范围内选择它们的载波频率，也能自主并动态地从所允许设置的扰码范围内选择它们的扰码(见图2和图3)。
[0028]另外，超微蜂窝基站18为最大总下行链路功率及总移动传输功率，选择初始值(见图4和图5)。该初始值可以根据一些假设，例如使用设备的地点类型，在超微蜂窝基站18中预先设定。例如，假设设备通常用于家庭或小型办公室，最大到一个特定的面积(如90到250平方米)，然后，进一步设想信号会衰减，而这就被用于确定最大总下行链路功率所设定的数值，以保证有一个包含该区域的合理覆盖范围，同时又可以避免宏蜂窝层中邻近的nodeB之间的干扰，以及邻近的超微蜂窝基站之间的干扰。
[0029]再者，超微蜂窝基站18能自主并动态地自调节适应其总传输功率(包括控制信道和通信信道的传输功率)，以及连接于基站的移动设备的总传输功率。
[0030]众所周知，功率控制应用于蜂窝通信系统中，以便能迅速调节在上行链路(UL)和下行链路(DL)方向的传输功率，并考虑这种快速变化对从基站到对应移动设备的每条通信通路的影响。在UMTS系统中，能达到这种目的的方式有:在上行链路和下行链路方向的开环功率控制，内环(或快速)计算机和外环功率控制。慢速的功率控制也适用于下行链路的公共信道。当UE(用户设备)接入网络时，开环功率控制负责设定初始的上行链路和下行链路传输功率。有两种类型的内环功率控制算法，均以1500Hz为基准动态地调节传输。外环功率控制则通过对接收的信道质量进行评估，并为快速的闭环功率控制，调节出目标的信噪比(SIR)，从而得到所要求的信道质量。
[0031]不过，根据本发明的几个方面，基站本身也能自主控制调节基站的总传输功率(包括控制信道和业务信道的传输功率)，以及连接到基站的移动设备的总传输功率。
[0032]例如，这种控制以基站本身所产生的测量结果作为基础。也就是说，基站能够检测到由其他基站发出的信号，包括宏蜂窝层基站，以及其他的超微蜂窝基站。根据在干扰源的接收广播信道传送的识别信息，以及从该广播信道测量到的射频信号(RF)，基站可辨别出所检测到的干扰源是宏蜂窝层基站还是超微蜂窝基站。优选地，为了得到这些测量信息，基站可以在初始开启时，或在运行期间断续地暂时中止其自身的传输。
[0033]因此，电源开启时，要确定接收信号码功率(RSCP)值，用于周边所有的超微蜂窝基站和宏蜂窝层nodeB的公共导频信道(CPICH)，该信道用于所有有效的载体。可以选择呈最低干扰的载体，下文将给出其中最低干扰的定义。
[0034]图2是一个流程图，它显示的是超微蜂窝基站选择初始载体的优选算法。
[0035]在第一步骤50中，对宏蜂窝层(ML)中每个容许载体和超微蜂窝基站层(FBL)中每个容许载体，均进行干扰值的运算。通过每个载体中检测到的每个扰码，确定宏蜂窝层的公共导频信道接收信号码功率(CPICH_RSCP)处于毫瓦级，从而对每个载体的宏蜂窝干扰值进行计算。这些独立的宏蜂窝层CPICH_RSCP值相加在一起，可计算出每个载体的总宏蜂窝层干扰功率。然后将这些数据转换成以毫瓦分贝为单位的数据。
[0036]使用类似的方法，可为每个载体确定超微蜂窝基站层干扰值。为每个载体中每个检测到的扰码，确定毫瓦级的、超微蜂窝基站层的CPICH_RSCP值。这些独立的超微蜂窝基站CPICH_RSCP值相加在一起，可计算出每个载体的总超微蜂窝基站干扰功率。然后将这些数据转换成以毫瓦分贝为单位的数据。
[0037]在随后的步骤52，将确定是否有多于一个的容许载体。
[0038]如果只有一个容许载体，程序转到步骤54，它将确定该载体的宏蜂窝层干扰值是否低于最大的宏蜂窝层干扰值上限。如果是，超微蜂窝基站就会选择载体。如果干扰值高于其上限，就会产生错误。
[0039]如果多于一个容许载体，程序转到步骤56，它将确定宏蜂窝层中的任何容许载体，目前是否都未被使用。往下，如果没有检测到nodeB的CPICH信号，以及在载体中的接收信号强度指示值(RSSI)低于最小的宏蜂窝层干扰值下限，该载体视为未在宏蜂窝层中使用。
[0040]如果在宏蜂窝层中存在未被使用的容许载体，程序就会在步骤58中确定，在超微蜂窝基站层中，是否有任何的容许载体。往下，如果没有检测到超微蜂窝基站CPICH信号，以及在载体中的RSSI低于最小的超微蜂窝基站层干扰值下限，该载体视为在超微蜂窝基站中未被使用。如果在超微蜂窝基站层中存在未被使用的容许载体，则选择具有最低RSSI的超微蜂窝基站层载体。如果在超微蜂窝基站层中不存在未被使用的容许载体，则选择具有最低干扰值(如在步骤50中计算的)的超微蜂窝基站层载体。
