專利名稱：大規(guī)模部署毫微微蜂窩對宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能指標(biāo)影響的管理的制作方法
大規(guī)模部署毫微微蜂窩對宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能指標(biāo)影響的管理本發(fā)明涉及一種功率管理方法，例如應(yīng)用在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的毫微微蜂窩基站中，并且涉及應(yīng)用該管理方法的基站，其目的是確保在所有毫微微蜂窩的業(yè)務(wù)情況下，大規(guī)模部署的毫微微蜂窩對周圍宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)的影響是有限的。
毫微微蜂窩基站已應(yīng)用于眾多的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中。毫微微蜂窩基站是一種提供居住使用的基站。即，該基站部署于蜂窩網(wǎng)絡(luò)訂購用戶的房屋內(nèi)，并通過已有的寬帶連接連接至蜂窩網(wǎng)絡(luò)運營商的核心網(wǎng)絡(luò)。而后，該基站可以在房無內(nèi)或者接近房屋的范圍內(nèi)為其提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋。誠然，將毫微微蜂窩基站引入蜂窩網(wǎng)絡(luò)，將對使用與之相同載波頻率的任何宏蜂窩層基站造成潛在的干擾，這些宏蜂窩層基站的覆蓋區(qū)域中包含居民的房屋。當(dāng)毫微微蜂窩基站是僅為注冊的訂購用戶提供服務(wù)的封閉式接入基站時，這種干擾會反過來影響網(wǎng)絡(luò)為其他訂購用戶提供服務(wù)的能力。因此，為了減小這種干擾，現(xiàn)有技術(shù)致力于控制毫微微蜂窩基站的信號發(fā)射功率，以及控制向毫微微基站發(fā)送信號的宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的信號發(fā)射功率。問題仍然懸而未決，網(wǎng)絡(luò)運營商如何才能確保，毫微微蜂窩的數(shù)量不影響蜂窩網(wǎng)絡(luò)的宏蜂窩層的關(guān)鍵性能指標(biāo)(例如，呼叫掉線的百分比，或容量)超出特定限值，而不考慮毫微微蜂窩上的空氣業(yè)務(wù)情況。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種控制毫微微蜂窩中下行鏈路功率的方法，該方法包括確定毫微微蜂窩的預(yù)期區(qū)域密度；設(shè)定宏蜂窩層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)定網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)影響水平；根據(jù)毫微微蜂窩預(yù)期區(qū)域密度、宏蜂窩層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)影響水平，計算可允許的毫微微蜂窩的最大影響區(qū)域；估計從毫微微蜂窩到宏蜂窩層用戶的距離；以及根據(jù)估計出的毫微微蜂窩預(yù)期區(qū)域密度和計算出的最大影響區(qū)域，控制毫微微蜂窩中的下行鏈路功率。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種控制毫微微蜂窩中下行鏈路功率的方法，該方法包括當(dāng)毫微微蜂窩停止攜帶任何業(yè)務(wù)時，在時間超過時間閾值之后，將毫微微蜂窩的下行鏈路功率減小至靜止功率水平。進(jìn)一步的，該方法還包括如下的步驟根據(jù)毫微微蜂窩的活動水平來設(shè)置時間閾值。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種毫微微蜂窩基站，適用于根據(jù)第一方面和第二方面所述方法控制其下行鏈路功率。為了更好的理解本發(fā)明，并說明如何將其付諸實施，現(xiàn)在通過實施例的方式參考附圖
