專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能的基于導(dǎo)數(shù)優(yōu)化的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及在這樣的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和操作中使用的性能表征、調(diào)節(jié)和優(yōu)化技術(shù)。
一個(gè)典型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括許多互聯(lián)的基站，這些基站給地理上嚴(yán)格定義的覆蓋范圍區(qū)域上分布的數(shù)目不定的固定或移動(dòng)用戶提供無(wú)線業(yè)務(wù)。無(wú)線接口通常必需在以下條件下工作，包括要求多址聯(lián)接到網(wǎng)絡(luò)、非可控的信號(hào)傳播以及有限的帶寬。要求多址聯(lián)接到網(wǎng)絡(luò)意味著服務(wù)請(qǐng)求的位置和時(shí)間事先是不知道的。因此，網(wǎng)絡(luò)必須在一個(gè)大的地理區(qū)域上提供具有足夠容量的服務(wù)所需的電平。上述非可控信號(hào)傳播條件表示基站和用戶之間的無(wú)線鏈路依賴(lài)于一種環(huán)境下的信號(hào)傳播，這種環(huán)境典型地與高傳播損耗、反射、繞射、或在雜波、地面以及其他類(lèi)型障礙物的散射效應(yīng)有關(guān)。
這些條件的組合經(jīng)常導(dǎo)致有競(jìng)爭(zhēng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。例如，在有限帶寬內(nèi)的高容量要求通常需要以高頻譜效率工作。這導(dǎo)致在通訊信道之中降低了正交性，導(dǎo)致了在這種環(huán)境下由于它們重疊的傳播路徑的相互干擾。這種干擾降低了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍區(qū)域，或等效地降低了服務(wù)的質(zhì)量。因此，高區(qū)域覆蓋范圍或高服務(wù)質(zhì)量的要求總是與高網(wǎng)絡(luò)容量的要求之間存在競(jìng)爭(zhēng)。
在時(shí)分多址(TDMA)或頻分多址(FDMA)系統(tǒng)中，通過(guò)降低頻率再用因子可以增加頻譜效率。這也降低了工作在相同頻率的小區(qū)之間的平均物理距離，因此增加了它們的相互干擾。在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中，不同的通訊信道是由代碼來(lái)區(qū)分的。由于在環(huán)境中的傳播效應(yīng)，代碼之間的正交性可能被破壞，使得通訊信道之間的干擾隨著通信業(yè)務(wù)負(fù)載而增加。
除了頻譜效率以外，可以由網(wǎng)絡(luò)控制的業(yè)務(wù)量主要取決于容量的空間分布與提供的通信業(yè)務(wù)負(fù)載的匹配程度。這在網(wǎng)絡(luò)的分配和估計(jì)小區(qū)大小時(shí)設(shè)置了一個(gè)附加的約束，當(dāng)然，它主要取決于本地的傳播環(huán)境。
可能影響網(wǎng)絡(luò)性能的其他約束包括例如業(yè)務(wù)負(fù)載曲線的時(shí)變變量、硬件限制、如熱噪聲的外部干擾影響、如建筑物穿透要求的地貌問(wèn)題，等等。
當(dāng)設(shè)計(jì)或調(diào)節(jié)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)還必須考慮許多其他的系統(tǒng)參數(shù)。這些參數(shù)包括例如基站位置，每個(gè)基站的扇區(qū)數(shù)量，天線參數(shù)如高度、定向、傾斜、天線增益和天線方向圖，每個(gè)通訊信道和基站的發(fā)射功率電平，頻率規(guī)劃，越區(qū)切換門(mén)限值，每個(gè)基站或扇區(qū)的載波數(shù)量，等等。
有的基本約束與這些參數(shù)中的某些有關(guān)，如基站位置或天線高度可以由例如獲得用于天線的的房地產(chǎn)、高建筑物等等的本地地貌環(huán)境預(yù)定。另外，某些參數(shù)如天線傾斜或天線定向可以容易地在設(shè)計(jì)階段調(diào)節(jié)，但在以后必須改變它們時(shí)是耗費(fèi)成本和時(shí)間的。其他參數(shù)如頻率規(guī)劃、功率電平和越區(qū)切換門(mén)限值甚至在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時(shí)也可以容易地改變或調(diào)諧。
由于無(wú)線環(huán)境的復(fù)雜性，有競(jìng)爭(zhēng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)如要求高容量和高鏈路性能以及許多系統(tǒng)參數(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)是很困難的任務(wù)。
當(dāng)前用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的過(guò)程包括了設(shè)計(jì)工具，該工具使用統(tǒng)計(jì)的或其他數(shù)學(xué)傳播模型，根據(jù)給定的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來(lái)建模網(wǎng)絡(luò)性能。一個(gè)這樣的設(shè)計(jì)工具的例子來(lái)自移動(dòng)系統(tǒng)國(guó)際性組織(Mobile SystemsInternational)、網(wǎng)址為http／／www．rmrdesign．com／msi的Planet工具。這些和其他的常規(guī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具計(jì)算了某些射頻(RF)鏈路量度，例如信號(hào)強(qiáng)度或信干比，它們對(duì)于特定的網(wǎng)絡(luò)性能屬性是很重要的。這些預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度主要取決于傳播模型的準(zhǔn)確度和模擬環(huán)境例如地面、雜波的精確度。
雖然這些常規(guī)的工具能夠在預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)性能上提供一個(gè)足夠高的準(zhǔn)確度，但它們一般沒(méi)有把總的網(wǎng)絡(luò)性能分類(lèi)，因此，不能提供任何關(guān)于網(wǎng)絡(luò)離它的最佳狀態(tài)有多遠(yuǎn)的信息。由于在網(wǎng)絡(luò)中相互作用的復(fù)雜性，必須通過(guò)一個(gè)嘗試過(guò)程來(lái)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)性能，以及必須通過(guò)對(duì)于不同的網(wǎng)絡(luò)配置比較RF鏈路量度曲線來(lái)識(shí)別可能的改進(jìn)。借助于必須調(diào)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的數(shù)量和不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)，這個(gè)過(guò)程是不能令人滿意的而且性能最優(yōu)值甚至很難接近。
其他的常規(guī)方法包括頻率規(guī)劃工具。一個(gè)這樣的工具的例子來(lái)自Aircom、網(wǎng)址為www．a(chǎn)ircom．co．uk的Asset網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具。Asset工具包括一個(gè)頻率規(guī)劃算法。對(duì)于TDMA和FDMA網(wǎng)絡(luò)，即具有一個(gè)大于1的頻率再用因子的網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)做出許多努力來(lái)相對(duì)于它的頻率規(guī)劃產(chǎn)生改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)性能的算法。這些算法通常具有一個(gè)目的，即改進(jìn)頻譜效率。例如，這樣一個(gè)算法可以嘗試使服務(wù)一個(gè)給定業(yè)務(wù)密度時(shí)使用的頻率量減至最小。然而，這些算法一般不提供對(duì)于每個(gè)頻率規(guī)劃的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)性能的信息，除非它們已經(jīng)連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具如上述的PLANET工具。
一種用于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的公知的方法是在安裝地點(diǎn)的優(yōu)化。因?yàn)樵O(shè)計(jì)工具不能完全地反映環(huán)境中所有的傳播影響，所以通過(guò)在安裝地點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)測(cè)試可以改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)。然而，驅(qū)動(dòng)測(cè)試僅僅被認(rèn)為是另一個(gè)數(shù)據(jù)捕獲過(guò)程，并且推論的網(wǎng)絡(luò)性能會(huì)遇到如上述相同的問(wèn)題。另外，驅(qū)動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)只能從有限的區(qū)域獲得，它們是耗費(fèi)成本和時(shí)間的。
雖然許多上述的常規(guī)技術(shù)能夠在設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中提供幫助，但對(duì)于不同的相互競(jìng)爭(zhēng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)來(lái)說(shuō)，它們一般不能優(yōu)化總的網(wǎng)絡(luò)性能。因此，需要一種改進(jìn)的技術(shù)用于網(wǎng)絡(luò)性能表征、調(diào)節(jié)和優(yōu)化。
