專利名稱：通信網(wǎng)絡(luò)和用于仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在通信系統(tǒng)內(nèi)的資源規(guī)劃。本發(fā)明可應(yīng)用于但并不僅限于在第三代無線通信系統(tǒng)內(nèi)的資源規(guī)劃。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)，例如蜂窩電話或?qū)Ｓ靡苿?dòng)無線電通信系統(tǒng)，通常提供將安排在多個(gè)基站收發(fā)信機(jī)站(BTS)和通常稱作移動(dòng)站(MS)的多個(gè)用戶單元之間的無線電電信鏈路。這種電信鏈路安排用于支持?jǐn)?shù)字和/或模擬通信信號(hào)。
無線通信系統(tǒng)與諸如公用交換電話網(wǎng)(PSTN)等固定通信系統(tǒng)的區(qū)別在原理上在于用戶單元/移動(dòng)站在覆蓋區(qū)之間移動(dòng)，其中由不同的BTS(和/或不同的業(yè)務(wù)供應(yīng)商)服務(wù)于不同覆蓋區(qū)內(nèi)的通信。為此，用戶單元/移動(dòng)站遇到可變的無線電傳播環(huán)境。
因而，為了系統(tǒng)規(guī)劃者確保在廣闊的地理覆蓋區(qū)域內(nèi)存在可接受的通信，這允許無線通信信號(hào)發(fā)送給在不同地理位置上的MS，和/或從其接收，必需確定大量的通信參數(shù)。此外，系統(tǒng)規(guī)劃者/網(wǎng)絡(luò)提供者需要保證設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)使其符合峰值使用要求，以便用戶在需要時(shí)能夠進(jìn)行呼叫。
在無線通信系統(tǒng)中，每個(gè)BTS具有與之相關(guān)的特定地理覆蓋區(qū)域(或小區(qū))。主要地，特定的BTS發(fā)射機(jī)功率電平和所使用天線的類型、高度和方向性規(guī)定覆蓋區(qū)域，其中BTS能夠維持與在其服務(wù)小區(qū)內(nèi)操作的MS的可接受的通信。此外，接收無線通信單元的接收機(jī)靈敏度性能也影響給定的覆蓋區(qū)域。在大型的蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)，組合這些小區(qū)，并且經(jīng)常重疊以產(chǎn)生寬廣和連續(xù)的信號(hào)覆蓋區(qū)域，同時(shí)用戶單元/移動(dòng)站在小區(qū)之間移動(dòng)。故意在系統(tǒng)規(guī)劃中設(shè)計(jì)小區(qū)重疊區(qū)域以保證用戶單元/移動(dòng)站能夠在小區(qū)之間成功地越區(qū)切換。
基于小區(qū)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)通?；诶硐氲男^(qū)模型。然而，由于地形特點(diǎn)和小區(qū)站和天線理想上并不位于規(guī)則的網(wǎng)格模型上的事實(shí)，理想化的小區(qū)模型實(shí)際上從不出現(xiàn)。因此，在系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)集成之前，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者因而使用無線電規(guī)劃工具以為每個(gè)小區(qū)估計(jì)無線電傳播，并預(yù)測(cè)相應(yīng)的覆蓋區(qū)域。根據(jù)這些傳播模型，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者能夠開發(fā)出將最小化預(yù)期干擾的用于該網(wǎng)絡(luò)的初始規(guī)劃(在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施部署之前)。一旦已經(jīng)模型化特定的基礎(chǔ)設(shè)施，為了多種用戶分布和參數(shù)，即MS的位置、MS的活動(dòng)狀態(tài)和由在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)操作的MS使用的發(fā)射功率，多次運(yùn)行仿真算法，從而獲得網(wǎng)絡(luò)性能的統(tǒng)計(jì)估計(jì)。
根據(jù)軟件仿真的結(jié)果，手工調(diào)整多種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置，例如BTS天線類型、方向、功率、高度、位置，或者無線電資源管理，例如越區(qū)切換參數(shù)、許可控制、擁塞控制等，以及其它的系統(tǒng)參數(shù)，例如小區(qū)重新選擇，從而改善仿真結(jié)果。隨后，為了進(jìn)一步改變參數(shù)，重新運(yùn)行軟件仿真算法。因而，在網(wǎng)絡(luò)安裝之前，設(shè)計(jì)仿真階段以收斂到一組參數(shù)設(shè)置，該組參數(shù)設(shè)置允許網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到預(yù)先定義的性能等級(jí)。
所運(yùn)行的仿真算法取決于技術(shù)。例如，與由移動(dòng)通信的第二代(2G)全球系統(tǒng)(GSM)使用的時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)相比，為實(shí)現(xiàn)第三代(3G)移動(dòng)通信系統(tǒng)而定義的碼分多址(CDMA)技術(shù)需要不同的用于評(píng)估網(wǎng)絡(luò)干擾和質(zhì)量的方法。CDMA的固有特征在于所有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶能夠在任何時(shí)候接入整個(gè)頻帶。因而，為一的頻率再用是基于CDMA的系統(tǒng)的公知特征。這意味著必需嚴(yán)格控制由在3G中分別稱作用戶裝置(UE)和節(jié)點(diǎn)B的用戶單元和基站發(fā)射的功率。為了設(shè)計(jì)、規(guī)劃、調(diào)查和發(fā)展基于CDMA的系統(tǒng)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的基于軟件的仿真以具體確定由每個(gè)節(jié)點(diǎn)B和每個(gè)UE使用的發(fā)射功率電平。
CDMA仿真部分涉及求解某些數(shù)學(xué)公式，對(duì)于這些公式不存在已知的“封閉形式”的解決方案。因此，使用數(shù)字技術(shù)，從而“猜測(cè)”初始的解決方案，并迭代地修改直到獲得真正的解決方案。為了確定何時(shí)獲得最終的解決方案，定義了“收斂標(biāo)準(zhǔn)”，因此，將該解決方案稱為“已收斂”。
在圖1中圖示了在基于CDMA的仿真應(yīng)用中用于功率收斂的公知迭代算法100，全部用軟件編寫。該迭代算法100包括兩個(gè)階段
(i)初始化階段110，其中作為機(jī)器代碼執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的所有組成部分，例如小區(qū)和UE等；和(ii)迭代階段150。
在初始化階段110中，將網(wǎng)絡(luò)信息讀入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，例如在步驟115中的收斂信息，在步驟120中的節(jié)點(diǎn)B信息，在步驟125中的UE信息和在步驟130中的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。
迭代階段150包括一系列的計(jì)算。在這一方面，在步驟155，為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個(gè)UE和節(jié)點(diǎn)B，在步驟160，該仿真計(jì)算新的發(fā)射功率。一旦已經(jīng)計(jì)算出發(fā)射功率，則該仿真能夠計(jì)算在每個(gè)小區(qū)內(nèi)導(dǎo)致的和對(duì)每個(gè)UE產(chǎn)生的干擾電平，如步驟165所示的。在仿真迭代結(jié)束時(shí)，在步驟170，確定功率是否已經(jīng)收斂。如果功率尚未收斂，即不能確定對(duì)干擾電平的明確回答，則該處理循環(huán)175，并使用用于一個(gè)或多個(gè)UE和/或節(jié)點(diǎn)B的一個(gè)或多個(gè)新的發(fā)射功率電平，如步驟155所圖示的。然而，如果功率在步驟170中已經(jīng)收斂，則該迭代功率/干擾電平仿真結(jié)束，如在步驟180中所示的。