來進(jìn)行說明。在附圖中
圖I是示意圖，表示根據(jù)本發(fā)明一個方面的蜂窩網(wǎng)絡(luò)一部分的運行情況。圖2是示意圖，更詳細(xì)地表示根據(jù)本發(fā)明一個方面的毫微微蜂窩基站。圖3是流程圖，表示根據(jù)本發(fā)明一個方面的流程。圖4更詳細(xì)地表示圖I所示網(wǎng)絡(luò)的一部分。圖5是流程圖，更詳細(xì)地表示圖3中流程的一部分。圖6是流程圖，更詳細(xì)地表示圖3中流程的一部分。圖7是流程圖，更詳細(xì)地表示圖3中流程的一部分。圖8是流程圖，更詳細(xì)地表示圖3中流程的一部分?！?br> 圖I示出了蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)10的一個部分。顯然，圖I所示出的僅為一個典型網(wǎng)絡(luò)的一小部分，足以理解本發(fā)明。圖I示出了蜂窩網(wǎng)絡(luò)10中的宏蜂窩層基站12。通常，處于宏蜂窩層基站12覆蓋區(qū)域中的用戶設(shè)備，比如蜂窩電話14，能夠與基站建立連接。宏蜂窩層基站12連接至蜂窩網(wǎng)絡(luò)10的核心網(wǎng)絡(luò)16，這樣，數(shù)據(jù)通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)10中的基站之間的核心網(wǎng)絡(luò)16傳輸至公用電話網(wǎng)絡(luò)。圖I也示出了第一居民樓18，其中放置第一毫微微蜂窩基站，或接入點(AP)20，以及第二個居民樓22，其中放置第二毫微微蜂窩基站，或接入點(AP) 24。同時，居民樓18，22也位于宏蜂窩層基站12的覆蓋區(qū)域之內(nèi)，這意味著當(dāng)用戶設(shè)備處于或者接近居民樓18，22時，也能夠接收宏蜂窩層基站12的覆蓋。但是已知的是樓內(nèi)信號覆蓋可能比較弱，尤其是通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常使用的頻率。因此在建筑物內(nèi)設(shè)置毫微微蜂窩基站能夠改善該處的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。從而，在居民樓18中的用戶設(shè)備，例如蜂窩電話26，能夠接收來自第一毫微微蜂窩基站20的蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋。圖I也示出了位于蜂窩網(wǎng)絡(luò)10的核心網(wǎng)絡(luò)16中的管理系統(tǒng)28。管理系統(tǒng)28控制毫微微蜂窩基站20，24中操作的某些特定方面，如下文詳述。圖2更詳細(xì)地示出了毫微微蜂窩基站的結(jié)構(gòu)，例如第一毫微微蜂窩基站，或是接入點(AP)20。接入點20包括無線電收發(fā)機(jī)(TRX)電路30，以及天線32，用于通過空中接口與用戶設(shè)備如蜂窩電話26通信。接入點20也包括網(wǎng)絡(luò)接口 32，用于與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)16通信，例如通過現(xiàn)有的寬帶IP網(wǎng)絡(luò)連接。接入點20的操作由處理器34來控制。比如，接入點20能夠?qū)邮諄碜云渌噜徎镜男盘栠M(jìn)行測量，還可以接收來自連接的用戶設(shè)備的測量報告，同時，處理器34包括測量控制模塊36，用于確定哪些測量結(jié)果是需要的，并可用于說明測量結(jié)果。此外，接入點能夠控制其下行鏈路傳輸?shù)墓β?，也能向連接的用戶設(shè)備發(fā)送指令，從而控制來自這些用戶設(shè)備的上行鏈路傳輸功率，處理器34還包括用于確定功率設(shè)置的功率設(shè)置模塊38。圖3示出了管理由毫微微蜂窩基站20，24引起的干擾可能性的流程。