[0041]在步骤56，如果它确定了宏蜂窝层中不存在未被使用的载体，程序转到步骤60，在这里，选择具有最小干扰值(如在步骤50中计算的)的载体。在步骤62，这个载体的宏蜂窝层干扰值与最大的宏蜂窝层干扰值上限进行比较，如果该干扰值低于其上限，就选择这个载体。如果该干扰值在其上限之上，就会产生错误。
[0042]一旦选择了载体，也就从可用扰码的列表中，选择了扰码。例如，把所有可用的扰码的CPICH_RSCP值对应排列，就可以选择出最低CPICH_RSCP值的扰码。
[0043]图3是一个流程图，它显示的是选择扰码的优选算法。这种算法通常应用于如上文对图2所描述的载体选择的算法之后。
[0044]在步骤70，会计算所选择的每个容许扰码的载体的干扰值。这个步骤是通过对扰码、以及检测到的、含有所选择载体的每个基站的、超微蜂窝基站CPICH_RSCP值，进行分组和相加而实现的。
[0045]在步骤72，程序会确定是否存在未被检测到的超微蜂窝基站使用的扰码。如果存在未被使用的编码，则从这些编码中的选择一个作为扰码。从未被使用的编码列表中选出扰码，这种选择是随机的，以把两个配置接入点选择相同编码的可能性减到最小。
[0046]如果不存在未被使用的编码，程序会转到步骤74，在这里，会选择具有最小干扰值(如在步骤70中计算的)的编码。如果该编码中的干扰值小于其最大上限，就会选择该编码。如果该干扰值超出其上限，就会产生错误。
[0047]进一步地，基于UE的测量结果，初始的载体选择和扰码选择可能会改变。UE可从邻近的载体中报告测量结果，该测量结果表明，由于超微蜂窝基站的本地覆盖，初始的载体或扰码不是最理想的。
[0048]随后的载体和编码选择算法，将无线电测量结果反馈回中央管理系统，与指定的界限值作核对。如果确定了所选择的编码/载体的干扰水平超过了由管理系统预设的界限，那么，基站就不是在一个可接受的运作地点，就会给用户发出出错信息，建议他们在家里重新找一个更理想的位置安放设备。
[0049]随后可设定初始最大功率值。如果宏蜂窝层干扰占主导，那么，初始最大下行链路传输功率就必须根据最强的宏蜂窝层的CPICH_RSCP水平来设定，同时要把标称室内路径损耗考虑在内，该损耗通常为60分贝。另外，如果所选择的载体只有一点或完全没有宏蜂窝层干扰，最大下行链路传输功率就按其邻近的超微蜂窝基站的同一水平来设定，该邻近的超微蜂窝基站具有最强的CPICH_RSCP水平(也就是最大的超微蜂窝基站干扰)。这样就能为所配置的超微蜂窝基站保证同样的服务质量。如果既没有宏蜂窝层干扰，又没有超微蜂窝基站干扰，那么，初始最大下行链路传输功率就要根据预期的UE的灵敏度(对中值的数据服务而言)来设定，同时要把60分贝的标称室内路径损耗考虑在内。这就是与现有的无线电接入网络(RAN)设计原则的区别，在后者中，最大下行链路传输功率是由RF规划者来设定，确保其处于预期的覆盖范围之内。
[0050]通过确定到邻近宏蜂窝层nodeB的最小路径损耗，通常为最短路径，首先计算最大上行链路超微蜂窝基站UE传输功率。通过把包含最小路径损耗的宏蜂窝层nodeB的最低灵敏度相加，就可以计算出最大的上行链路发射(Tx)功率。这种方法使得由超微蜂窝基站UE引起的噪声值持续增加，并处于由宏蜂窝层小区通信引起的噪声值之下。同样地，如果检测不到宏蜂窝层干扰，超微蜂窝基站就会按在其邻近的超微蜂窝基站的同一水平来设定其最大下行链路传输功率，该超微蜂窝基站必须具有最强的CPICH_RSCP水平。如果既没有宏蜂窝层干扰，又没有超微蜂窝基站干扰，那么，初始上行链路传输功率就要根据超微蜂窝基站灵敏度(对中值的数据服务而言)来设定，同时要把60分贝的标称路径损耗考虑在内。再且，这与现有的无线电接入网络(RAN)的设计有很大的区别，在后者中，最大上行链路传输功率是由RF规划者来设定，以确保预期的覆盖范围以及UE电池的寿命。
[0051]图4是一个流程图，它显示的是超微蜂窝基站选择初始下行链路最大传输功率的优选算法。
[0052]在步骤100，对在超微蜂窝基站层和宏蜂窝层所选择的载体进行干扰值运算。这个步骤已经在载体选择算法(图2中的步骤50)期间完成。
[0053]在步骤102，会确定所选择的载体在宏蜂窝层和超微蜂窝基站层，是否未被使用。同样，这个步骤已经在载体选择算法(图2中的步骤56和步骤58)期间完成。