必需為其獲得解決方案的“實(shí)體”的數(shù)量也很大。例如，50公里×50公里的地理區(qū)域通?？赡艽嬖?000個(gè)節(jié)點(diǎn)B和240000個(gè)活動(dòng)UE。因?yàn)榕c確保統(tǒng)計(jì)上準(zhǔn)確的結(jié)果有關(guān)的原因，因此，必需為不同的配置(所謂的快照)重復(fù)地解決該問題。對(duì)于這個(gè)大小的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于50個(gè)快照來說，收斂到解決方案所需要的執(zhí)行時(shí)間可能達(dá)到25個(gè)小時(shí)。這是因?yàn)樵诮鉀Q方案收斂之前需要大量的迭代，和在每個(gè)迭代上必需的計(jì)算很耗費(fèi)時(shí)間。
可以使用同時(shí)(并行)處理單元提高這樣一個(gè)仿真算法的速度。然而，在這種情況下，限制因素將是管理各個(gè)處理之間通信的額外開銷。
因而，總而言之，已知的處理因此非常耗費(fèi)時(shí)間，可能耗費(fèi)大量的處理能力，因?yàn)槊總€(gè)參數(shù)的改變導(dǎo)致必需通過迭代處理驗(yàn)證的進(jìn)一步的迭代。盡管最終的選定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確實(shí)(或應(yīng)當(dāng))產(chǎn)生實(shí)際上的工作網(wǎng)絡(luò)，但是該仿真處理耗時(shí)很長(zhǎng)。此外，由于執(zhí)行這種仿真耗費(fèi)大量時(shí)間，和在該仿真處理中缺乏推動(dòng)力，很少存在在部署之后對(duì)網(wǎng)絡(luò)的任何后續(xù)修改或繼續(xù)的發(fā)展。此外，在對(duì)運(yùn)行此仿真存在限制時(shí)間的情況下，可以實(shí)現(xiàn)次優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，其中網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)僅符合而不是超過網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的最低要求。
因而，在本發(fā)明的領(lǐng)域中需要一種在無線通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和設(shè)計(jì)中資源規(guī)劃的改進(jìn)方法。此外，需要提供一種基于小區(qū)的通信系統(tǒng)，它能夠通過持續(xù)地仿真繼續(xù)優(yōu)化，其中可以減輕上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法，如權(quán)利要求1所要求保護(hù)的。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種通信網(wǎng)絡(luò)，如權(quán)利要求12所要求保護(hù)的。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種通信單元，如權(quán)利要求13所要求保護(hù)的。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種存儲(chǔ)介質(zhì)，如權(quán)利要求14所要求保護(hù)的。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種仿真工具，如權(quán)利要求15所要求保護(hù)的。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種仿真工具，如權(quán)利要求16所要求保護(hù)的。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種蜂窩通信系統(tǒng)，如權(quán)利要求29所要求保護(hù)的。
總之，本發(fā)明的創(chuàng)造性概念推薦了一種通過具體改進(jìn)迭代階段的對(duì)已知仿真處理的改進(jìn)。該迭代階段在硬件中處理，而不是在軟件內(nèi)處理，這便于在沒有封閉形式解決方案的等式中迭代參數(shù)更快的收斂，所述參數(shù)例如是發(fā)射功率。這提供了響應(yīng)于正在進(jìn)行的仿真，執(zhí)行實(shí)際通信系統(tǒng)快速修改的機(jī)會(huì)。
形式為仿真工具的設(shè)備模擬和仿真無線通信網(wǎng)絡(luò)。該仿真工具包括可配置的硬件平臺(tái)，它模擬空中接口，并能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)際通信網(wǎng)絡(luò)的快速收斂(接近實(shí)時(shí)的)。形式最好為計(jì)算機(jī)的軟件平臺(tái)配置硬件平臺(tái)，并根據(jù)需要執(zhí)行信息/結(jié)果的進(jìn)一步的分析和表達(dá)。
在一種實(shí)施例中，將考慮中的通信網(wǎng)絡(luò)分類為靜態(tài)的，即其中移動(dòng)通信單元保持固定，如在“時(shí)間凍結(jié)”分析中。
在替代實(shí)施例中，將考慮中的通信網(wǎng)絡(luò)分類為動(dòng)態(tài)的，即其中移動(dòng)站的位置(或/和影響發(fā)射信號(hào)的周圍環(huán)境)作為時(shí)間函數(shù)而改變。
典型地，該方法作為無線電規(guī)劃工具的一部分應(yīng)用，并在選擇無線電基站位置、調(diào)諧發(fā)射機(jī)參數(shù)和/或選擇天線設(shè)置時(shí)使用。
在一種實(shí)施例，該方法可以作為根據(jù)預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算最佳網(wǎng)絡(luò)配置的處理的一部分應(yīng)用。
典型地，可以比較從硬件平臺(tái)輸出的一組數(shù)據(jù)/結(jié)果與預(yù)定義的網(wǎng)絡(luò)要求，并獲得與是否符合所述預(yù)定義網(wǎng)絡(luò)要求有關(guān)的決定，當(dāng)符合時(shí)，假設(shè)這些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)是可以接受的。
假定與仿真有關(guān)的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，并涉及下述參數(shù)中的任一個(gè)參數(shù)或任一組合將由網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域、將為其生成仿真的手持機(jī)數(shù)量、手持機(jī)狀態(tài)即移動(dòng)還是靜態(tài)的、手持機(jī)和/或基站的發(fā)射功率、基站自身的設(shè)置和通?？梢砸暈轭A(yù)定參數(shù)的任何數(shù)據(jù)，所述預(yù)定參數(shù)實(shí)際上將不改變、幾乎不改變或不影響網(wǎng)絡(luò)性能。
可以使用該仿真工具在實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)上生成數(shù)據(jù)結(jié)果。舉一個(gè)例子，如果網(wǎng)絡(luò)地理區(qū)域包括業(yè)務(wù)量很大的傳輸鏈路，例如高速公路、計(jì)算機(jī)路由或鐵路線，則在任一給定的日子內(nèi)，因?yàn)樵谝惶扉_始時(shí)在第一方向內(nèi)和在一天結(jié)束時(shí)在相反方向內(nèi)發(fā)生的忙時(shí)業(yè)務(wù)，和在兩個(gè)時(shí)間之間，較低的使用率，使用特性可能變化很大。因而，數(shù)據(jù)庫可以保存數(shù)據(jù)以允許在這些不同使用例子的每個(gè)例子上網(wǎng)絡(luò)使用的仿真。
因而，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，通過施加電壓給特別設(shè)計(jì)的電子電路，使電流流動(dòng)，并測(cè)量在電路輸出上獲得的電勢(shì)，仿真在蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的實(shí)體(基站和移動(dòng)終端)的“狀態(tài)”和功率電平。