該流程是參照在第一毫微微蜂窩基站20中其表現(xiàn)來描述的，但可以預(yù)見的是，同樣的流程在網(wǎng)絡(luò)中的每個毫微微蜂窩中都可以執(zhí)行。在所示的實施方式中，本發(fā)明是關(guān)于封閉式接入的毫微微蜂窩中的情形，該封閉式接入的毫微微蜂窩是指僅供注冊用戶使用，盡管原則上在開放式接入的毫微微蜂窩中可以使用相同的概念。步驟60是該流程的啟始點，之后在步驟62，判定毫微微蜂窩是否攜帶任何有效業(yè)務(wù)。如果步驟62中確定該毫微微蜂窩攜帶了有效業(yè)務(wù)，，那么該流程進(jìn)入步驟64，該步驟64中應(yīng)用常規(guī)功率管理算法。這是基于如下的理論如果毫微微蜂窩攜帶有效業(yè)務(wù)，會移除來自宏蜂窩層基站上的業(yè)務(wù)，并且由來自毫微微蜂窩的干擾引起的容量的任何減少，可能會超過用來補(bǔ)償?shù)摹⒂蛇@種業(yè)務(wù)的移除引起的容量的增加。如果步驟62中，判定毫微微蜂窩并沒有攜帶有效的業(yè)務(wù)，則該流程進(jìn)行至步驟66，在該步驟66中判定毫微微蜂窩是否攜帶任何空閑的業(yè)務(wù)。如果毫微微蜂窩并沒有攜帶任何空閑的業(yè)務(wù)，該流程進(jìn)行至步驟68。在步驟68，判定毫微微蜂窩是否 能夠檢測到周圍宏蜂窩層上的任何活動用戶。在步驟68中，如果確定毫微微蜂窩干擾了本地活動的宏蜂窩層用戶，那么，只要其影響宏蜂窩層用戶的網(wǎng)絡(luò)性能，這可認(rèn)為只要宏蜂窩層用戶路過包含毫微微蜂窩20的居民樓18，就應(yīng)該將毫微微蜂窩的發(fā)射功率降低至衰減限值以內(nèi)，該衰減限值是根據(jù)對宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的特定的關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)所廣生的影響而設(shè)定的。在步驟70，毫微微蜂窩估計其與宏蜂窩層用戶的距離。在步驟72，毫微微蜂窩判定該距離是否小于干擾半徑。如果毫微微蜂窩與宏蜂窩層用戶的距離不小于干擾半徑，則該流程返回至步驟62。但是，如果毫微微蜂窩與宏蜂窩層用戶的距離小于干擾半徑，則該流程進(jìn)行至步驟74。在該步驟74中，毫微微蜂窩重置(或減小)其發(fā)射功率，然后進(jìn)行至步驟76。在該步驟76中，通知毫微微蜂窩所有者，以使他們采取補(bǔ)救措施，重新部署毫微微蜂窩至不受干擾影響的更合適的地點。之后流程返回至步驟70，在這一步驟中再次估計毫微微蜂窩與宏蜂窩層用戶的距離，并且這一子流程繼續(xù)進(jìn)行直至毫微微蜂窩對宏蜂窩層用戶的不利影響的可能被消除，例如由于宏蜂窩層用戶已經(jīng)移動至離毫微微蜂窩20較遠(yuǎn)的地方。這一子過程所包含的步驟70，72，74和76將在下文中更詳細(xì)地說明。如果在步驟68中確定附近沒有活動的宏蜂窩層用戶，那么仍然存在這樣一種可能性，即所有的毫微微蜂窩可能一起對網(wǎng)絡(luò)容量構(gòu)成明顯的不利影響。因此，在步驟78，判定是否到達(dá)時間閾值。當(dāng)?shù)竭_(dá)時間閾值時，該流程進(jìn)行至步驟80，在步驟80中，減小毫微微蜂窩的發(fā)射功率至靜止功率水平，在步驟82中通知用戶這一情況。然后該流程返回至步驟62，這一子過程所包含的步驟78，80和82將在下文中更詳細(xì)的說明。如果在步驟66中確定毫微微蜂窩攜帶有空閑業(yè)務(wù)，該流程便進(jìn)行至步驟84。在步驟84中，測試毫微微蜂窩是否會對空閑的宏蜂窩層用戶造成干擾。特別的，毫微微蜂窩搜集它發(fā)送給宏蜂窩層用戶設(shè)備的注冊拒絕數(shù)量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。例如，如果只有一個宏蜂窩層用戶試圖在毫微微蜂窩上注冊，那么這個請求可能被忽略。但是，如果在預(yù)設(shè)的時間周期之內(nèi)，來自宏蜂窩層用戶的注冊請求數(shù)量達(dá)到閾值數(shù)量，η (比如η可能被設(shè)置為2)，那么就可以得出這樣的結(jié)論這個特定的毫微微蜂窩正在造成附加的干擾。