[0054]如果载体在宏蜂窝层和超微蜂窝基站层未被使用，初始下行链路最大传输功率将设置为:UEte，min，即用于支持特定的数据或语音服务的、超微蜂窝基站UE所要求的平均最小信号功率，加上最小的室内损耗，即能提供所要求覆盖范围的与容许的室内路径损耗相应的参数(步骤104)。由中央管理系统来提供最小的室内损耗数据。
[0055]如果所选择的载体未被宏蜂窝层或超微蜂窝基站层使用，程序会转到步骤106，在这里，对所选择的载体，将宏蜂窝层干扰值与超微蜂窝基站干扰值进行比较。如果宏蜂窝层干扰值大，在步骤108，初始下行链路最大传输功率将设定为:最小室内损耗(如上所述)，加上检测到的nodeB的最大RSCP值的RSCP水平值，减去1xlogltl (分配给CPICH的功率占总超微蜂窝基站功率的百分比)
[0056]分配给CPICH的功率占总下行传输功率的百分比，是一个由中央管理系统提供的参数。
[0057]在步骤106，如果确定了超微蜂窝基站干扰值大于宏蜂窝层干扰值，则在步骤110，将初始下行链路最大传输功率设定为:具有检测到的最大RSCP值的邻近超微蜂窝基站的CPICH功率，减去1xlogici (分配给CPICH的功率占总超微蜂窝基站功率的百分比)。
[0058]如前所述，分配给CPICH的功率占总下行传输功率的百分比，是一个由管理系统提供的参数。
[0059]一旦初始下行链路最大传输功率在步骤104、108或110之一被设定，程序将在步骤112检查，初始下行链路最大传输功率是否大于或小于所允许的最大超微蜂窝基站下行链路功率(一个由管理系统设定的参数)。如果初始下行链路最大传输功率小于所允许的最大功率，它就保持原始数值。然而，如果初始下行链路最大传输功率大于所允许的最大功率，它就要被重设为所允许的最大功率值，同样，警告信息就会发送到管理系统。例如，可设置一个标志，表示初始下行链路最大传输功率小于所要求的可提供特定语音或数据服务的数值，或下行链路功率目前正处在所允许的最大水平。
[0060]图5是一个流程图，它显示的是超微蜂窝基站选择初始上行链路最大传输功率的优选算法。
[0061]步骤150和152会计算在随后的超微蜂窝基站和宏蜂窝层中的所选择载体的干扰值，以及检查所选择的载体是否已分别在超微蜂窝基站层或宏蜂窝层中使用。这两个步骤作为载体选择算法的一部分，在早期已执行，详细的说明可参照图2。
[0062]如果载体并不在宏蜂窝层或超微蜂窝基站层中使用，初始上行链路最大传输功率将在步骤154中设置为:FBPn，min，即用于支持特定的数据或语音服务的、超微蜂窝基站所要求的平均最小信号功率，加上最小的室内损耗，即能提供所要求覆盖范围的所容许的室内路径损耗。
[0063]如果载体正在超微蜂窝基站层或宏蜂窝层中使用，程序会转到步骤156，在这里，对所选择的载体，将宏蜂窝层干扰值与超微蜂窝基站层干扰值进行比较。如果超微蜂窝基站干扰值大，在步骤158，初始上行链路最大传输功率将设定为:考虑了最小路径损耗之后的、超微蜂窝基站的最大UE传输功率。这个数值将使用以下等式，通过首次计算从该超微蜂窝基站至检测到的超微蜂窝基站的路径损耗，得以确定，等式为:
[0064]Lfb FB = CPI CH_Tx_PowerFB-CP I CH_RSCPFB
[0065]其中，CPICH_Tx_PowerFB是CPICH发射功率，该数值是从检测到的超微蜂窝基站的广播信道上读取的。然后，就选择了最大UE传输功率，该最大UE传输功率是从邻近的超微蜂窝基站的广播信道上读取的，该邻近的超微蜂窝基站具有到该超微蜂窝基站的最小路径损耗。
[0066]对所选择的载体，如果宏蜂窝层干扰值大于超微蜂窝基站干扰值，则在步骤160中，计算从nodeB到超微蜂窝基站的路径损耗。路径损耗是使用以下等式进行运算:
[0067]LNodeBFB = CPI CH_T x_PowerNodeB-CP I CH_RSCPNodeB
[0068]其中，CPICH Tx_PowerNodeB是CPICH发射功率，该数值是从检测到的nodeB的广播信道上读取的。
[0069]初始上行链路最大传输功率将在步骤164中设定为:MLPM，min，即用于支持特定的数据或语音服务的、nodeB所要求的平均最小信号功率，加上RSCP数值，该RSCP数值与nodeB到超微蜂窝基站之间的最小路径损耗相对应。