本發(fā)明提供一種基于導(dǎo)數(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程，該過(guò)程可以用于相對(duì)于許多數(shù)學(xué)的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧參數(shù)變量來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能量度的目標(biāo)函數(shù)。在一個(gè)說(shuō)明的實(shí)施例中，優(yōu)化過(guò)程試圖使用目標(biāo)函數(shù)關(guān)于對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧參數(shù)的變量的一階或高階導(dǎo)數(shù)來(lái)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。示范的目標(biāo)函數(shù)包括(ⅰ)一個(gè)最大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，(ⅱ)一個(gè)最大的網(wǎng)絡(luò)容量，(ⅲ)一個(gè)最小的網(wǎng)絡(luò)資源，以及兩個(gè)或多個(gè)這些函數(shù)的線性組合。網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧參數(shù)包括例如天線參數(shù)，如位置、高度、取向、傾斜和射束寬度、發(fā)射功率電平、越區(qū)切換門(mén)限值、每個(gè)小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)的信道單元數(shù)量、功率放大器比例因子，等等。在優(yōu)化過(guò)程中不是變量的另外的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)用作對(duì)優(yōu)化處理的約束。
有益地是，本發(fā)明實(shí)質(zhì)上改進(jìn)了設(shè)計(jì)、調(diào)節(jié)和優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能的過(guò)程。本發(fā)明可以在運(yùn)行個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站、微計(jì)算機(jī)、主計(jì)算機(jī)或任何其他類(lèi)型的可編程數(shù)字處理器上的一個(gè)或多個(gè)軟件程序中實(shí)現(xiàn)。通過(guò)附圖和下面詳細(xì)的描述，本發(fā)明的這些和其他特性、優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。


圖1是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的處理系統(tǒng)的方框圖。該系統(tǒng)可以用于產(chǎn)生圖2A、圖2B、圖3A、圖3B、圖4A、圖4B和圖5所示說(shuō)明的圖形顯示。
圖2A示出一個(gè)兩維曲線，用于表征包括確定最大性能的權(quán)衡曲線的總的網(wǎng)絡(luò)性能。
圖2B示出一組對(duì)于不同的網(wǎng)絡(luò)資源量產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)權(quán)衡曲線。
圖3A示出一個(gè)未優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)曲線，其中業(yè)務(wù)密度的空間分布和網(wǎng)絡(luò)容量不匹配。
圖3B示出一個(gè)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)曲線，其中業(yè)務(wù)密度的空間分布和網(wǎng)絡(luò)容量匹配，使得網(wǎng)絡(luò)容量最大。
圖4A示出一個(gè)對(duì)于具有完全覆蓋范圍的網(wǎng)絡(luò)的容量曲線。
圖4B示出一個(gè)對(duì)于具有覆蓋范圍空洞的網(wǎng)絡(luò)的容量曲線。
圖5示出一個(gè)對(duì)于在本發(fā)明的蒙特卡羅過(guò)程中獲得的各種網(wǎng)絡(luò)配置說(shuō)明在網(wǎng)絡(luò)性能點(diǎn)上的曲線。
下面結(jié)合在基于計(jì)算機(jī)的處理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的示范無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)來(lái)描述本發(fā)明。然而，應(yīng)該理解本發(fā)明不限于在任何特定類(lèi)型的處理系統(tǒng)中使用。公開(kāi)的技術(shù)適用于各種其它的系統(tǒng)和許多其它的應(yīng)用中。另外，描述的技術(shù)可應(yīng)用于許多不同類(lèi)型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，包括TDMA、FDMA和CDMA網(wǎng)絡(luò)，具有移動(dòng)用戶單元、固定用戶單元或移動(dòng)和固定單元的組合。這里使用的術(shù)語(yǔ)“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)”包括了這些和其它類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，以及這些網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)絡(luò)或其它部分和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的組合。這里使用的術(shù)語(yǔ)“優(yōu)化”(“optimize、“optimizing”、“optimization”)應(yīng)該理解為包括在網(wǎng)絡(luò)性能上任何類(lèi)型的改進(jìn)，例如對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用提供認(rèn)為可以接受的性能上的改進(jìn)。因此，這里使用的這些術(shù)語(yǔ)不要求任何類(lèi)型的真實(shí)的優(yōu)化，如一個(gè)特定性能函數(shù)的實(shí)際的最小值或最大值。
本發(fā)明用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的處理器實(shí)現(xiàn)的方法和設(shè)備。
圖1示出一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明優(yōu)化技術(shù)的示范的處理系統(tǒng)10。處理系統(tǒng)10包括經(jīng)過(guò)總線16連接來(lái)通訊的一個(gè)處理器12和一個(gè)存儲(chǔ)器14。系統(tǒng)10還包括一個(gè)連接到總線16以便與處理器12和存儲(chǔ)器14通訊的輸入／輸出(I／O)控制器18。I／O控制器18與處理器12一起控制多個(gè)外圍部件的操作，這些部件包括顯示器20、打印機(jī)22、鍵盤(pán)24和外部存儲(chǔ)器26。
系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)部件可以表示一個(gè)桌面或便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)、一個(gè)工作站、一個(gè)微計(jì)算機(jī)、一個(gè)主計(jì)算機(jī)或其他類(lèi)型的基于處理器的信息處理裝置的部分。存儲(chǔ)器14和外部存儲(chǔ)器26可以是電的、磁的或光的存儲(chǔ)器。外部存儲(chǔ)器26可以包括一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，例如一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)操作參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)等等，用于產(chǎn)生下面描述的圖形顯示。外部存儲(chǔ)器26可以是一個(gè)單個(gè)裝置，或者可以被分配，例如在多個(gè)計(jì)算機(jī)或類(lèi)似的裝置上分配。這里使用的術(shù)語(yǔ)“數(shù)據(jù)庫(kù)”包括結(jié)合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)可能使用的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的任何排列。
本發(fā)明可以至少部分地用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器14或外部存儲(chǔ)器26上的計(jì)算機(jī)軟件程序的形式實(shí)現(xiàn)。這樣一個(gè)程序可以根據(jù)用戶提供的輸入數(shù)據(jù)由處理器12執(zhí)行以在例如顯示器20上或由打印機(jī)22產(chǎn)生的打印輸出上產(chǎn)生預(yù)定格式的所需的輸出。用戶提供的輸入數(shù)據(jù)可以在鍵盤(pán)24輸入、從外部存儲(chǔ)器26的一個(gè)或多個(gè)文件讀出或者經(jīng)過(guò)一個(gè)來(lái)自服務(wù)器或其他信息源的網(wǎng)絡(luò)連接獲得。