在這種情況下，該流程進(jìn)行到步驟86，在步驟86中最大下行鏈路發(fā)射功率被限制在上文所述的靜止發(fā)射功率水平以內(nèi)，這一過程將在下文中詳述。在步驟88中，將這一情況通知用戶，然后流程返回至步驟62。如果在步驟84中確定拒絕注冊的請求數(shù)量沒有達(dá)到閾值數(shù)量，那么該流程進(jìn)行至步驟90。在步驟90，確定毫微微蜂窩是否干擾本地活動的宏蜂窩層用戶。如果是這樣，那么只要毫微微蜂窩宏蜂窩層用戶的網(wǎng)絡(luò)性能造成影響，也就是只要宏蜂窩層用戶路過包含有毫微微蜂窩20的居民樓18，這種情況就可能發(fā)生，那么，就應(yīng)該減小毫微微蜂窩的發(fā)射功率至衰減限值以內(nèi)，該衰減限值是根據(jù)對宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的某些特定關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPIs)所造成的影響而設(shè)定的。 在步驟92，毫微微蜂窩估計其到宏蜂窩層用戶的距離。在步驟94，毫微微蜂窩判定該距離是否小于干擾半徑。如果毫微微蜂窩與宏蜂窩層用戶的距離不小于干擾半徑，該流程返回至步驟90。但是，如果毫微微蜂窩與宏蜂窩層用戶的距離小于干擾半徑，則該流程進(jìn)行至步驟96，在該步驟96中，毫微微蜂窩基站重置其發(fā)射功率，重置后的發(fā)射功率值限定了干擾邊界。之后，該流程進(jìn)行至步驟98，在該步驟98中，通知用戶，然后該流程進(jìn)行至步驟92。在這一步驟92中再次估計毫微微蜂窩與宏蜂窩層用戶的距離，并且這個子過程重復(fù)進(jìn)行直至毫微微蜂窩對宏蜂窩層用戶可能的不利影響被消除，例如由于宏蜂窩層用戶已經(jīng)移動至離毫微微蜂窩20較遠(yuǎn)的地方。這一子流程包含的步驟92，94，96和98將在下文中更詳細(xì)的說明。更具體的說，這一包含步驟92，94，96和98的子流程的作用與上文提及的包含步驟70，72，74和76的子流程的作用是相同的。如上所述，在步驟70和92，毫微微蜂窩都估計其與宏蜂窩層用戶的距離。這一估計過程在圖4和圖5以及下文更詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖4示出了圖I所示的網(wǎng)絡(luò)的一部分。在這種情形下，用戶設(shè)備(UE) 26與毫微微蜂窩20均位于同一建筑物18中，且正在使用宏蜂窩層基站12的用戶設(shè)備14與毫微微蜂窩20距離很近。比如，用戶設(shè)備14就位于建筑物18之外，或者是位于建筑物18內(nèi)的不同居民房或辦公室內(nèi)。根據(jù)對在宏蜂窩層用戶14與毫微微蜂窩20之間的路徑損耗的估計值，可以估計出毫微微蜂窩20到宏蜂窩層用戶14之間的距離。即使宏蜂窩層用戶14和毫微微蜂窩20之間沒有通信連接，也可以根據(jù)其他路徑損耗的信息依次做出估計。第一路徑損耗，PL1，是宏蜂窩層基站12與毫微微蜂窩20的覆蓋區(qū)域之間的路徑損耗。這一路徑損耗隨毫微微蜂窩20的覆蓋區(qū)域而改變，將在下文中更詳細(xì)的說明。第二路徑損耗，PL2，是宏蜂窩層基站12與靠近毫微微蜂窩20的宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE) 14之間的路徑損耗的平均值。第三路徑損耗，PL3，是毫微微蜂窩20與毫微微蜂窩用戶設(shè)備(UE) 26之間的路徑損耗。第四路徑損耗，PL4，是毫微微蜂窩20與宏蜂窩層用戶14之間的路徑損耗的估計值，用于估計毫微微蜂窩20與宏蜂窩層用戶14之間的距離。在常規(guī)接入點操作之下，以及外環(huán)功率控制和內(nèi)環(huán)功率控制下工作，由于毫微微蜂窩自身的用戶設(shè)備(UE)，毫微微蜂窩將在高于其典型本底噪聲的水平，測量接收總寬帶功率(RTWP)值。當(dāng)附近存在宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)時，測得的RTWP值將增加。