[0070]一旦初始上行链路最大传输功率在步骤154、158或164之一被设定，程序将转到步骤166，在这里，初始上行链路最大传输功率会与所允许的最大超微蜂窝基站上行链路功率作比较。如果上行链路最大传输功率小于所允许的最大功率，初始上行链路最大传输功率就保持原始数值。如果上行链路最大传输功率大于所允许的最大功率，初始上行链路最大传输功率就要被重设为所允许的最大功率值，该所允许的最大功率值是由管理系统确定的。由于上行链路功率可能会不足以应付特定的语音或数据服务，或者上行链路功率目前正处在所允许的最大功率水平，同样，警告信息就会发送到管理系统。
[0071]在运行期间，通过处于在空闲模式或RRC连接模式下(CELL_DCH状态)的超微蜂窝基站UEs，反馈回的常规CPICH_RSCP值，以及CPICH Ec/lo载干比的测量结果，最大下行链路或上行链路传输功率进行自我调节适应，自适应算法表现为，在大部分时间里，超微蜂窝基站UE都维持在预定的覆盖区域(也就是住宅或办公室)。自适应算法慢慢增加或减少容许的上行链路或下行链路最大传输功率水平值，使得CPICH的Ec/lo (或QoS)保持在适合语音或数据服务的水平。在这种情况下，超微蜂窝基站检测到存在本地宏蜂窝层干扰，并持续了一段时间，从激活的和邻近的小区的超微蜂窝基站UE的测量结果，可以建立两张直方图。第一张直方图是超微蜂窝基站UE和邻近宏蜂窝层nodeB之间的路径损耗，第二张直方图是超微蜂窝基站UE和超微蜂窝基站之间的路径损耗，以及超微蜂窝基站UE CPICH Ec/1的测量结果。自适应算法试图保持90%有代表性的所有超微蜂窝基站UE CPICH Ec/lo测量结果高于特定水平(例如:-10到-15分贝)，但只允许I %的从超微蜂窝基站UE到超微蜂窝基站的路径损耗测量结果(也就是最大路径损耗)，超过超微蜂窝基站UE和宏蜂窝层nodeB之间的路径损耗(也就是最小路径损耗)。此外，自适应算法允许在95%的时间内，从超微蜂窝基站到超微蜂窝基站UE的最大路径损耗小于90分贝。由于上行链路和下行链路路径损耗是互为相反的，同样的自适应算法可用于设定最大下行链路和上行链路传输功率水平。
[0072]超微蜂窝基站也可通过挪用下行链路帧，周期性(例如:每100秒)地“吸取”收集UE测量结果。
[0073]图6是一个流程图，它显示的是超微蜂窝基站可以动态地自调节适应上行链路和下行链路最大传输功率的优选算法。
[0074]如上文所述，超微蜂窝基站有规则地取得激活的和邻近的小区的UE测量结果，这些测量结果将作为调节最大传输功率的输入值。在步骤200中，通过监测UE测量结果，程序将首先确定，对于所选择的载体和扰码，无论是在宏蜂窝层还是在超微蜂窝基站层中的干扰的水平，是否有重大的改变。本文所说的重大改变，指的是会引起重新选择新的载体和/或扰码的任何改变。因此，如果发现了重大改变，程序将在步骤202，重新运行载体选择算法，扰码选择算法以及初始功率设定算法，这些算法都分别参照图2、图3和图4的描述。
[0075]—旦这些“开启”算法被执行完毕，程序会转到步骤203，重新对UE测量结果收集取样，以便为新的载体和/或扰码，再次执行步骤200。
[0076]如果在宏蜂窝层或超微蜂窝基站层没有重大的改变，程序会在步骤204确定载体是否在宏蜂窝层使用。如果载体在宏蜂窝层使用(也就是说，在宏蜂窝层检测到干扰)，则将使用宏蜂窝层干扰算法来调节功率(见图7)。
[0077]如果载体未在宏蜂窝层中使用，程序会在步骤206确定载体是否在超微蜂窝基站层中使用。如果载体并没有在超微蜂窝基站层使用(也就是说，在超微蜂窝基站层没有检测到干扰)，则将使用“无干扰”算法来调节功率(见图8)。
[0078]如果载体在超微蜂窝基站层中使用，将如下面所述，设置上行链路和下行链路最大传输功率。
[0079]上行链路最大传输功率设定为:包含了最小路径损耗的超微蜂窝基站的最大UE传输功率。该数值通过首次计算得到的路径损耗来确定，该路径损耗指从超微蜂窝基站到周边检测到的超微蜂窝基站之间的损耗。然后，就选择了最大UE传输功率，该最大UE传输功率是从周边的超微蜂窝基站的广播信道上读取的，且从超微蜂窝基站到该周边的超微蜂窝基站的路径损耗最小。
[0080]如前面一样，路径损耗通过以下等式得出:
[0081]Lfb_fb = CPI CH_Tx_PowerFB-CP I CH_RSCPFB.