本發(fā)明提供改進(jìn)的技術(shù)用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的總的性能的優(yōu)化。在本發(fā)明說(shuō)明的實(shí)施例中，對(duì)于一個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)配置的總的網(wǎng)絡(luò)性能由一個(gè)具有兩個(gè)分量的向量來(lái)表征，一個(gè)分量表示網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍而另一個(gè)表示網(wǎng)絡(luò)容量。根據(jù)本發(fā)明，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍有益地由在包括干擾的負(fù)載下服務(wù)的似然性定義，并且可以另外由業(yè)務(wù)密度加權(quán)。網(wǎng)絡(luò)容量有益地由具有一個(gè)給定空間分布的業(yè)務(wù)量定義，該空間分布能夠被一個(gè)給定的總的目標(biāo)阻塞率服務(wù)。已經(jīng)確定這些定義提供了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源被使用程度的準(zhǔn)確度和有效的量化。
圖2A示出一個(gè)兩維的容量／覆蓋范圍示意圖的例子，該圖可以根據(jù)本發(fā)明由圖1的系統(tǒng)產(chǎn)生。該示意圖繪制了總的網(wǎng)絡(luò)性能向量，每個(gè)向量包括一個(gè)網(wǎng)絡(luò)容量分量和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分量，用于各種網(wǎng)絡(luò)配置。因此，該示意圖允許以可見(jiàn)的非常清楚和有效的方式，相對(duì)于它們總的網(wǎng)絡(luò)性能來(lái)比較各種網(wǎng)絡(luò)配置。它也提供了一種在說(shuō)明實(shí)施例的兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的網(wǎng)絡(luò)性能屬性，即網(wǎng)絡(luò)容量和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍之間權(quán)衡的可見(jiàn)的理解。在圖中，無(wú)陰影的圓圈表示與任意的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)性能向量，而陰影圓圈表示對(duì)于總的網(wǎng)絡(luò)性能最大值的權(quán)衡點(diǎn)。
這樣，總的網(wǎng)絡(luò)性能可以通過(guò)使用一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)容量和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的總的網(wǎng)絡(luò)性能分類(lèi)，相對(duì)于一個(gè)給定的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的子集來(lái)改進(jìn)或優(yōu)化。通過(guò)使用一種相對(duì)于它們總的網(wǎng)絡(luò)性能提出可能的網(wǎng)絡(luò)配置并且估計(jì)它們的優(yōu)化算法來(lái)完成這一點(diǎn)。相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)性能點(diǎn)被繪制到一個(gè)容量／覆蓋范圍的示意圖。形成所有配置的外包絡(luò)線的這些網(wǎng)絡(luò)配置由表示在這個(gè)處理中所找到網(wǎng)絡(luò)的最好的權(quán)衡曲線的算法認(rèn)為是相關(guān)的。
圖2B示出一組以這種方式產(chǎn)生的權(quán)衡曲線的示范，權(quán)衡曲線的每一個(gè)相應(yīng)于使用不同的網(wǎng)絡(luò)資源量，例如不同的小區(qū)數(shù)量。權(quán)衡曲線以一種非常清楚的方式描述了通過(guò)增加資源量可以用于總的網(wǎng)絡(luò)性能的改進(jìn)。
在說(shuō)明實(shí)施例中上述優(yōu)化過(guò)程可以使用任何能夠確定足夠的網(wǎng)絡(luò)配置種類(lèi)的算法。例如，該算法可以是一種直接搜索導(dǎo)致最好權(quán)衡曲線的網(wǎng)絡(luò)配置的數(shù)學(xué)優(yōu)化算法。這樣一種算法通常在一個(gè)較短的時(shí)間周期內(nèi)找到較好的權(quán)衡曲線。另一方面，數(shù)學(xué)的算法可以用于嘗試用于不同目的的優(yōu)化。例如，可以使用頻率規(guī)劃算法。每個(gè)頻率規(guī)劃產(chǎn)生權(quán)衡曲線上的一個(gè)點(diǎn)，權(quán)衡曲線表示由頻率規(guī)劃算法產(chǎn)生的最好的頻率規(guī)劃集合。如上所述，這樣一個(gè)頻率規(guī)劃算法的例子是由來(lái)自Aircom、網(wǎng)址為www．a(chǎn)ircom．co．uk的Asset網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具提供。甚至可以使用通過(guò)一個(gè)隨機(jī)處理改變某些網(wǎng)絡(luò)配置的例行程序。
因?yàn)樯鲜龅母拍钆c使用的特定優(yōu)化算法無(wú)關(guān)，所以它表示一種用于改進(jìn)和／或優(yōu)化總的網(wǎng)絡(luò)性能的方法。根據(jù)這種方法，可以開(kāi)發(fā)出更精密的算法。通過(guò)在上述總的網(wǎng)絡(luò)性能的容量／覆蓋范圍分類(lèi)中對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)可以測(cè)量一個(gè)特定算法的質(zhì)量。
總的帶寬和其他重要的網(wǎng)絡(luò)資源是對(duì)于一個(gè)特定權(quán)衡曲線改進(jìn)／優(yōu)化過(guò)程的有益的約束。如結(jié)合圖2B的權(quán)衡曲線集合的上述描述，使用不同的資源集合，例如多個(gè)基站或帶寬，會(huì)導(dǎo)致不同的權(quán)衡曲線，它非常清楚地在一個(gè)曲線上示出總的網(wǎng)絡(luò)性能中相關(guān)的變化。這樣一個(gè)曲線也顯示出使用可比較資源的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)之間總的性能如何不同。
應(yīng)該注意在說(shuō)明實(shí)施例中的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)容量特性可以由其他實(shí)施例中相關(guān)的特性替代。例如，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍可以相關(guān)于統(tǒng)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)量度如“呼叫方故障”，而網(wǎng)絡(luò)容量可以相關(guān)于“在給定通信業(yè)務(wù)負(fù)載下總的阻塞率”或簡(jiǎn)單的“阻塞呼叫速率”。這種特性以及從網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)中得到的其他類(lèi)似的特性與網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)容量緊密相關(guān)，并且基本上傳送相同的或類(lèi)似的信息。因此，這里使用的術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍”和“網(wǎng)絡(luò)容量”包括任何這種相關(guān)的特性。
現(xiàn)在更詳細(xì)地描述一個(gè)上述說(shuō)明實(shí)施例的示范實(shí)現(xiàn)。在這個(gè)實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)通信鏈路可以正常地開(kāi)始和結(jié)束時(shí)，并且當(dāng)鏈路開(kāi)始的時(shí)間期間鏈路業(yè)務(wù)量具有足夠的鏈路質(zhì)量時(shí)，認(rèn)為覆蓋了該位置。這些條件可能涉及若干個(gè)具有不同鏈路要求的通訊信道。
例如，在IS-95 CDMA系統(tǒng)中，當(dāng)最強(qiáng)的導(dǎo)頻相對(duì)于總的干擾電平具有足夠的信號(hào)強(qiáng)度時(shí)可以認(rèn)為覆蓋了正向鏈路，該干擾電平包括來(lái)自所有其他通訊信道的干擾和噪聲Ecik/Ioik≥θc,Ioik=Σk≠kEtotik+(1-b)·Etotik+NFi·No,(1)]]>(1)這里Ecik在第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)天線部分的來(lái)自第k個(gè)扇區(qū)的導(dǎo)頻功率。
Ioik相對(duì)于來(lái)自第k個(gè)扇區(qū)的導(dǎo)頻在第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)天線部分的干擾功率。
Etotik在第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)天線部分來(lái)自第k個(gè)扇區(qū)的總的接收功率。
b到小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)總功率的導(dǎo)頻功率的百分比。
NFi移動(dòng)臺(tái)噪聲系數(shù)No熱噪聲本底。
θc用于正常的導(dǎo)頻信號(hào)恢復(fù)的門(mén)限值。
在反向鏈路中，當(dāng)基站可以接收到每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的足夠相關(guān)信號(hào)強(qiáng)度時(shí)可以獲得覆蓋范圍Sik/Iik≥θRVS,Iik=Σj≠iSik+NFk·No,---(2)]]>這里Sik在第k個(gè)扇區(qū)的天線部分來(lái)自第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)功率。
Iik相對(duì)于來(lái)自第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)的導(dǎo)頻在第k個(gè)扇區(qū)天線部分的干擾功率。
NFk移動(dòng)臺(tái)噪聲系數(shù)。
No熱噪聲本底。
θRVS在反向鏈路中用于正常移動(dòng)信號(hào)恢復(fù)的門(mén)限值。
當(dāng)正向和反向鏈路具有覆蓋范圍時(shí)則該位置具有覆蓋范圍。對(duì)于僅僅相對(duì)于一個(gè)小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)的每個(gè)用戶來(lái)說(shuō)，這些條件必須滿足，即最強(qiáng)的服務(wù)器。在反向鏈路中，可以從軟越區(qū)切換中獲得另外的分集增益。這種增益可以加到總的鏈路預(yù)算中。