如果希望，根據(jù)正在研究的網(wǎng)絡(luò)的具體例子(即控制功率電平、業(yè)務(wù)分配、等等)，可以改變所施加電壓的幅度以提供推動(dòng)力，輸出電壓是所關(guān)注的結(jié)果功率電平。最好使用形式為處理器/計(jì)算機(jī)的軟件平臺(tái)執(zhí)行電路的配置和輸出的進(jìn)一步的分析、處理和表達(dá)。
因而，基本上避免了耗費(fèi)時(shí)間的迭代算法所需要的計(jì)算基站和移動(dòng)終端的功率電平之間復(fù)雜的互相依賴，以及所有其它參數(shù)設(shè)置和業(yè)務(wù)分配的修改。


圖1是流程圖，說明作為完全由軟件實(shí)現(xiàn)和在計(jì)算機(jī)處理單元內(nèi)執(zhí)行的基于碼分多址(CDMA)的蜂窩系統(tǒng)仿真一部分的用于實(shí)現(xiàn)功率收斂的常規(guī)迭代算法。
現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在附圖中圖2圖示修改以支持本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的各種創(chuàng)造性概念的蜂窩無線電通信系統(tǒng)的方框圖；圖3圖示本發(fā)明的實(shí)施例的交互工作，并圖示軟件/硬件實(shí)施方式；圖4圖示用于包括一個(gè)節(jié)點(diǎn)B和兩個(gè)UE的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)(只是為了說明目的)的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
；圖5圖示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的為了將在軟件控制下配置硬件平臺(tái)需要的接口電路的簡(jiǎn)圖；圖6圖示用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)選硬件電路的簡(jiǎn)化方框圖；圖7圖示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，為了在軟件控制下配置硬件平臺(tái)以抽樣硬件平臺(tái)的輸出和讀回到計(jì)算機(jī)內(nèi)需要的接口電路的一種實(shí)施例；和圖8圖示說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例實(shí)施的仿真算法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
無線通信系統(tǒng)的仿真非常復(fù)雜，主要因?yàn)榇罅康臒o線通信單元，例如基站/節(jié)點(diǎn)B和用戶單元/用戶裝置(UE)。此外，仿真的計(jì)算執(zhí)行時(shí)間很長(zhǎng)。這限制了由蜂窩運(yùn)營(yíng)商能夠設(shè)計(jì)和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的速度。
參考諸如由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)規(guī)定的CDMA通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)的第三代蜂窩通信系統(tǒng)的仿真描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，創(chuàng)造性的概念同樣可以應(yīng)用于任何其它的無線接入技術(shù)，例如TDMA、FDMA、OFDMA、等等。
仿真CDMA網(wǎng)絡(luò)主要涉及估計(jì)由節(jié)點(diǎn)B和用戶單元發(fā)射的功率。在這些實(shí)體之間存在嚴(yán)重的干擾。干擾電平也取決于它們的相對(duì)位置，這需要在仿真中估計(jì)。為了抑制這樣的干擾電平，用戶單元/UE和節(jié)點(diǎn)B都必需采用適當(dāng)?shù)墓β孰娖剑瑥亩鴮?shí)現(xiàn)為終端用戶預(yù)先定義的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。
可以預(yù)計(jì)這些創(chuàng)造性的概念可以由例如3G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)和管理中心(OMC)以實(shí)時(shí)的方式應(yīng)用以仿真該網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性能。以這種方式，根據(jù)主要和可變的條件，OMC能夠連續(xù)地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能?？蛇x擇地，可以預(yù)計(jì)本發(fā)明的仿真方式可以由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)用在無線蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的初始設(shè)計(jì)中。
因而，上述描述詳細(xì)說明了如何可以將這些創(chuàng)造性的概念應(yīng)用于實(shí)際的3G UMTS網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)選地，作為仿真結(jié)果以偽實(shí)時(shí)的方式應(yīng)用于系統(tǒng)參數(shù)的修改。首先，參見圖2，概括圖示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的基于蜂窩的電話通信系統(tǒng)200。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，基于蜂窩的電話通信系統(tǒng)200符合通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)和/或通用分組無線電系統(tǒng)(GPRS)空中接口，并包含能夠在其上操作的網(wǎng)絡(luò)單元。
具體而言，本發(fā)明的這些創(chuàng)造性概念的仿真方面能夠應(yīng)用于與UTRAN無線電接口相關(guān)的寬帶碼分多址(WCDMA)標(biāo)準(zhǔn)的第三代合作項(xiàng)目(3GPP)規(guī)范(在由ETSI開發(fā)的規(guī)范3G TS 25.xxx系列中描述)。
通常，空中接口協(xié)議由在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中在UMTS術(shù)語中稱作節(jié)點(diǎn)B的基站收發(fā)信機(jī)進(jìn)行管理。節(jié)點(diǎn)B在地理上相互隔開-一個(gè)節(jié)點(diǎn)B支持一個(gè)小區(qū)(或者例如小區(qū)的扇區(qū))。多個(gè)用戶終端(或者在UMTS術(shù)語中稱作用戶裝置(UE))212、214、216在無線電鏈路218、219、220上與多個(gè)節(jié)點(diǎn)B 222、224、226、228、230、232通信。該系統(tǒng)包括許多其它的UE和節(jié)點(diǎn)B，為了清楚在此未圖示。
無線通信系統(tǒng)，有時(shí)稱作網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)域，連接到外部網(wǎng)絡(luò)234，例如互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)域(同時(shí)參考第三代UMTS和第二代GSM系統(tǒng)進(jìn)行描述)包括(i)核心網(wǎng)絡(luò)，即至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)244和/或至少一個(gè)服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)；和(ii)接入網(wǎng)絡(luò)，即(ai)GPRS(或UMTS)無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)236-240；或(aii)GSM系統(tǒng)內(nèi)的基站控制器(BSC)和/或(bi)GPRS(或UMTS)節(jié)點(diǎn)B 222-232；或(bii)GSM系統(tǒng)中的基站收發(fā)信機(jī)站(BTS)。