部署的毫微微蜂窩20可使用與相鄰宏蜂窩層基站12相同的載波頻率，即，相同的UMTS地面無線接入(UTRA)絕對無線頻率信道數(shù)(UARFCN)。在網(wǎng)絡(luò)運營商擁有兩種載波的情況下，可以使用替代的方案來配置毫微微蜂窩，比如毫微微蜂窩20使用跨越這兩種載波的保護(hù)帶區(qū)域。在這種情況下，可以預(yù)見的是，測得的RTWP噪聲的增加值會更小。不管按照哪種方案部署毫微微蜂窩20的載波頻率，用戶越接近毫微微蜂窩，噪聲越大，直至用戶進(jìn)入了所謂的“毫微微蜂窩無信號區(qū)”。此時，用戶的宏蜂窩層呼叫被切斷，或切換到另一個UMTS載波或2G網(wǎng)絡(luò)。圖5是流程圖，其表示用于估計宏蜂窩層用戶14與毫微微蜂窩20之間距離的流程。通過測量由宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)引起的毫微微蜂窩處的上行鏈路噪聲的增加值，在毫微微蜂窩監(jiān)聽模式下以及通過毫微微蜂窩用戶設(shè)備(UE)的測量結(jié)果，可能(在呼叫終止或者切換之前)估計出宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)發(fā)射功率，從而估計出毫微微蜂窩與宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)之間的路徑損耗(PL4)，即使這種用戶設(shè)備之間并沒有建立物理通信連接。已知，毫微微蜂窩能夠檢測到由所有宏蜂窩層的相鄰小區(qū)發(fā)射的信號，特別是在這一流程的步驟120，可以對擾碼及公共導(dǎo)頻信道(CPICH)發(fā)射功率值進(jìn)行解碼，該CPICH發(fā)射功率值來自由周圍宏蜂窩層節(jié)點B (nodeB)發(fā)射的的系統(tǒng)信息塊(SIB)信息。同樣，當(dāng)處于有效模式時，毫微微蜂窩用戶設(shè)備(UE)也向毫微微蜂窩報告其檢測到的宏蜂窩層節(jié)點B (nodeB)附近的CPICH的接收信號碼功率(RSCP)水平。在步驟122，毫微微蜂窩20接收這些測量值，上述步驟在使用毫微微蜂窩20的整個過程中都能進(jìn)行。通過發(fā)射功率值和接收信號碼功率(RSCP)值就能確定第一路徑損耗(PLl)的瞬時值，這樣，在步驟124就能夠建立起宏蜂窩層基站12與毫微微蜂窩基站20的覆蓋區(qū)域之間的、隨時間變化的路徑損耗的分布。該分布可以在一段時間內(nèi)例如數(shù)十秒內(nèi)計算出來，盡管一般情況下，使用更大量的瞬時值才能得到更精確的分布?！ぶ?，假定毫微微蜂窩用戶設(shè)備(UE) 26在使用過程中將很可能靠近建筑物18的窗戶，那么，從宏蜂窩層基站到建筑物18窗內(nèi)的用戶設(shè)備(UE)的路徑損耗實質(zhì)上將與從宏蜂窩層基站到建筑物18外的用戶設(shè)備(UE)之間的路徑損耗基本相同。因此，在步驟126，可以假定相鄰的宏蜂窩層用戶14遭受的第二路徑損耗PL2的平均值，與很少出現(xiàn)的第一路徑損耗PLl的值大致相同。比如，最低為第一路徑損耗值的1%或2%。通過同樣的步驟，能夠為所有使用與毫微微蜂窩20相同頻率，或者其他載波(一般是毫微微蜂窩的相鄰頻率)的宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)鄰居計算出第二路徑損耗值，PL2。因為現(xiàn)在已經(jīng)估計出宏蜂窩層用戶14的PL2值，并且已知節(jié)點B (nodeB)12的典型的本底噪聲，同時假定宏蜂窩層用戶14正在使用的12k2速率的語音服務(wù)，該語音服務(wù)對于噪聲功率譜密度比Eb/No具有已知的比特能耗，那么就能根據(jù)給定的用于處理增益Gp的假定值，估計出宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE) 14的平均發(fā)射(Tx)功率，如下式宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)的平均發(fā)射(Tx)功率=PL2+節(jié)點B (nodeB)的本底噪聲-Gp+EbNo這將會是一個足夠準(zhǔn)確的估計。