[0082]下行链路最大传输功率设定为:具有检测到的最大RSCP的超微蜂窝基站的CPICHTx功率，减去1xlogici (分配给CPICH的功率占总超微蜂窝基站功率的百分比)。
[0083]也就是，如果只是检测到有来自邻近超微蜂窝基站的干扰，基站就会用该邻近基站的功率，设定它自己的上行链路和下行链路最大传输功率。
[0084]图7是一个优选算法的流程图，该优选算法是在检测到有宏蜂窝层干扰的情况下，可自调节适应上行链路和下行链路最大传输功率。
[0085]如上面所述，由UE的测量结果，可以建立直方图。具体来说，这些数据是超微蜂窝基站UE到邻近nodeB的路径损耗、超微蜂窝基站到超微蜂窝基站UE的路径损耗和超微蜂窝基站UE CPICH Ec/lo的测量结果。由这些直方图，可以计算以下的数值:
[0086]Avg_Ec/lo =排行前10%的、超微蜂窝基站UE CPICH Ec/lo数值的平均值；
[0087]Avg_ML_Pathloss =排行后I %的、从nodeB到超微蜂窝基站UE的路径损耗的平均值；
[0088]Avg_FBL_Pathloss =排行前10%的、从超微蜂窝基站到超微蜂窝基站UE的路径损耗的平均值；
[0089]Pathloss_adjustment = [l/2x (Avg_FBL_Pathloss-Avg_ML_Pathloss)]的绝对值。
[0090]进一步，提出了一个新的参数，用来表示最小室内损耗的值，称为室内损耗，该数值的初始值由中央管理系统来设定。然而，当重复执行下行链路和上行链路最大功率的调节步骤时，最小室内损耗会随之调节。这将在下面做详细描述。
[0091]在步骤250，Avg_Ec/lo与所要求的超微蜂窝基站UE CPICH Ec/lo作比较。如果Avg_Ec/lo值大，程序会转到步骤252,该步骤将对Avg_ML_Pathloss与Avg_FBL_Pathloss作比较。如果Avg_ML_PathloSS值大，上行链路和下行链路最大传输功率就保持在同样的水平(步骤254)。
[0092]如果Avg_ML_Pathloss小于Avg_FBL_Pathloss,上行链路和下行链路最大传输功率就被设定如下(步骤256)。最大下行链路功率设定为:检测到的nodeB的最大RSCP值的RSCP水平值，减去1xlogici (分配给CPICH的功率占总超微蜂窝基站功率的百分比)，加上室内损耗，减去Pathloss_adjustment。最大上行链路功率设定为:MLPM，min,即用于支持特定的数据或语音服务的、基站所要求的最小信号功率，加上Avg_ML_PathloSS。进一步地，最小室内损耗将被重设为室内损耗减去Pathloss_adjustment的差值。
[0093]如果在步骤250，确定了 Avg_Ec/lo小于要求的超微蜂窝基站UE CPICH Ec/lo，程序会转到步骤258,在这里,将Avg_ML_Pathloss再次与Avg_FBL_Pathloss进行比较。
[0094]如果Avg_ML_Pathloss的值小，最大下行链路功率就在步骤260设定为:检测到的nodeB的最大RSCP值的RSCP水平值，减去1x1gltl (分配给CPICH的功率占总超微蜂窝基站功率的百分比)，加上AVg_ML_PathlossAVg_ML_Pathloss。最大上行链路功率设定为:MLprx,fflin,即用于支持特定的数据或语音服务的、基站所要求的最小信号功率，加上Avg_ML_Pathloss0
[0095]如果Avg_ML_Pathloss大于Avg_FBL_Pathloss,最大下行链路功率就在步骤262设定为:具有最大RSCP值的nodeB的RSCP水平值，减去1x1gltl (分配给CPICH的功率占总超微蜂窝基站功率的百分比)，加上室内损耗和Pathloss_adjustment。最大上行链路功率设定为:MLPn，min，即用于支持特定的数据或语音服务的、超微蜂窝基站所要求的最小信号功率，加上Avg_ML_Pathloss。进一步地,最小室内损耗将被重设为室内损耗加上Pathloss_adjustment 的和。