GGSN/SGSN 244負(fù)責(zé)域諸如互聯(lián)網(wǎng)234的公用交換數(shù)據(jù)網(wǎng)(PSDN)或公用交換電話網(wǎng)(PSTN)234的GPRS(或UMTS)連接。SGSN 244為例如在GPRS核心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的業(yè)務(wù)執(zhí)行路由選擇和通道化功能，而GGSN 244鏈接到外部分組網(wǎng)絡(luò)，在這種情況下，訪問該系統(tǒng)的GPRS模式的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
節(jié)點(diǎn)B 222-232通過在UMTS術(shù)語中稱作無線電網(wǎng)絡(luò)控制器站(RNC)，包括RNC236、238、240，的基站控制器和諸如MSC 242的移動(dòng)交換中心(MSC)(為了清楚，在此未圖示其它的MSC)和SGSN 244(為了清楚，在此未圖示其它的SGSN)連接到外部網(wǎng)絡(luò)。
每個(gè)節(jié)點(diǎn)B 222-232包含一個(gè)或多個(gè)收發(fā)信機(jī)單元，并通過如在UMTS規(guī)范中定義的Iub接口與基于小區(qū)的系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)備的其余部分通信。
每個(gè)RNC 236-240可以控制一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)B 222-232。每個(gè)MSC 242提供到外部網(wǎng)絡(luò)234的網(wǎng)關(guān)。運(yùn)營(yíng)和管理中心(OMC)246操作地連接到RNC 236-240和節(jié)點(diǎn)B 222-232(為了清楚，僅圖示與節(jié)點(diǎn)B 226相關(guān)的)。OMC 246管理和控制蜂窩電話通信系統(tǒng)200的部分，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的。在該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中在很高的級(jí)別上圖示包括原籍位置寄存器和訪問者位置寄存器具體功能的位置登記功能280，以便位置信息是在系統(tǒng)內(nèi)通用的。技術(shù)人員將理解位置等級(jí)功能280在替代實(shí)施例中可以操作地連接到較低級(jí)別的單元，例如SGSN 242、244、GGSN(未圖示)或OMC 246。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，已經(jīng)修改OMC 246以執(zhí)行UMTS網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)仿真。在這一方面，已經(jīng)修改OMC 246以使用多個(gè)節(jié)點(diǎn)B和/或UE功率電平的指示。已知可以使用下述普通等式來估計(jì)在仿真中任一UE所需要的功率電平。
PBS_to_m=Im×(Eb/N0)mC/Rm×Ls---(1)]]>Im=Σn=1,n≠sNbsPn×1Ln+(Ps-Pm)×1Ls×a---(2)]]>其中PBS_to_m表示從節(jié)點(diǎn)B到移動(dòng)用戶單元/UE m所需要的功率。
Eb/N0表示每比特的能量/噪聲+干擾頻譜密度；這個(gè)參數(shù)在保證移動(dòng)用戶單元/UE m的可接受的服務(wù)質(zhì)量中至關(guān)重要。
C表示CDMA系統(tǒng)的碼片速率。
Rm表示移動(dòng)站m的數(shù)據(jù)速率。
Im表示移動(dòng)站m經(jīng)歷的干擾。
Ls表示移動(dòng)用戶單元/UE m的從服務(wù)基站/節(jié)點(diǎn)B的鏈路損耗。
Pn表示在其它基站/節(jié)點(diǎn)B上的總功率，其中n＝1至N比特/秒，它是在正在仿真的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的基站總數(shù)，其中n不等于s，s是移動(dòng)用戶單元/UE m的服務(wù)基站/節(jié)點(diǎn)B。
a是非正交因子。
上述等式?jīng)]有封閉形式的解決方案，因?yàn)镻BS_to_m取決于Im，Im自身取決于PBS_to_m以及其它節(jié)點(diǎn)B的功率。當(dāng)估計(jì)移動(dòng)站的功率是也是如此。
該等式變成Pm_to_BS=IBS×(Eb/N0)m_to_BSC/Rm_to_BS×Ls---(3)]]>其中Im=Σn=1,n≠sNmPm×1Ln+(Ps-Pm_to_BS)×1Ls---(4)]]>為了使用傳統(tǒng)的方法求解這些等式，需要許多迭代步驟，其中估計(jì)初始的解決方案，在每一步驟上修改最后的估計(jì)值，直到解決方案收斂到最終值。
然而，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，通過合并混合軟件-硬件系統(tǒng)，如參考圖3更詳細(xì)地描述的，大大簡(jiǎn)化了這些等式的求解。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，可以預(yù)見可以在無線通信網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)仿真中使用這些創(chuàng)造性的概念。在這一方面，假設(shè)在OMC 246中的處理器運(yùn)行仿真程序。然而，在替代實(shí)施例中，可以預(yù)見在可操作地耦合到OMC 246的任一單元內(nèi)的軟件中可以實(shí)現(xiàn)這些概念?？商娲兀倪M(jìn)的仿真算法可以位于基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)的任何其它單元內(nèi)，例如分立的分析平臺(tái)，或者甚至分布在多個(gè)單元內(nèi)，如果合適的話。例如，可以在蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施裝置的無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)內(nèi)實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的仿真算法，和/或可以將其實(shí)施為在附屬平臺(tái)上的獨(dú)立單元/功能。
更一般地，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，通過任一合適的方式，可以將改進(jìn)的仿真算法編程在例如OMC 246中。例如，可以將新的設(shè)備添加給常規(guī)的通信單元?？商娲兀缤ㄟ^重新編程其中的一個(gè)或多個(gè)處理器，可以修改常規(guī)通信單元的現(xiàn)有部件。同樣地，可以以在存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)的處理器可執(zhí)行指令的形式實(shí)施所需要的修改，所述存儲(chǔ)介質(zhì)例如是軟盤、硬盤、可編程只讀存儲(chǔ)器(PPOM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或這些或其它存儲(chǔ)介質(zhì)的任何組合。
現(xiàn)在，參見圖3，圖示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的混合軟件-硬件系統(tǒng)300。該混合軟件-硬件系統(tǒng)300圖示在主要基于軟件的域310和主要基于硬件的域320之間的處理責(zé)任的劃分。例如，可以預(yù)見由軟件域執(zhí)行的一些與軟件相關(guān)的工作315可以包括從用戶或網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商接收數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，即基于仿真結(jié)果的系統(tǒng)參數(shù)的實(shí)時(shí)修改，預(yù)計(jì)可以以實(shí)時(shí)方式從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的單元/通信單元接收這些數(shù)據(jù)，所述單元/通信單元例如是在該系統(tǒng)內(nèi)的知道諸如UE個(gè)數(shù)和由UE或節(jié)點(diǎn)B使用的功率電平等的節(jié)點(diǎn)B或MSC。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，這些創(chuàng)造性的概念推薦了通過使用包括可配置硬件325的硬件平臺(tái)320實(shí)現(xiàn)迭代等式的基本上瞬時(shí)收斂的裝置。該可配置的硬件325具體實(shí)施以替換作為迭代收斂部分的軟件仿真器的最耗費(fèi)時(shí)間的部件。