根據(jù)本發(fā)明，覆蓋范圍函數(shù)被定義為 通過(guò)在目標(biāo)覆蓋范圍區(qū)域(TCA)上積分覆蓋范圍函數(shù)可以定義出總的區(qū)域加權(quán)覆蓋范圍Covtot=∫TCACov(x,y)·dx·dy/∫TCAdx·dy---(4)]]>另一種方法，總的業(yè)務(wù)量加權(quán)覆蓋范圍可以由下式定義Covtot=∫TCATD(x,y)·Cov(x,y)·dx·dy/∫TCATD(x,y)·dx·dy---(5)]]>這里TD(x，y)分配一個(gè)本地業(yè)務(wù)密度函數(shù)。總的業(yè)務(wù)量加權(quán)覆蓋范圍更好地表示統(tǒng)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)性能，因?yàn)樗鼘?duì)高業(yè)務(wù)量區(qū)域的加權(quán)大于低業(yè)務(wù)量區(qū)域。
如果估計(jì)位置的離散集合而不是連續(xù)區(qū)域，則方程式(4)和(5)中的積分可以由求和來(lái)代替。位置的數(shù)量應(yīng)該足夠大和足夠密集用于統(tǒng)計(jì)地表示覆蓋范圍估計(jì)。另一方面，可以使用如上面引用的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，K．L．Clarkson等人的名稱(chēng)為“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的基于通路的估計(jì)和插值法”中描述的基于通路的網(wǎng)孔來(lái)進(jìn)行估計(jì)。
例如，可以從常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具、從安裝地點(diǎn)測(cè)量、從網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計(jì)或者從這些和其他技術(shù)的組合中獲得接收機(jī)輸入端的各個(gè)功率電平。
根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于空間變化的業(yè)務(wù)量分配來(lái)定義網(wǎng)絡(luò)的總的容量。這避免了在沒(méi)有業(yè)務(wù)量的地方提供太多的資源，同時(shí)在高業(yè)務(wù)量的區(qū)域又缺少資源的情況。這樣一種情況會(huì)導(dǎo)致在某些區(qū)域中資源利用不足而在其他區(qū)域則是高阻塞率。
對(duì)于服務(wù)中的網(wǎng)絡(luò)，可以相對(duì)于一個(gè)特定的總的目標(biāo)阻塞率BR0來(lái)規(guī)定網(wǎng)絡(luò)容量 這里失敗的嘗試(failed attemps)是由于網(wǎng)絡(luò)資源過(guò)載的服務(wù)始發(fā)故障。
圖3A說(shuō)明了上面網(wǎng)絡(luò)容量定義可以導(dǎo)致一個(gè)具有給定業(yè)務(wù)量分配的網(wǎng)絡(luò)比通過(guò)簡(jiǎn)單地加上所有小區(qū)的資源獲得的那些有明顯的較低容量值。在圖中，目標(biāo)通信業(yè)務(wù)負(fù)載(實(shí)線)的空間分布不匹配于可利用網(wǎng)絡(luò)容量(塊)的空間分布。因此，某些小區(qū)具有太小的容量(在左邊和右邊的小區(qū))，同時(shí)其他的小區(qū)超過(guò)負(fù)載(在中心的小區(qū))。為了將總的網(wǎng)絡(luò)阻塞率保持在一個(gè)較小的目標(biāo)值(較小的“阻塞業(yè)務(wù)”區(qū)域)上，總的業(yè)務(wù)量必須明顯地減少(虛線)。在該示意圖中，簡(jiǎn)單地加上所有小區(qū)(所有塊的區(qū)域)的容量會(huì)導(dǎo)致一個(gè)總的容量值滿足初始的業(yè)務(wù)量分配(在實(shí)線下的區(qū)域)并且比使用上面網(wǎng)絡(luò)容量定義獲得的更高。
圖3B說(shuō)明了用于一個(gè)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的相同的情況。因?yàn)樵谶@種情況下容量和業(yè)務(wù)量的分配相互匹配，可以在目標(biāo)阻塞率下(虛線)控制的業(yè)務(wù)量最大。
下面將建模圖3B中說(shuō)明的情況。假定在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上只有一種類(lèi)型的服務(wù)。每個(gè)小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)k具有一個(gè)可以用于服務(wù)的特定的業(yè)務(wù)信道數(shù)量Гk。該業(yè)務(wù)信道數(shù)量對(duì)于每個(gè)扇區(qū)可能是不同的。另外，空間業(yè)務(wù)分配TD(x，y)被給出并且被歸一化為網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)容量∫TCATD(x,y)dxdy=TCap,]]>這里TCap是網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)容量，TCA是目標(biāo)覆蓋范圍區(qū)域。該業(yè)務(wù)量分配將以爾朗為單位給出。
當(dāng)業(yè)務(wù)量分配TD(x，y)被歸一化為目標(biāo)容量時(shí)，由網(wǎng)絡(luò)以總的目標(biāo)阻塞率BR0控制的業(yè)務(wù)量是τ·TD(x，y)，它可能明顯地較低。通信業(yè)務(wù)負(fù)載乘數(shù)τ明顯地取決于目標(biāo)阻塞率□=□(BR0)。
在每個(gè)小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)k中，總的通信業(yè)務(wù)負(fù)載是τ·TDkτ·TDk=τ·∫C(k)TD(x,y),---(7)]]>這里C(k)表示k的覆蓋范圍區(qū)域，即由k控制的服務(wù)請(qǐng)求區(qū)域。根據(jù)公知的中繼理論，對(duì)于小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)k的相關(guān)阻塞率BRk(τTDk，Γk)是BRk(τTDk,Γk)=(τTDk)ΓkΓk!Σn=0Γk(τTDk)nn!---(8)]]>小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)k的阻塞業(yè)務(wù)量BTk(τTDk，Γk)是小區(qū)阻塞率和小區(qū)業(yè)務(wù)量的乘積BTk(τTDk，Γk)=τTDk·BRk(τTDk，Γk)(9)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中總的阻塞業(yè)務(wù)量是每個(gè)小區(qū)中阻塞業(yè)務(wù)量的和BTtot=∑kτTDk·BRk(τTDk，Γk)(10)這導(dǎo)致了由總的阻塞業(yè)務(wù)量和總的業(yè)務(wù)量的比率給出的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的總的阻塞率BRtot=∑kτTDk·BRk(τTDk，Γk)／τTC(11)這個(gè)方程式定義了一個(gè)函數(shù)BRtot(τ)，通過(guò)解BRtot(τ)=BR0可以由該函數(shù)找出業(yè)務(wù)量乘數(shù)τ，這里BR0是一個(gè)總的目標(biāo)阻塞率。
在上面的計(jì)算中，τ表示對(duì)于一個(gè)給定的業(yè)務(wù)分配的在目標(biāo)阻塞率的網(wǎng)絡(luò)容量。然而，該定義一般僅僅對(duì)于完全覆蓋范圍是合理的。對(duì)于具有覆蓋范圍空洞的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)容量由下式定義的替代網(wǎng)絡(luò)容量=τ·網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，(12)這里網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍如上述定義。該定義表示當(dāng)以目標(biāo)阻塞率在目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域上能夠被服務(wù)的總的通信業(yè)務(wù)負(fù)載的容量。
圖4A和圖4B說(shuō)明了這種情況下網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的影響。兩個(gè)圖都示出了每個(gè)小區(qū)的業(yè)務(wù)密度的分配和所提供容量相互間匹配得很好。因此，在這兩種情況下該容量應(yīng)該是100％。然而，在圖4B中，網(wǎng)絡(luò)具有一個(gè)大的覆蓋范圍空洞。在這個(gè)區(qū)域未使用的容量資源已經(jīng)被重新分配并且可以在網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍區(qū)域內(nèi)使用。這使τ增加了1／覆蓋范圍(相對(duì)于實(shí)線的虛線)。然而，可以服務(wù)的總的業(yè)務(wù)量并沒(méi)有增加。為了說(shuō)明這一點(diǎn)，應(yīng)該根據(jù)方程式(12)定義網(wǎng)絡(luò)容量。
應(yīng)該注意為了確定必須由小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)控制的業(yè)務(wù)量，每個(gè)小區(qū)扇區(qū)、每個(gè)扇區(qū)的覆蓋范圍區(qū)域C(k)必須是已知的。