[0096]一旦最大下行链路和上行链路功率在步骤256、260或262之一被设定，程序会平行地转到步骤263和264。在步骤263，程序会检查，最大下行链路功率是否大于或小于所容许的最大超微蜂窝基站下行链路功率(一个由管理系统设定的参数)。如果最大下行链路功率小于所容许的最大功率，它就保持其重设的数值。然而，如果最大下行链路功率大于所容许的最大功率，它就要被改变为所容许的最大功率值，同时，警告信息就会发送到管理系统。例如，可设置一个标志，指出最大下行链路功率小于所要求的可运行特定语音或数据服务的数值。
[0097]在步骤264，程序会检查，最大上行链路功率是否大于或小于所容许的最大超微蜂窝基站上行链路功率(一个由管理系统设定的参数)。如果最大上行链路功率小于所容许的最大功率，它就保持其重设的数值。然而，如果最大上行链路功率大于所容许的最大功率，它就要被改变为所容许的最大功率值，同时，警告信息就会发送到管理系统。例如，可设置一个标志，指出最大上行链路功率小于所要求的可运行特定语音或数据服务的数值。
[0098]整个程序如图6和图7所描述重复运行，调节最大上行链路和下行链路功率，直到有错误发生，功率趋于最佳值，或主处理器识别出本地干扰水平和载体有重大的改变，以至于扰码和初始上行链路和下行链路功率需要被重新估值。
[0099]进一步地，最小室内损耗值随着程序的重复运行而进行调节。例如，最小室内损耗值最初可能设在60分贝。当程序运行,并在步骤262结束。如果发现Pathloss_adjustment为10分贝，则最小室内损耗值被重设为70分贝，而在下一次重复该程序时，室内损耗值将从70分贝开始。
[0100]图8是一个优选算法的流程图，该优选算法是在宏蜂窝层或超微蜂窝基站层，检测不到任何干扰的情况下，可自调节适应上行链路和下行链路最大传输功率。
[0101]如上面所述，从UE的测量结果，可以建立直方图。具体来说，这些数据是超微蜂窝基站到超微蜂窝基站UE的路径损耗，以及超微蜂窝基站UE CPICH Ec/lo的测量结果。从这些直方图，可以计算以下的数值:
[0102]Avg_Ec/lo =排行前10%的、超微蜂窝基站UE CPICH Ec/lo数值的平均值；
[0103]Avg_FBL_Pathloss =排行前10%的、从超微蜂窝基站到超微蜂窝基站UE的路径损耗的平均值；
[0104]Pathloss_adjustment = [l/2x(Avg_FBL_Pathloss -最大容许的超微蜂窝基站路径损耗)]的绝对值。
[0105]最大容许的超微蜂窝基站路径损耗，是根据假设的最大室内路径损耗(典型地，约为90分贝)，由管理系统提供的。
[0106]如图7所描述的，室内损耗设定为最小室内路径损耗值。
[0107]在步骤270，Avg_Ec/lo与所要求的超微蜂窝基站UE CPICH Ec/lo作比较。如果Avg_Ec/lo值大，程序会转到步骤274，将对Avg_FBL_PathloSS与最大容许的超微蜂窝基站路径损耗作比较。如果Avg_FBL_PathloSS值小，上行链路和下行链路最大传输功率就保持在同样的水平(步骤275)。
[0108]如果Avg_FBL_Pathloss大于最大容许的超微蜂窝基站路径损耗,则上行链路和下行链路最大传输功率就被设定如下(步骤276)。最大下行链路功率设定为:UEPn，min，加上室内损耗，减去Pathloss_adjustment。最大上行链路功率设定为:FBPM，min,加上室内损耗，减去Pathloss_adjustment。最小室内损耗将被重设为室内损耗减去Pathloss_adjustment 的差值。
[0109]如果在步骤270，确定了 Avg_Ec/lo小于所要求的超微蜂窝基站UE CPICH Ec/lo,程序会转到步骤272，在这里，将Avg_FBL_PathloSS再次与最大容许的超微蜂窝基站路径损耗进行比较。
[0110]如果Avg_FBL_Pathl0SS的值小，最大下行链路功率就在步骤277设定为:UEte，min，加上室内损耗，再加上PathloSS_adjuStment。最大上行链路功率设定为:FBte，min，加上室内损耗，再加上Pathloss_adjustment。最小室内损耗将被设为室内损耗加上Pathloss_adjustment 的和。
[0111]如果Avg_ML_Pathloss大于Avg_FBL_Pathloss,错误警告信息就会发送到管理系统(步骤278)。