在這一方面，根據(jù)所要解決的具體問題(等式)，軟件平臺(tái)315提供輸入信號(hào)330給硬件平臺(tái)325。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，輸入信號(hào)的形式最好是電壓電平，但是可以包括信號(hào)的任何合適的電變量，例如電流。實(shí)際上，合適輸入信號(hào)的選擇“配置”硬件平臺(tái)325。
硬件平臺(tái)325設(shè)計(jì)以使用模擬和/或數(shù)字電路模擬無線網(wǎng)絡(luò)，其中最好使用電壓電平對(duì)應(yīng)于在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的各種發(fā)射(和/或接收)功率電平。隨后，將硬件平臺(tái)325的輸出饋送回340軟件平臺(tái)315以進(jìn)一步分析。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，硬件和軟件之間的接口通過模數(shù)和數(shù)模電路。
寬帶CDMA(WCDMA)技術(shù)中仿真的目的是為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)B發(fā)射機(jī)和所有UE計(jì)算功率電平。然而，值得注意的是，所有這些實(shí)體都是相關(guān)的。例如，參考圖4的非常簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)圖400，從節(jié)點(diǎn)B 405在第一通信鏈路410發(fā)送到UE-1415的功率取決于在從節(jié)點(diǎn)B 405到UE-2425的第二通信鏈路420上發(fā)送的功率，反之亦然。很顯然，無線網(wǎng)絡(luò)將包括在此圖示之外的其它更多的通信單元，因此，顯著地影響每個(gè)發(fā)射功率之間的相互作用。
已知的仿真算法解決這個(gè)二分法的機(jī)制如下。首先，仿真算法將估計(jì)從節(jié)點(diǎn)B405發(fā)送到UE-1415的功率。隨后，仿真算法將使用下述遞歸等式[7]和[8]計(jì)算從節(jié)點(diǎn)B 405發(fā)送給UE-2425的功率。隨后，該仿真算法將使用下述的遞歸等式[5]和[6]計(jì)算發(fā)送給UE-1415的功率的新的估計(jì)值。隨后，由該仿真算法重復(fù)這一處理，直到所計(jì)算的功率達(dá)到穩(wěn)定值(即它們已經(jīng)收斂)。
PBS_to_m1=Im1×(Eb/N0)BS_to_m1C/RBS_to_m1×L1---(5)]]>其中Im1=(Pc+PBS_to_m2)×a×1L1---(6)]]>和PBS_to_m2=Im2×(Eb/N0)BS_to_m2C/RBS_to_m2×L2---(7)]]>其中Im2=(Pc+PBS_to_m1)×a×1L2---(8)]]>
和SIRm=(Eb/N0)BS_to_mC/RBS_to_m---(9)]]>因此，總的業(yè)務(wù)信道功率是PT＝PBS_to_m1+PBS_to_m10其中Pc是節(jié)點(diǎn)B 405的控制信道功率，和PT是節(jié)點(diǎn)B 405的業(yè)務(wù)信道功率。
這是這樣一種迭代處理，其中將未知變量的估計(jì)值饋送回已知公式，從而獲得逐漸更好的估計(jì)值。
然而，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，推薦使用電子反饋電路以完全消除迭代的需要。因此，可以使仿真在短得多的時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的解決方案。
現(xiàn)在，參見圖5，圖示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，為了在軟件控制下配置硬件平臺(tái)需要的接口電路的簡(jiǎn)圖。該電路包括通過總線515可操作地連接到接口電路510的計(jì)算機(jī)520。接口電路510可操作地連接到所推薦的硬件實(shí)施505，它提供數(shù)據(jù)的基本上瞬時(shí)的收斂。將參考圖7進(jìn)一步描述接口電路。
現(xiàn)在，參見圖6，圖示用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)選硬件電路的簡(jiǎn)化方框圖600。在此，已經(jīng)將所關(guān)注的實(shí)體即發(fā)射機(jī)的功率電平模擬為電壓。使用兩種類型的簡(jiǎn)單電子組件加法器和除法器(或放大器)。加法器在它們的輸出上生成作為兩個(gè)或更多輸入電壓之和的電壓。乘法器在它們的輸出上生成作為輸入電壓成比例形式的電壓。這些組件以這樣一種方式連接，從而實(shí)現(xiàn)所需要的反饋。
在圖4的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)中，需要用于兩個(gè)UE的解決方案，硬件電路將包括兩個(gè)相互依賴的路徑。用于第一UE的第一路徑包括加法器功能610，它接收和相加輸入電壓Pc 605和第二UE的反饋電壓。將加法器功能610的輸出輸入給乘法器功能615，在此將其相對(duì)于參數(shù)‘a(chǎn)’除以路徑損耗L1按比例縮放。乘法器功能615的輸出也在乘法器功能620中相對(duì)于用于第一UE的信號(hào)干擾比按比例縮放，隨后再次在乘法器功能625中乘以第一路徑損耗。隨后，將乘法器功能625的輸出在加法器635上輸入給第二路徑。類似地，在第二路徑中使用相同的電路，加法器635繼之以乘法器功能640、645和650。將兩個(gè)路徑的輸出輸入給最后的加法器630，隨后，將輸出電壓PT660返回給軟件仿真算法。
再次參見圖6，輸入電壓Pc605是由系統(tǒng)用戶指定的已知實(shí)體。類似地，乘法器的“增益”或“縮放因子”是先驗(yàn)已知的，該電路“求解”PT。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，通過確保電路中不希望存在的最低電容效應(yīng)，調(diào)整輸出電壓將要花費(fèi)的時(shí)間將在比同一問題的軟件解決方案可能的花費(fèi)時(shí)間更快的量級(jí)上。
因?yàn)榭梢詫⒃撾娐穼?shí)施為一系列的加法器和乘法器功能，所以能夠很容易地以應(yīng)用專用集成電路(ASIC)實(shí)現(xiàn)該電路。同樣，ASIC可以被修改以包括任意數(shù)量的UE和節(jié)點(diǎn)B，從而仿真實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)。此外，已經(jīng)參考下行鏈路的計(jì)算描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，可以預(yù)見相同的創(chuàng)造性概念也可以擴(kuò)展到上行鏈路的情況。有利地，也可以在分析中輕易地包含任何其它的空中接口參數(shù)，例如無線電資源管理參數(shù)。
如上所述，在該硬件平臺(tái)中，表示無線電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)功率的實(shí)體是電壓。因而，例如，用由軟件輸入給硬件平臺(tái)的電壓表示基站的控制信道功率Pc。類似地，該軟件通過設(shè)置一個(gè)或多個(gè)其它參數(shù)L1、L2和(Eb/N0)BS_to_mC/RBS_to_m]]>來配置硬件平臺(tái)。由軟件讀回硬件的輸出PT。
通過上述的普通等式可以描述到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展，在圖6中介紹的實(shí)施方式可以按比例地縮放以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)的收斂。