在IS-95 CDMA標(biāo)準(zhǔn)中，如果方程式(1)的條件滿足正向鏈路的要求則一個(gè)用戶可以分配給一個(gè)小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)。如果這種條件滿足若干個(gè)小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)，則用戶是在軟越區(qū)切換中，即使用來(lái)自所有這些小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)的資源。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)在IS-95網(wǎng)絡(luò)中的用戶可以被分配到最大三個(gè)小區(qū)。因此，在這樣一種網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋范圍區(qū)域C(k)定義了滿足方程式(1)條件的三個(gè)最強(qiáng)導(dǎo)頻之中k的導(dǎo)頻的區(qū)域。
如上所述，可以從網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具、從安裝地點(diǎn)測(cè)量或者從這些和其他技術(shù)的組合中獲得各個(gè)導(dǎo)頻電平。
為了確定一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)配置的總的性能向量，通過(guò)如上面描述的計(jì)算覆蓋范圍和容量可以找出相應(yīng)的總的性能點(diǎn)。
一般來(lái)說(shuō)，能夠使用任何目標(biāo)函數(shù)結(jié)合任何優(yōu)化過(guò)程以上述方式來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。
為了直接優(yōu)化上面分類(lèi)的主框架中的總的網(wǎng)絡(luò)性能，必須同時(shí)尋址兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的目標(biāo)函數(shù)。這樣一個(gè)優(yōu)化過(guò)程將導(dǎo)致容量／覆蓋范圍示意圖中的權(quán)衡曲線表示在這個(gè)分類(lèi)中優(yōu)化程序能夠找到的最好的性能。在優(yōu)化過(guò)程中，通過(guò)優(yōu)化兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)中的一個(gè)例如覆蓋范圍，并且保持另一個(gè)例如容量作為一個(gè)約束，可以達(dá)到這個(gè)目標(biāo)。通過(guò)對(duì)于不同的約束值重復(fù)該過(guò)程，這個(gè)優(yōu)化將導(dǎo)致所需的權(quán)衡曲線。
為了獲得權(quán)衡曲線上的一個(gè)點(diǎn)，一個(gè)新的目標(biāo)可以定義如下新的目標(biāo)=α·覆蓋范圍+(1-α)·容量，α∈
對(duì)于新的目標(biāo)的優(yōu)化將引導(dǎo)到權(quán)衡曲線上的一個(gè)點(diǎn)。對(duì)于不同的α值重復(fù)該過(guò)程將提供整個(gè)權(quán)衡曲線。
現(xiàn)在描述上述優(yōu)化過(guò)程，即蒙特卡羅過(guò)程和使用頻率規(guī)劃工具優(yōu)化的兩個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)。
在蒙特卡羅過(guò)程中，使用一個(gè)常規(guī)的設(shè)計(jì)工具，對(duì)于一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)集合，例如初始的配置，估計(jì)網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)量不足時(shí)的RF鏈路量度。這種估計(jì)可以在地理的柵格中進(jìn)行。柵格點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)該具有足夠的密度以統(tǒng)計(jì)地明顯表示網(wǎng)絡(luò)性能。由該柵格上的所有RF鏈路量度和初始的網(wǎng)絡(luò)配置，根據(jù)上述的分類(lèi)來(lái)計(jì)算總的網(wǎng)絡(luò)性能。生成的總的網(wǎng)絡(luò)性能點(diǎn)被繪制到容量／覆蓋范圍曲線上。
在經(jīng)歷優(yōu)化過(guò)程的可調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)參數(shù)中至少有一個(gè)子集在一個(gè)隨機(jī)過(guò)程中被改變。對(duì)于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的隨機(jī)集合，采用設(shè)計(jì)工具來(lái)重新計(jì)算RF鏈路量度?？偟木W(wǎng)絡(luò)性能如上述估計(jì)并且繪制到容量／覆蓋范圍曲線中。所有總的性能點(diǎn)的外包絡(luò)線定義了這個(gè)優(yōu)化過(guò)程中獲得的權(quán)衡。
圖5示出了一個(gè)在上述蒙特卡羅過(guò)程中獲得的各種網(wǎng)絡(luò)配置的總的網(wǎng)絡(luò)性能點(diǎn)曲線的例子。
如上所述，另一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)使用頻率規(guī)劃工具的優(yōu)化。為了相對(duì)于它的頻率規(guī)劃優(yōu)化一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以結(jié)合一種頻率規(guī)劃算法(例如，上述的Asset頻率規(guī)劃工具)使用一個(gè)設(shè)計(jì)工具。對(duì)于每個(gè)頻率規(guī)劃，使用設(shè)計(jì)工具在足夠精細(xì)的柵格上計(jì)算RF鏈路量度。由RF鏈路量度的每個(gè)柵格，根據(jù)上面的分類(lèi)來(lái)確定總的網(wǎng)絡(luò)性能。由生成點(diǎn)的集合，以上述方式確定優(yōu)化的權(quán)衡。
權(quán)衡曲線能夠用下面的方式確定。假定在總的性能曲線中給出一個(gè)點(diǎn)的集合(例如圖5)。這個(gè)點(diǎn)的集合可能產(chǎn)生于一個(gè)優(yōu)化算法。通過(guò)下面的算法可以找出表示最好的網(wǎng)絡(luò)性能點(diǎn)的權(quán)衡曲線／*在集合中有n個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)承受一個(gè)唯一的變址i=1，…，n。
／*用于網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)容量的相關(guān)值是(Covi，Capi)。
／*下面的簡(jiǎn)單循環(huán)結(jié)構(gòu)找出權(quán)衡曲線 剩余的非零點(diǎn)形成上述的權(quán)衡曲線。
現(xiàn)在詳細(xì)地描述一個(gè)根據(jù)本發(fā)明示范的基于導(dǎo)數(shù)的優(yōu)化過(guò)程。為了尋址一個(gè)總的網(wǎng)絡(luò)性能量度的目標(biāo)，相對(duì)于多個(gè)數(shù)學(xué)連續(xù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，該優(yōu)化過(guò)程優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能。
該優(yōu)化過(guò)程的目標(biāo)被公式化為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧參數(shù)集合的數(shù)學(xué)或數(shù)值函數(shù)，這些參數(shù)被認(rèn)為在優(yōu)化過(guò)程中是可變的。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)化過(guò)程可以相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧參數(shù)，取決于目標(biāo)函數(shù)的精確的或近似的一階或高階的導(dǎo)數(shù)。因?yàn)檎{(diào)諧參數(shù)是數(shù)學(xué)連續(xù)的并且總的網(wǎng)絡(luò)性能量度是局部可微分的，即參數(shù)設(shè)置的很小的變化只能引起網(wǎng)絡(luò)性能的很小的變化，所以這導(dǎo)致了可靠的結(jié)果。結(jié)合適用于本發(fā)明的數(shù)值優(yōu)化程序的例子包括例如Robert Fourer，David M．Gay，Brain w．Kernigham的“AMPL-一種用于數(shù)學(xué)程序設(shè)計(jì)的建模語(yǔ)言”，The Scientific Press(1993)；Philip E．Gill，Walter Murray和Michael A．Saunders的“SNOPT一種用于大規(guī)模約束優(yōu)化的SQP算法”，NA97-2，Dept．of MathUC San Diego(1997)；以及在1997年P(guān)hilip E．Gill的“用于SNOPT 5．3的用戶指南用于大規(guī)模非線性程序設(shè)計(jì)的Fortran軟件包”中描述的程序。
如果數(shù)學(xué)連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)實(shí)際上是具有足夠小的步長(zhǎng)的離散設(shè)置，則通過(guò)環(huán)繞這些優(yōu)化配置的設(shè)置，在優(yōu)化過(guò)程之后可以獲得這些設(shè)置。該環(huán)繞過(guò)程不應(yīng)該明顯地影響總的網(wǎng)絡(luò)性能，因?yàn)榭偟木W(wǎng)絡(luò)性能相對(duì)于變量是連續(xù)的并且因此最大值或最小值是平滑的。
上述優(yōu)化過(guò)程具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，通過(guò)將總的網(wǎng)絡(luò)性能寫(xiě)為多個(gè)調(diào)諧參數(shù)的函數(shù)，在優(yōu)化過(guò)程中捕獲和考慮它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)性能上相互依賴(lài)的作用。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧參數(shù)使用總的網(wǎng)絡(luò)性能量度的解析作用，使得可以開(kāi)發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化算法以致于獲得最佳的總的網(wǎng)絡(luò)性能。