[0112]一旦最大下行链路和上行链路功率在步骤276或277被设定，程序会平行地转到步骤278和279。在步骤279，程序会检查，最大下行链路功率是否大于或小于所容许的最大超微蜂窝基站下行链路功率(一个由管理系统设定的参数)。如果最大下行链路功率小于所容许的最大功率，它就保持其重设的数值。然而，如果最大下行链路功率大于所容许的最大功率，它就要被改变为所容许的最大功率值，同时，警告信息就会发送到管理系统。例如，可设置一个标志，指出最大下行功率小于所要求的可提供特定语音或数据服务的数值。
[0113]在步骤279，程序会检查，最大上行链路功率是否大于或小于所容许的最大超微蜂窝基站上行链路功率(一个由管理系统设定的参数)。如果最大上行链路功率小于所容许的最大功率，它就保持其重设的数值。然而，如果最大上行链路功率大于所容许的最大功率，它就要被改变为所容许的最大功率值，同时，警告信息就会发送到管理系统。例如，可设置一个标志，指出最大上行链路功率小于所要求的可提供特定语音或数据服务的数值。
[0114]整个程序如图6和图8所描述重复运行，调节以自适应最大上行链路和下行链路功率，直到有错误发生，功率趋于最佳值，或主处理器识别出本地干扰水平和载体有重大的改变，以至于扰码和初始上行链路和下行链路功率需要被重新估值。再有，最小室内损耗值随着程序的重复运行而进行调节。
[0115]最大下行链路传输功率也将会根据，对超微蜂窝基站和对每个超微蜂窝基站UE的测量结果所反映的来回时间(RTT)测量结果，进行自我调节。将为所有的呼叫和自行调节的最大下行链路传输功率建立RTT测量值的直方图，以便一些预设的RTT样本值(典型的为90% )都能在预计的覆盖范围内。
[0116]进一步地，随机接入信道(RACH)将被用于确定，离移动设备试图建立一个呼叫的接入点有多少距离。如果该呼叫是建立在预计的覆盖范围以外，该呼叫将被拒绝。
[0117]错误状态，例如未登记移动设备的多点接入，可以指示出下行链路覆盖范围太大，或用户已经在一个位置定位了某个超微蜂窝基站，该位置会引起不必要的下行链路宏蜂窝层干扰(例如:在一个能眺望城市景色的窗户)。在这种情况下，最大下行链路传输功率将被减少，直到这种错误情况能回落到预定的上限以下。另外，问题可能会反映在管理系统中，它有可能发出信息给用户，要求他把设备重新放在一个干扰较少的地方。因此，基站可用未登记移动设备的试图接入点的信息来调节下行链路和上行链路最大传输功率。
[0118]如上所述，有好几种方法可检测错误的状态，以及反馈到管理系统。例如，对使用特定的功率水平有要求，或很多来自移动设备、试图接入的信息都是在预期覆盖范围以外。这些信息可能会指出，基站的配置会引起过度的干扰，或其他不利的后果。在每一种的这些情况中，问题都有可能通过对基站的重新定位而得到解决，例如，远离窗户，或移向靠近预期覆盖范围中心的位置。因此，作为对错误状态的反应，将从管理系统发送一条信息给基站的用户，要求基站重新定位。该信息有可能显示在基站本身，或发送到与基站连接的装置。直到解决了错误状态，这种重新定位才可以实现，因此，这种重新定位作为伪闭环控制方式操作。
[0119]所以，所描述的多种基站运作和调节基站作此类应用的方法，允许基站为了运行，在没有过度干扰的蜂窝网络中作自我配置，该配置是指与另一个基站作配置，或与网络中的其他基站作配置。
【权利要求】
1.一种在包括宏蜂窝基站和超微蜂窝基站的蜂窝无线通信网络中控制基站的方法，所述方法包括: 获取用户设备对来自所述网络的其他基站的信号所做的测量结果； 从用户设备所做的所述测量结果中，确定超微蜂窝层或宏蜂窝层的干扰是否有重大改变； 如果干扰有重大改变，则重新运行算法，开启执行载体选择、扰码选择、和/或最大总上行链路及下行链路功率选择；以及 如果干扰没有重大改变，则根据用户设备所做的所述测量结果，调节基站的总传输功率的最大值。
2.根据权利要求1所述的方法，包括在基站内，自主并动态地调节总传输功率的最大值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，包括:根据用户设备与周边的宏蜂窝层基站和其他基站的传输功率，以及用户设备到周边的宏蜂窝层基站和其他基站的路径损耗的资料，调节所述总传输功率的最大值，所述资料来源于从周边的宏蜂窝层基站和其他基站的广播信道传输而来的解码信息和用户设备测量到的、其所接收的信号强度。