現(xiàn)在參見圖7，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例圖示了為了將在軟件控制(例如圖3的軟件平臺(tái)310)下配置硬件平臺(tái)(例如圖3的硬件平臺(tái)320)所需要的接口電路700的一種實(shí)施例。參見圖7，在此稱作快速算法平臺(tái)(FAP)的硬件電路320更詳細(xì)地圖示了圖6的電路及其擴(kuò)展。
系統(tǒng)用戶規(guī)定硬件電路320的輸入，這些輸入是圖6的Pc和乘法器的“增益”。用戶最初將在圖7的軟件組件310內(nèi)規(guī)定這些輸入。這可以是直接輸入，或者最好可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)。而且，可以直接保存或者通過預(yù)處理從其它數(shù)據(jù)推導(dǎo)出這些數(shù)值。
一旦用戶初始化，或者通過自動(dòng)處理，軟件將所有的所需要的數(shù)值寫入一部分存儲(chǔ)器內(nèi)(可以是專用于此目的的外部專用存儲(chǔ)器)。對(duì)于將要輸入給FAP 320的每個(gè)變量，軟件310寫入兩個(gè)信息識(shí)別該變量的“地址”(或“ID”)705和作為相應(yīng)變量數(shù)值的“數(shù)值”710。軟件310按順序?qū)⑺兴枰妮斎胱兞繉懭胪淮鎯?chǔ)器位置。將每個(gè)變量“寫”操作之間的時(shí)間間隔選擇得足夠長(zhǎng)，從而確保能夠正確地執(zhí)行數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換715和抽樣與保存操作730。
因而，一旦將“地址-數(shù)值”對(duì)寫入存儲(chǔ)器位置，D/A轉(zhuǎn)換器715將該值轉(zhuǎn)換成電壓，隨后，由一個(gè)，并且僅由一個(gè)‘抽樣和保存’電路730抽樣和保存。該變量的‘地址’確定哪一個(gè)‘抽樣和保存’電路730是活動(dòng)的。將這種單個(gè)電路730的選擇實(shí)現(xiàn)為每個(gè)‘抽樣和保存’電路具有使能/禁止輸入725，并設(shè)計(jì)地址解碼器邏輯塊720以便在禁止其它‘抽樣和保存’電路時(shí)僅相關(guān)的‘抽樣和保存’電路是使能的。這樣，使FAP 320可以獲得所有的所需要的變量。
可以預(yù)見可以使用多種其它的機(jī)制和電路配置將數(shù)據(jù)從軟件310傳送給FAP320。然而，上述優(yōu)選的機(jī)制提供的優(yōu)點(diǎn)在于它使用較簡(jiǎn)單的‘抽樣和保存’和‘解碼器邏輯’建立塊，這些是復(fù)制每個(gè)變量需要的電路。這使得能夠使用單個(gè)的復(fù)雜數(shù)模電路。
有效地，使用相同的電路700，從而將硬件平臺(tái)320的輸出抽樣和讀回到軟件平臺(tái)的計(jì)算機(jī)/處理器315內(nèi)。然而，在這個(gè)方向上，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器操作。
因而，該軟件繼續(xù)，通過它寫入“地址”存儲(chǔ)位置705的一組“地址”或“ID”，其中每個(gè)地址對(duì)應(yīng)于從FAP 320讀出的變量。地址解碼器邏輯電路720保證通過正確的‘抽樣和保存’電路730將相關(guān)的FAP輸出路由選擇到D/A轉(zhuǎn)換器715，它一旦轉(zhuǎn)換則使該數(shù)值可用于軟件310。隨后，該順序重復(fù)，直到讀出所有的所需要的FAP輸出。
總之，根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備包括一種軟件可配置硬件平臺(tái)，它仿真無線通信網(wǎng)絡(luò)的空中接口，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的接近實(shí)時(shí)的仿真，因而避免了和替代了當(dāng)前在使用的耗費(fèi)時(shí)間的軟件實(shí)施方式。本發(fā)明(通過其自身或作為更大型系統(tǒng)的基本組件)具有在無線電網(wǎng)絡(luò)的仿真、分析、設(shè)計(jì)和優(yōu)化中的應(yīng)用。
與上面描述的系統(tǒng)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)視和調(diào)整相比，在將上述創(chuàng)造性的概念應(yīng)用于初步網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)仿真處理中的替代實(shí)施例中，可以預(yù)見該硬件平臺(tái)的配置不必是靜態(tài)的。在這一點(diǎn)上，通過安排網(wǎng)絡(luò)配置隨著時(shí)間改變，根據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的預(yù)先編程的事件序列，能夠準(zhǔn)確地研究網(wǎng)絡(luò)的隨著時(shí)間改變的動(dòng)態(tài)特性。
在這種情況下，運(yùn)營(yíng)商通過規(guī)定網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)隨著時(shí)間改變的方式定義動(dòng)態(tài)情況，或者可選擇地，使用移動(dòng)站的基于位置的信息預(yù)測(cè)或者根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)操作時(shí)記錄的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)確定工作情況。將該序列存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)。當(dāng)運(yùn)營(yíng)商開始分析時(shí)，對(duì)于該序列的每個(gè)時(shí)間步驟，將規(guī)定配置轉(zhuǎn)換成輸入電壓，應(yīng)用于硬件平臺(tái)，并將相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)讀回和存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)。隨后，為每個(gè)時(shí)間步驟重復(fù)該處理。因此，對(duì)應(yīng)于正在研究的動(dòng)態(tài)情況，建立了網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)觀察。
現(xiàn)在參見圖8，流程圖800圖示優(yōu)選仿真處理的概況。該優(yōu)選仿真處理使用已知初始化階段810的單元/步驟，使用讀入到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息，例如在步驟815的收斂信息，在步驟820的節(jié)點(diǎn)B信息，在步驟825的UE信息和在步驟830的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。
然而，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，現(xiàn)在在步驟855，如上所述，將網(wǎng)絡(luò)信息讀入到FAP電路中。隨后，在步驟860從FAP電路讀出信息，該處理在步驟865結(jié)束。以這種方式，不存在計(jì)算新的發(fā)射功率和運(yùn)行干擾情況以查看功率是否收斂的過長(zhǎng)的迭代處理。
已經(jīng)參考諸如通用移動(dòng)電信標(biāo)準(zhǔn)(UMTS)等蜂窩電話通信系統(tǒng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。可以預(yù)見本發(fā)明同樣可應(yīng)用于其它的無線CDMA、TDMA、FDMA或OFDMA通信系統(tǒng)。可以受益于在此描述的創(chuàng)造性概念的諸如專用或公用移動(dòng)無線電通信系統(tǒng)等的替代無線電通信結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