可以在上述優(yōu)化過(guò)程中優(yōu)化目標(biāo)的例子如下1．網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的最大化。如上所述，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍可以通過(guò)具有本地覆蓋范圍區(qū)域的百分比定義，并且可以另外由業(yè)務(wù)密度加權(quán)。本地覆蓋范圍可以由某個(gè)位置上包括干擾的負(fù)載條件下服務(wù)的似然性定義。
2．網(wǎng)絡(luò)容量的最大化。如上所述，網(wǎng)絡(luò)容量可以由具有一個(gè)給定空間分布的業(yè)務(wù)量定義，該空間分布可以在一給定的總的目標(biāo)阻塞率下服務(wù)。
3．網(wǎng)絡(luò)資源的最小化。這種類(lèi)型的目標(biāo)可以尋址任何類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)資源。
4．兩個(gè)上述目標(biāo)的任何組合形成一個(gè)一維的優(yōu)化配置解決方案空間。該解決方案空間可以繪制為一個(gè)例如以圖2A和圖2B中說(shuō)明的方式，表示兩個(gè)目標(biāo)之間權(quán)衡的兩維曲線中的一條曲線。
5．任何目標(biāo)直接相關(guān)于上面目標(biāo)中的一個(gè)。例如，因?yàn)橐粋€(gè)單調(diào)函數(shù)可以描述為另一個(gè)的單調(diào)函數(shù)，“在給定通信業(yè)務(wù)負(fù)載下的總的阻塞率”與網(wǎng)絡(luò)容量有關(guān)。
可以在優(yōu)化過(guò)程中使用的網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧參數(shù)的例子包括如下1．天線參數(shù)，例如位置、高度、取向、傾斜、方位和仰角射束寬度。
2．每個(gè)通訊信道和鏈路的功率電平。
3．越區(qū)切換門(mén)限值。
4．每個(gè)小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)的信道單元數(shù)量(如果數(shù)量足夠大，可以看成連續(xù)的)。
5．產(chǎn)品的取決于鏈路的成本，例如每個(gè)功率放大器要求的功率，等等。
對(duì)于這些參數(shù)例如所有小區(qū)扇區(qū)的天線傾斜等的一個(gè)大的集合可以進(jìn)行優(yōu)化。這允許它們相互依賴(lài)的作用在優(yōu)化過(guò)程中捕獲和考慮的總的網(wǎng)絡(luò)性能上。
所有不是變量的參數(shù)應(yīng)該看成優(yōu)化過(guò)程的約束，例如固定的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、與環(huán)境中傳播有關(guān)的參數(shù)、空間業(yè)務(wù)分布、通信標(biāo)準(zhǔn)，等等。對(duì)于優(yōu)化過(guò)程中選擇的上面目標(biāo)中每一個(gè)，其他的目標(biāo)應(yīng)該看成約束。例如，對(duì)于一個(gè)服務(wù)的給定的總的業(yè)務(wù)量，可以?xún)?yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，該業(yè)務(wù)量約束了網(wǎng)絡(luò)容量，等等。另外，所有調(diào)諧參數(shù)的范圍最好被約束在這些參數(shù)能夠或應(yīng)該工作的實(shí)際范圍中。
建模一個(gè)給定目標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧參數(shù)變量之間的函數(shù)相關(guān)性涉及傳播效應(yīng)、通訊信道之間的相互作用以及特定標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)。因?yàn)榭偟木W(wǎng)絡(luò)性能量度捕獲了平均時(shí)間的網(wǎng)絡(luò)性能，統(tǒng)計(jì)模型可以用于將傳播效應(yīng)和相互作用公式化。一般地說(shuō)，這樣的模型已經(jīng)描述用于常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具并且因此可以容易地開(kāi)發(fā)用于一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)。傳播預(yù)測(cè)可以通過(guò)例如光線跟蹤模型或通過(guò)結(jié)合實(shí)際的安裝地點(diǎn)測(cè)量來(lái)改進(jìn)。
優(yōu)化算法本身可以例如是任何常規(guī)算法，該算法根據(jù)精確的或近似的一階或高階導(dǎo)數(shù)優(yōu)化一個(gè)數(shù)值或數(shù)學(xué)函數(shù)。該導(dǎo)數(shù)可以數(shù)值地或解析地計(jì)算。
現(xiàn)在描述一個(gè)上述基于導(dǎo)數(shù)的優(yōu)化過(guò)程的說(shuō)明的實(shí)現(xiàn)。
在這個(gè)實(shí)現(xiàn)中，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍目標(biāo)被定義如下。當(dāng)一個(gè)通訊鏈路可以正常地開(kāi)始和結(jié)束并且在鏈路開(kāi)始的時(shí)間期間鏈路業(yè)務(wù)量具有足夠的鏈路質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為覆蓋了該位置，即本地的覆蓋區(qū)域存在。這些條件可能涉及若干個(gè)具有不同鏈路要求的通訊信道。
在基于導(dǎo)數(shù)的優(yōu)化過(guò)程的這個(gè)示范實(shí)現(xiàn)中網(wǎng)絡(luò)容量和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍目標(biāo)可以用前面描述的方式結(jié)合網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)容量的權(quán)衡來(lái)定義。
一個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源目標(biāo)可以用下面的方式定義。這里可以最小化各種資源。例如，由每個(gè)小區(qū)扇區(qū)或小區(qū)的功率電平要求表示的、用于功率放大器的總的硬件成本可以被最小化。在一個(gè)IS-95 CDMA系統(tǒng)中，分別由業(yè)務(wù)信道的數(shù)量和它們的平均功率電平PTraffic以及導(dǎo)頻Ppilot、同步Psynch和尋呼信道PPage所需的額外開(kāi)銷(xiāo)，給出每個(gè)扇區(qū)的功率電平要求?？梢酝ㄟ^(guò)均勻地減少每個(gè)信道的功率電平的一個(gè)因子λk或者通過(guò)減少業(yè)務(wù)信道量Гk來(lái)按比例減少功率放大器，這里總的功率由下式給出Ptotk=λk·(PPilot+PSynch+PPage+Γk·PTraffic)k每個(gè)功率放大器的成本是它的功率COGk(Ptotk)的單調(diào)函數(shù)。該函數(shù)應(yīng)該是解析的?？偟木W(wǎng)絡(luò)中功率放大器的成本是COGtot=∑kCOGk(Ptotk)可以用下面的方式建模RF環(huán)境。這個(gè)示范的建模過(guò)程是用于IS-95 CDMA系統(tǒng)的，并且考慮可能的用戶位置，例如移動(dòng)臺(tái)和基站或基站扇區(qū)之間的鏈路。
1．在環(huán)境中定義一個(gè)目標(biāo)覆蓋范圍區(qū)域。
2．定義一個(gè)目標(biāo)業(yè)務(wù)分配，作為每個(gè)區(qū)域的業(yè)務(wù)密度TD(x，y)給出(例如Erl／km2)。該業(yè)務(wù)密度可以由當(dāng)前業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)獲得。最好該業(yè)務(wù)密度被歸一化為目標(biāo)覆蓋范圍區(qū)域中網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)容量∫TCATD(x，y)·dxdy=TCap3．在目標(biāo)覆蓋范圍區(qū)域上產(chǎn)生一個(gè)柵格或一個(gè)網(wǎng)孔，柵格點(diǎn)表示可能的或?qū)嶋H的用戶位置?？梢匀缟厦嬉玫拿绹?guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，K．L．Clarkson等人的名稱(chēng)為“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的基于通路的估計(jì)和插值法”中描述的，使用一個(gè)基于通路的網(wǎng)孔。
a)柵格點(diǎn)變址1…i…n。
b)柵格點(diǎn)的位置Yi=(xi，yi)該柵格間隔可以在目標(biāo)覆蓋范圍區(qū)域上變化，例如說(shuō)明業(yè)務(wù)密度的變化。
4．一個(gè)業(yè)務(wù)密度分配給每個(gè)柵格點(diǎn)TDi=TD(xi，yi)·Gi2(Erl)這里Gi是一個(gè)本地柵格間隔。
5．表示一個(gè)可能的用戶收發(fā)信機(jī)的每個(gè)柵格點(diǎn)如下表征a)有關(guān)的天線數(shù)據(jù)，如高度、輻射圖(方位角，仰角)、天線定向、傾斜hi，gi(θ，φ)，αi，βi。
b)在天線端口的發(fā)射功率(發(fā)射機(jī)功率)電平Pi。
c)在天線端口來(lái)自基站k的總的接收功率(接收機(jī)功率)電平Etotik=Lik·Ptotkd)在天線端口第k個(gè)基站的導(dǎo)頻信道的接收機(jī)功率電平Ecik=Lik·Pck，這里L(fēng)ik是下面要描述的總的路徑損耗因子。
E)熱噪聲本底+外部干擾NoF)用戶接收機(jī)的噪聲本底NFi6．基站或基站扇區(qū)傳送變址和一個(gè)位置a)基站變址1…k…mb)基站位置Xk=(xi，yk)7．每個(gè)基站或基站扇區(qū)如下表征a)有關(guān)的天線數(shù)據(jù)，如高度、輻射圖(方位角，仰角)、天線定向、傾斜hk，gk(θ，φ)，αk，βk。