4.根据权利要求1或2所述的方法，包括:根据用户设备测量到的关于主要干扰源是宏蜂窝层基站还是附近接入点的资料，调节所述总传输功率的最大值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:所述测量到的主要干扰源是宏蜂窝层基站还是附近接入点的资料，根据在所述干扰源的接收广播信道中传送的识别信息以及从中测量到的射频信号来得出。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果载体未被所述网络中的任何其他宏蜂窝基站或超微蜂窝基站使用，则根据在所述基站与容许用户设备呼叫时，所述基站与所述容许用户设备之间的路径损耗的直方图统计资料，以及在所述基站中预设的最大容许路径损耗值，调节所述总传输功率的最大值。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果载体未被所述网络中的任何其他超微蜂窝基站使用，则根据在与基站呼叫中的用户设备测量到的、该用户设备所接收信噪比的直方图统计资料，以及该用户设备预设的最小信噪比，调节所述总传输功率的最大值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收信噪比的测量结果是由基站特定请求的。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果载体未被所述网络中的任何其他超微蜂窝基站使用，则根据与基站呼叫中的用户设备，和附近节点基站之间的路径损耗的直方图统计资料，调节所述总传输功率的最大值。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于:所述路径损耗的测量结果是由基站特定请求的。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括:根据在目标覆盖范围内，所述基站和用户终端之间通信路径的往返延迟的资料，以及预设的最大容许往返延迟值，调节所述总传输功率的最大值。
12.根据权利要求1或2所述的方法，包括:根据非容许用户的试图接入的资料，调节所述总传输功率的最大值。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于: 在调节基站总传输功率的最大值的步骤之前，有步骤为:确定已被选择作为与用户设备进行通信的载体，是否未被邻近的宏蜂窝层基站或其他基站使用； 如果没有检测到宏蜂窝层基站或其它基站的CPICH信号，以及在载体中的接收信号强度指示值低于最小的干扰值下限，则该载体没有在其中使用。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括步骤:如果载体被邻近的宏蜂窝层基站或其他基站使用，将确定由邻近的宏蜂窝层基站引致的干扰，是否大于或小于由邻近的其它基站引致的干扰。
15.根据权利要求14所述的方法，所述调节步骤包括: 如果所述载体未被邻近的宏蜂窝层基站或其他基站使用，设定基站的总传输功率在第一水平值； 如果所述载体被邻近的宏蜂窝层基站或其他基站使用，以及由邻近宏蜂窝层基站引致的干扰大于由邻近其它基站引致的干扰，设定基站的总传输功率在第二水平值；和 如果所述载体被邻近的宏蜂窝层基站或其他基站使用，以及由邻近宏蜂窝层基站引致的干扰小于由邻近其它基站引致的干扰，设定基站的总传输功率在第三水平值。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括: 确定所述第一、第二或第三水平值是否大于最大容许功率界限；和 如果所述第一、第二或第三水平值大于最大容许功率界限，把基站的总传输功率重设为所述最大容许功率上限；和 如果所述第一、第二或第三水平值并不大于最大容许功率界限，基站的总传输功率保持在其设定的水平。
17.—种基站，适用于执行根据权利要求1到16中任一权利要求所述的方法。
18.一种蜂窝无线通信系统，包括: 至少一个根据权利要求17所述的基站；以及 至少一个用户设备，用于从所述网络的其他基站中提供信号的测量结果。
【文档编号】H04W52/00GK104333900SQ201410445840
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2008年2月1日 优先权日:2007年2月2日
【发明者】艾伦·卡特, 史蒂芬·惠塔克, 阿米奴·瓦德·梅达 申请人:Ubiquisys有限公司