這些創(chuàng)造性的概念并不限制于在仿真寬帶CDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。可以預(yù)見這些創(chuàng)造性的概念同樣可應(yīng)用于需要解決類似于在此詳細(xì)描述的等式的遞歸等式的任何情況。具體而言，可以預(yù)見這些創(chuàng)造性的概念可以應(yīng)用于任一無線電網(wǎng)絡(luò)，例如無線電網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)仿真、無線電網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)仿真、無線電網(wǎng)絡(luò)的離線優(yōu)化和無線電網(wǎng)絡(luò)的在線(或接近實(shí)時(shí))的優(yōu)化、等等。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到通過在此描述的創(chuàng)造性的概念用戶可以獲得大量的應(yīng)用和機(jī)會(huì)。在這一方面，上面提供的例子儀說明了其中一小部分。
將理解上面描述的用于資源(重新)規(guī)劃的無線通信系統(tǒng)和改進(jìn)的OMC和改進(jìn)的方法提供了使用現(xiàn)有的無線電規(guī)劃不能輕易獲得的至少一個(gè)或多個(gè)下述的優(yōu)點(diǎn)(i)顯著地降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商設(shè)計(jì)和優(yōu)化系統(tǒng)所花費(fèi)的時(shí)間。
(ii)這些創(chuàng)造性的概念同樣可應(yīng)用于自由網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，使蜂窩運(yùn)營(yíng)商的無線電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的整個(gè)處理自動(dòng)化。
(iii)這些創(chuàng)造性的概念同樣可應(yīng)用于無線通信網(wǎng)絡(luò)的正在進(jìn)行的和基本上實(shí)時(shí)的調(diào)整，在當(dāng)今的大型無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不能預(yù)見的特征。
(iv)顯著地降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商設(shè)計(jì)和研究網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性能花費(fèi)的時(shí)間。
雖然上文描述了本發(fā)明實(shí)施例的具體和優(yōu)選的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以輕易地應(yīng)用這些創(chuàng)造性概念的變型和修改。
因而，已經(jīng)提供了用于仿真器驅(qū)動(dòng)的小區(qū)配置(重)規(guī)劃的通信系統(tǒng)、改進(jìn)的OMC和方法，其中已經(jīng)基本上避免了上面描述的與現(xiàn)有技術(shù)的配置相關(guān)的缺點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種仿真或設(shè)計(jì)支持多個(gè)通信單元之間通信的通信網(wǎng)絡(luò)的方法(800)，其中該方法包括步驟使用(855，860)仿真工具(300)求解與通信網(wǎng)絡(luò)的操作相關(guān)的數(shù)學(xué)公式；其中該方法的特征在于步驟在仿真工具(300)的硬件平臺(tái)(320)內(nèi)的硬件中求解一個(gè)或多個(gè)迭代數(shù)學(xué)公式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法(800)，其中仿真工具還包括軟件平臺(tái)(310)，可操作地耦合到硬件平臺(tái)(320)，并使用一系列的數(shù)學(xué)公式，其中至少一個(gè)數(shù)學(xué)公式不具有封閉形式的求解方法，該方法的特征還在于步驟通過硬件平臺(tái)求解不具有封閉形式的求解方法的一個(gè)或多個(gè)數(shù)學(xué)公式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法(800)，其中該方法的特征還在于步驟通過軟件平臺(tái)(310，315)提供與一個(gè)或多個(gè)將要求解的數(shù)學(xué)公式相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)(330)給硬件平臺(tái)(320，325)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法(800)，其中該方法的特征還在于步驟由軟件平臺(tái)(310，315)，通過設(shè)置將要求解的數(shù)學(xué)公式的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，例如一個(gè)或多個(gè)路徑損耗參數(shù)和/或等式中的參數(shù)，配置硬件平臺(tái)(320，325)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法(800)，其中一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)(330)的形式是電變量信號(hào)，例如電壓電平，其中電變量信號(hào)的電平對(duì)應(yīng)于在通信網(wǎng)絡(luò)(200)內(nèi)工作的通信單元的發(fā)射(或接收)功率電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法(800)，其中該數(shù)學(xué)公式涉及包括能夠在不同無線電頻率發(fā)射功率上發(fā)射的通信單元的無線通信網(wǎng)絡(luò)(200)的空中接口，其中求解步驟包括收斂多個(gè)發(fā)射功率的步驟。
7.根據(jù)前面任一權(quán)利要求的仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法(800)，其中該方法的特征還在于步驟響應(yīng)于由硬件平臺(tái)(320，325)提供的一個(gè)或多個(gè)輸出，例如基本上以實(shí)時(shí)的方式修改操作的通信網(wǎng)絡(luò)(200)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一權(quán)利要求的仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法(800)，其中該方法的特征還在于步驟通過修改一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)電平，作為時(shí)間函數(shù)仿真通信單元位置的變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8中任一權(quán)利要求的仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法(800)，其中該方法的特征還在于一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)電平涉及下面的任一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(i)將由通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域；(ii)將要為其執(zhí)行仿真的多個(gè)用戶單元；(iii)一個(gè)或多個(gè)用戶單元的工作狀態(tài)，例如用戶單元是移動(dòng)的還是靜態(tài)的；(iv)從用戶單元和/或基站的功率發(fā)射電平；或(v)一個(gè)或多個(gè)基站的操作設(shè)置。
10.根據(jù)前面任一權(quán)利要求的仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)(200)的方法(800)，其中該方法可應(yīng)用于無線CDMA、TDMA、FDMA或OFDMA通信網(wǎng)絡(luò)。