b)在天線端口可利用的最大值發(fā)射機(jī)功率Ptotk。
c)在天線端口導(dǎo)頻信道的發(fā)射機(jī)功率Pck=bk·Ptotkd)在天線端口移動(dòng)臺(tái)的接收機(jī)功率電平Sik=Lik·Pi，這里L(fēng)ik是總的路徑損耗因子。
E)熱噪聲本底+外部干擾，包括衰落余量No．F)用戶接收機(jī)的噪聲本底NFk。
g)最大的業(yè)務(wù)信道數(shù)Γk。
8)路徑損耗計(jì)算計(jì)算一個(gè)傳播路徑損耗矩陣PLik。PLik將來(lái)自第k個(gè)基站或扇區(qū)天線連接器的傳播損耗分配給第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)的天線連接器。使用的特定模型主要取決于本地的地貌和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在例如Clint Smith，P．E以及Curt Gervelis，EditorMcGraw-Hill(1996)的“蜂窩式系統(tǒng)、設(shè)計(jì)和優(yōu)化”中描述了路徑損耗PLik的預(yù)測(cè)平均值的適當(dāng)?shù)哪Ｐ?。這些模型基本上具有下面形狀PLik=PLo·(dik／do)k，這里PLik第k個(gè)基站和第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)位置之間的路徑損耗。
dik=‖Xi-Yk‖。
使用公知的哈達(dá)(Hata)模型，PLik中參數(shù)的例子是PLo=6．955·(fc(MHz))2．616·(hk(m))-1．382do=1kmk=4．49-0．655·log10(hk(m))這些參數(shù)表示對(duì)于一個(gè)高度為1．5米的移動(dòng)臺(tái)并且在城市環(huán)境中的路徑損耗。對(duì)于郊區(qū)環(huán)境，PLik要減少9．88dB而對(duì)于鄉(xiāng)村區(qū)域要減少28．41dB。
作為這個(gè)步驟的部分，確定的總的路徑損耗矩陣Lik除了路徑損耗以外，包括從第k個(gè)基站天線連接器到第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)天線連接器的鏈路預(yù)算中所有的參數(shù)。這也包括了移動(dòng)臺(tái)和基站天線的天線方向圖和增益。因?yàn)檫@個(gè)例子中的傳播模型是一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型，Lik也應(yīng)該包括瑞利衰落和對(duì)數(shù)正態(tài)陰影區(qū)衰落的余量，如Clint Smith，P．E．和Curt Gervelis，EditorMcGraw-Hill(1996)的“蜂窩式系統(tǒng)、設(shè)計(jì)和優(yōu)化”以及William C．Y．Lee的“移動(dòng)通訊，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”，第2版，John Wiley和Sons，Inc．(1993)中的描述。總的路徑損耗矩陣由下式給出Lik=Ω·PLik／(gk(θ-αk，φ-βk)·gi(θ-αi，φ-βi))所有固定的損耗和增益參數(shù)合計(jì)為Ω。方位角和仰角θ，φ通過(guò)cosθ=Xi·Yk，tanφ=(hk^-hi^)]]>／dik來(lái)定義，這里hk^]]>=hk+H(xk，yk)和hi^]]>=hi+H(xi，yi)，H(x，y)是地面高度。也可以包括更多精確的地面效應(yīng)，如丘陵上的繞射。
9．在正向路徑中分配用戶到扇區(qū)。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)忽略軟越區(qū)切換。如果i∈Ak Ecik／Iock=max1(Ecil／Ioil)，則第i個(gè)用戶被分配到第k個(gè)扇區(qū)，這里Ak是第k個(gè)扇區(qū)的分配區(qū)域。
10．然后進(jìn)行總的覆蓋范圍的計(jì)算如下a)正向鏈路如果i∈Bfk⇔]]>(i∈Ak)∧(Ecik／Ioik)＞θc則用戶具有本地的正向鏈路覆蓋范圍，這里Ecik=Pcik／Lik，Etotik=Ptotk／LikIoik=Σk≠kEtotik+(1-b)·Etotik+NFi·N0]]>Bfk第k個(gè)扇區(qū)的正向鏈路覆蓋范圍。
b)反向鏈路如果i∈Brk (i∈Ak)∧(Sik／Iik)≥θRVS則用戶具有本地的反向鏈路覆蓋范圍，這里Sik=Pmax／maxi，∈Ak(Li，k)Pmax最大的移動(dòng)臺(tái)功率電平。
這里假定反向鏈路中的完全的功率控制。在分配區(qū)域中從移動(dòng)臺(tái)接收的功率電平是完全一樣的。由這個(gè)扇區(qū)中最大的移動(dòng)臺(tái)功率和最大的路徑損耗給出它們的最大值。另外，Iik=ΣlΣj∈BuTDj·Sjt·LjlLjk+NFk·N0]]>這里Bfk是第k個(gè)扇區(qū)的反向鏈路覆蓋范圍區(qū)域。
c)總的本地的覆蓋范圍i∈Ck (i∈Bfk∧i∈Brk)這里定義了本地的覆蓋范圍函數(shù) 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍Covtot由下式給出Covtot=ΣkΣiCovik·TDi/[n·ΣiTDi],]]>n總的移動(dòng)臺(tái)數(shù)量。
11．總?cè)萘康挠?jì)算τ·TDk=τ·Σi∈CkTDi⇒BRk(τTDk,Γk)⇒BRtot(τ)⇒τ(BRtot)]]>如上所述，總的容量隨后由τ．Covtot定義。
12．資源的計(jì)算如上面給出的，Ptotk=λk·(PPilot+PSynch+PPage+Γk·PTtaffic)k這完成了建模RF環(huán)境的過(guò)程。
現(xiàn)在描述基于導(dǎo)數(shù)的優(yōu)化過(guò)程的這個(gè)實(shí)現(xiàn)中適合于優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧參數(shù)變量的許多例子。下面的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)可以用作優(yōu)化的變量
1．天線數(shù)據(jù)高度、取向、傾斜hk，αk，βk。
2．天線位置Yk。
3．用于各種通訊信道的發(fā)射功率電平Ptotk，PPilot，PTtaffic4．信道單元量Γk。雖然這不是一個(gè)連續(xù)的參數(shù)，但從數(shù)學(xué)意義上來(lái)說(shuō)它可以被看成這樣。
5．功率放大器比例因子λk現(xiàn)在描述導(dǎo)數(shù)函數(shù)的公式。能夠以數(shù)學(xué)或數(shù)值的方式控制該導(dǎo)數(shù)。如果選擇為數(shù)值方式，該導(dǎo)數(shù)可以由有限差分定義如下ddβkCovtot(βk0)=Covtot(βk0+Δβk)-Covtot(βko)Δβk]]>對(duì)于優(yōu)化過(guò)程中每個(gè)其他的目標(biāo)函數(shù)和變量可以定義相同的或類(lèi)似的公式。
因?yàn)樯鲜鰱鸥袷请x散的，所以當(dāng)一個(gè)變量連續(xù)地改變時(shí)到扇區(qū)的移動(dòng)臺(tái)分配將以離散的步驟形式產(chǎn)生。為了獲得導(dǎo)數(shù)合理的結(jié)果，一般需要選擇一個(gè)足夠精確的柵格和足夠大的Δβk值。通過(guò)進(jìn)行越來(lái)越精細(xì)的柵格間隔的優(yōu)化可以容易地檢查這一點(diǎn)。當(dāng)優(yōu)化導(dǎo)致收斂時(shí)，對(duì)于選擇的特定的Δβk值的集合已經(jīng)找到一個(gè)足夠精細(xì)的柵格間隔。另一方面，可以解析地確定該導(dǎo)數(shù)。這樣一個(gè)基于通路的插值技術(shù)的實(shí)現(xiàn)在上面引用的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，K．L．Clarkon等人的名稱(chēng)為“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的基于通路的估計(jì)和插值法”中進(jìn)行了描述。
在基于導(dǎo)數(shù)的優(yōu)化過(guò)程中，目標(biāo)函數(shù)、約束和目標(biāo)函數(shù)關(guān)于所有網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧參數(shù)的導(dǎo)數(shù)函數(shù)可以作為例如數(shù)值函數(shù)產(chǎn)生。生成的函數(shù)可以由商業(yè)上可利用的任何常規(guī)的數(shù)值優(yōu)化程序處理以便完成優(yōu)化。如上所述，適合于結(jié)合本發(fā)明使用的數(shù)值優(yōu)化程序的例子包括AMPL和SNOPT。
圖2A、圖2B、圖3A、圖3B、圖4A、圖4B和圖5的圖形顯示可以根據(jù)例如系統(tǒng)10的處理器12執(zhí)行的軟件程序指令來(lái)產(chǎn)生。一個(gè)根據(jù)本發(fā)明適當(dāng)配置的軟件程序可以例如獲得來(lái)自一個(gè)或多個(gè)源的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù)據(jù)，處理根據(jù)本發(fā)明優(yōu)化過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù)據(jù)，并且以所需的格式產(chǎn)生繪制生成的網(wǎng)絡(luò)配置信息的顯示。
本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是用于說(shuō)明的目的。例如，可以使用上述技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，或者優(yōu)化或者另外改進(jìn)一個(gè)已經(jīng)在工作的現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)。另外，本發(fā)明可以應(yīng)用于子網(wǎng)絡(luò)，例如一個(gè)給定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的指定部分，以及許多不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，例如具有移動(dòng)臺(tái)用戶單元或固定的用戶單元或移動(dòng)臺(tái)和固定單元的組合的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附加權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的這些和許多其他實(shí)施例是很容易理解的。
權(quán)利要求
1．一種用于提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能所需電平的處理器實(shí)現(xiàn)的方法，該方法包括步驟選擇一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)作為變量；以及根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的關(guān)于選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變量的一階或高階導(dǎo)數(shù)來(lái)優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)函數(shù)。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其中一個(gè)或多個(gè)選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)由連續(xù)的函數(shù)表征。
3．如權(quán)利要求1所述的方法，其中優(yōu)化步驟利用一個(gè)優(yōu)化算法，根據(jù)目標(biāo)函數(shù)關(guān)于選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變量的一階或高階導(dǎo)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。
4．如權(quán)利要求1所述的方法，其中目標(biāo)函數(shù)包括(ⅰ)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的最大值，(ⅱ)網(wǎng)絡(luò)容量的最大值，以及(ⅲ)網(wǎng)絡(luò)資源的最小值中至少之一。
5．如權(quán)利要求4所述的方法，其中目標(biāo)函數(shù)包括(ⅰ)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的最大值，(ⅱ)網(wǎng)絡(luò)容量的最大值，以及(ⅲ)網(wǎng)絡(luò)資源的最小值中至少兩個(gè)的線性組合。
6．如權(quán)利要求4所述的方法，其中相對(duì)于一個(gè)目標(biāo)覆蓋范圍區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍至少部分定義為一個(gè)服務(wù)質(zhì)量在規(guī)定門(mén)限值以上的區(qū)域的百分比。
7．如權(quán)利要求6所述的方法，其中網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍根據(jù)一特定覆蓋范圍區(qū)域內(nèi)表示業(yè)務(wù)密度的加權(quán)因子來(lái)加權(quán)。
8．如權(quán)利要求4所述的方法，其中網(wǎng)絡(luò)容量至少部分地由具有一個(gè)給定空間分布的業(yè)務(wù)量定義，并且表示無(wú)線網(wǎng)絡(luò)匹配于空間業(yè)務(wù)分布的能力。
9．如權(quán)利要求8所述的方法，其中網(wǎng)絡(luò)容量分量還表示具有給定空間分布的業(yè)務(wù)量，該分布可以由具有一個(gè)規(guī)定的目標(biāo)阻塞率的網(wǎng)絡(luò)傳送。
10．如權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括至少一個(gè)天線參數(shù)，天線參數(shù)包括天線位置、天線高度、天線取向、天線傾斜和天線射束寬度中至少一個(gè)。
11．如權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括一個(gè)發(fā)射功率電平，用于無(wú)線系統(tǒng)的至少一個(gè)通訊信道和鏈路。
12．如權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括一越區(qū)切換門(mén)限值，用于無(wú)線系統(tǒng)的至少一個(gè)通訊信道和鏈路。
13．如權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括無(wú)線系統(tǒng)的每個(gè)小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)的多個(gè)信道單元。
14．如權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括一個(gè)比例因子，用于無(wú)線系統(tǒng)的功率放大器。
15．如權(quán)利要求1所述的方法，其中在優(yōu)化過(guò)程中不是變量的其他的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)用作對(duì)優(yōu)化過(guò)程的約束。
16．如權(quán)利要求1所述的方法，其中優(yōu)化步驟利用一個(gè)基于統(tǒng)計(jì)路徑損耗的傳播環(huán)境模型。
17．如權(quán)利要求1所述的方法，其中優(yōu)化步驟利用預(yù)測(cè)傳播數(shù)據(jù)和在安裝地點(diǎn)測(cè)量中確定的實(shí)際傳播數(shù)據(jù)中至少之一。
18．如權(quán)利要求1所述的方法，其中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)支持移動(dòng)無(wú)線用戶單元的網(wǎng)絡(luò)。
19．如權(quán)利要求1所述的方法，其中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)支持固定無(wú)線用戶單元的網(wǎng)絡(luò)。
20．一種提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能所需電平的設(shè)備，該設(shè)備包括一個(gè)基于處理器的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)(ⅰ)識(shí)別一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)作為變量；以及(ⅱ)根據(jù)目標(biāo)函數(shù)關(guān)于選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變量的一階或高階導(dǎo)數(shù)來(lái)優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)目標(biāo)函數(shù)。
21．一種制品，包括一個(gè)存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)軟件程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于提供一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能所需的電平，其中當(dāng)由處理器執(zhí)行時(shí)一個(gè)或多個(gè)程序包括選擇一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)作為變量；以及根據(jù)目標(biāo)函數(shù)關(guān)于選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變量的一階或高階導(dǎo)數(shù)來(lái)優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)目標(biāo)函數(shù)。
全文摘要
用于優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能的改進(jìn)的技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中,基于導(dǎo)數(shù)的優(yōu)化過(guò)程被應(yīng)用于相對(duì)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧參數(shù)變量來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能量度的一個(gè)目標(biāo)函數(shù)。該優(yōu)化可以相對(duì)于選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變量,取決于目標(biāo)函數(shù)的一階或高階導(dǎo)數(shù)。目標(biāo)函數(shù)可以包括例如網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的最大值、網(wǎng)絡(luò)容量的最大值以及網(wǎng)絡(luò)資源的最小值中一個(gè)或多個(gè)。在優(yōu)化過(guò)程中不是變量的其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)用作對(duì)優(yōu)化過(guò)程的約束。本發(fā)明改進(jìn)了設(shè)計(jì)、調(diào)節(jié)和優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能的過(guò)程。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1295417SQ0013382
公開(kāi)日2001年5月16日 申請(qǐng)日期2000年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月4日
發(fā)明者肯尼思·L·克拉克森, 卡爾·G·漢姆佩爾, 約翰·D·霍比, 保羅·A·保拉科斯 申請(qǐng)人:朗迅科技公司