11.根據(jù)前面任一權(quán)利要求的仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法(800)，其中該方法可應(yīng)用于下面的一個(gè)或多個(gè)(i)無線通信網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)仿真；(ii)無線通信網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)仿真；(iii)無線通信網(wǎng)絡(luò)的離線優(yōu)化；或(iv)無線通信網(wǎng)絡(luò)的在線(或基本上接近實(shí)時(shí)的)優(yōu)化。
12.一種適合于支持前面權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求的方法步驟的通信網(wǎng)絡(luò)(200)。
13.一種通信單元，例如3G通信網(wǎng)絡(luò)的操作和管理中心(OMC)，適合于支持前面權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求的方法步驟。
14.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行指令，用于控制處理器以執(zhí)行前面權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求的方法步驟。
15.一種仿真工具，適合于支持前面權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求的方法步驟。
16.一種仿真工具(300)，用于仿真或設(shè)計(jì)包括硬件平臺(tái)(310)，支持多個(gè)通信單元之間通信的通信網(wǎng)絡(luò)(200)，其中該仿真工具(300)的特征在于硬件平臺(tái)(320)，操作地耦合到軟件平臺(tái)(310)，以便配置該硬件平臺(tái)(320)，從而求解與通信網(wǎng)絡(luò)(200)的操作相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)迭代數(shù)學(xué)公式。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的仿真工具(300)，其中配置硬件平臺(tái)(320)，以求解不具有封閉形式的求解方法的一個(gè)或多個(gè)數(shù)學(xué)公式。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17的仿真工具(300)，其中仿真工具(300)包括軟件平臺(tái)(310)和硬件平臺(tái)(320)之間的接口，以使軟件平臺(tái)(310，315)提供與一個(gè)或多個(gè)將要求解的數(shù)學(xué)公式相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)(330)給硬件平臺(tái)(320，325)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一權(quán)利要求的仿真工具(300)，其中通過設(shè)置將要求解的數(shù)學(xué)公式的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，例如一個(gè)或多個(gè)路徑損耗參數(shù)和/或等式(Eb/N0)BS_to_mC/RBS_to_m]]>中的參數(shù)，軟件平臺(tái)(310，315)能夠配置硬件平臺(tái)(320，325)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19的仿真工具(300)，其中一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)(330)的形式是電變量信號(hào)，例如電壓電平，其中電變量信號(hào)的電平對(duì)應(yīng)于在通信網(wǎng)絡(luò)(200)內(nèi)工作的通信單元的發(fā)射(或接收)功率電平。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任一權(quán)利要求的仿真工具(300)，其中軟件平臺(tái)修改一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)(330)，從而作為時(shí)間函數(shù)仿真一個(gè)或多個(gè)通信單元位置的變化。
22.根據(jù)權(quán)利要求18至21中任一權(quán)利要求的仿真工具(300)，其中一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)電平涉及下面的任一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(i)將由通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域；(ii)將要為其執(zhí)行仿真的多個(gè)用戶單元；(iii)一個(gè)或多個(gè)用戶單元的工作狀態(tài)，例如用戶單元是移動(dòng)的還是靜態(tài)的；(iv)從用戶單元和/或基站的功率發(fā)射電平；或(v)一個(gè)或多個(gè)基站的操作設(shè)置。
23.根據(jù)權(quán)利要求16至22中任一權(quán)利要求的仿真工具(300)，其中硬件平臺(tái)包括多個(gè)，基本上僅兩個(gè)電子組件加法器功能和乘法器功能。
24.根據(jù)權(quán)利要求18至23中任一權(quán)利要求的仿真工具(300)，其中所述接口包括多個(gè)抽樣和保存功能和‘解碼器邏輯’建立模塊。
25.根據(jù)權(quán)利要求18至24中任一權(quán)利要求的仿真工具(300)，其中配置硬件平臺(tái)以求解下述形式的等式Im=Σn=1,n≠sNbsPn×1Ln+(Ps-Pm)×1Ls×a]]>
26.根據(jù)權(quán)利要求16至24中任一權(quán)利要求的仿真工具(300)，其中配置硬件平臺(tái)以求解下述形式的等式Im=Σn=1,n≠sNmPm×1Ln+(Ps-Pm_to_BS)×1Ls]]>
27.根據(jù)權(quán)利要求16至26中任一權(quán)利要求的仿真工具(300)，其中該仿真工具位于無線通信網(wǎng)絡(luò)(200)的操作和管理中心(246)內(nèi)。
28.根據(jù)權(quán)利要求16至27中任一權(quán)利要求的仿真工具(300)，其中該仿真工具安排以響應(yīng)于由硬件平臺(tái)提供的輸出，以基本上實(shí)時(shí)的方式適應(yīng)操作的通信網(wǎng)絡(luò)。
29.一種適合于使用權(quán)利要求16至28中任一權(quán)利要求的仿真工具的蜂窩通信系統(tǒng)(200)。
30.一種基本上如先前參考附圖中的圖2描述的和/或圖示的通信系統(tǒng)。
31.一種蜂窩通信單元(246)，例如操作和管理中心，基本上如先前參考附圖中的圖3、圖4、圖5、圖6或圖7描述的和/或圖示的。
32.一種仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法，基本上如先前參考附圖中的圖8描述的和/或圖示的。
全文摘要
一種支持在多個(gè)通信單元之間通信的仿真或設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的方法(800)。該方法包括使用(855，860)仿真工具(300)求解與通信網(wǎng)絡(luò)的操作相關(guān)的數(shù)學(xué)公式的步驟。該方法還包括在仿真工具(300)的硬件平臺(tái)(320)內(nèi)的硬件中求解一個(gè)或多個(gè)迭代數(shù)學(xué)公式的步驟。以這種方式，顯著地降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商仿真、設(shè)計(jì)或優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)或研究通信網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特性所花費(fèi)的時(shí)間。
文檔編號(hào)H04W24/00GK1736120SQ200380108361
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月18日
發(fā)明者希林·法特米·德赫哈恩, 穆赫辛·扎德－庫切克 申請(qǐng)人:希林·法特米·德赫哈恩, 穆赫辛·扎德－庫切克