因為宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE) 14距宏蜂窩層節(jié)點B (nodeB) 12相當(dāng)遠(yuǎn)，因此路徑損耗隨距離的變化會十分小。在這一計算中，假定用戶設(shè)備(UE)14使用12k2速率的語音服務(wù)，將會得到宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)平均發(fā)射(Tx)功率的可能性最小的結(jié)果，那么隨后的計算將會給出PL4分布中的可能性最小的值。這可能會導(dǎo)致低估PL4值，從而會高估宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)干擾的影響。因此從這點上看來，該過程是保守的。此外，可以預(yù)計，宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)將會沿著最小路徑損耗連接到節(jié)點B (nodeB),以可能性最小的功率發(fā)射，因此這是另一個高估宏蜂窩層干擾影響的因素。一旦估計出宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)的平均發(fā)射(Tx)功率，那么在步驟128，毫微微蜂窩20就可以測量從用戶設(shè)備(UE)14發(fā)射出的短期接收信號強(qiáng)度指標(biāo)(RSSI)的分布。這樣，在步驟130中，根據(jù)如下公式，就可以依次估計出自宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)14到毫微微蜂窩20的路徑損耗短期分布第四路徑損耗分布=宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)的平均發(fā)射(Tx)功率+RSSI分布在步驟128，通過在毫微微蜂窩使用的載波上的不間斷上行鏈路操作也能估計出RSSI分布。例如，特別是當(dāng)宏蜂窩層用戶設(shè)備(UE)的用戶路過建筑物18時，每隔10毫秒進(jìn)行一次采樣，就能夠?qū)θ魏慰赡艿母蓴_影響的可能性做出快速反應(yīng)。如果毫微微蜂窩使用的是與宏蜂窩層節(jié)點B (nodeB)不同的載波，那么其對網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)的負(fù)面影響的可能性會極大的降低，但是通過毫微微蜂窩的快速掃描仍然能夠測出相鄰信道的RSSI。在該模式中，毫微微蜂窩通常每隔10到60秒對相鄰載波進(jìn)行10毫秒的掃描，并且捕獲一幀上行鏈路(UL)數(shù)據(jù)。采樣情況可以隨毫微微蜂窩的流量情況不同而不同。例如，如果毫微微蜂窩上沒有業(yè)務(wù)傳輸，那么對相鄰信道的掃描方式為每5秒持續(xù)掃描10毫秒，如果毫微微蜂窩上有業(yè)務(wù)傳輸，那么對相鄰信道的掃描方式為每 30秒持續(xù)掃描10毫秒。這些數(shù)據(jù)快照可以被用于計算RSSI。通過多次掃描，可以繪出一副相鄰頻率上的RSSI測量結(jié)果的短期柱狀圖。一旦估計出毫微微蜂窩20與宏蜂窩層用戶14之間的路徑損耗，在步驟132，就可以利用該數(shù)據(jù)估計出毫微微蜂窩20與宏蜂窩層用戶14之間的距離。本文所述實施例中，該估計采用ITU1238路徑損耗模型，如下表所示
路徑損耗(dB) j毫微微蜂窩與宏蜂窩層用戶之間的距離(m)
513
60 6 659
6912
Tl15在可替代的實施例中，可以采用不同路徑損耗模型(如在自由空間中)。第三路徑損耗值，PL3，是毫微微蜂窩用戶26與毫微微蜂窩20之間的路徑損耗，該第三路徑損耗值可以在任意時刻被準(zhǔn)確估計，因為用戶設(shè)備(UE) 26總是在向毫微微蜂窩20報告其檢測到的RSCP值，該RSCP值是在UE處測量到的。毫微微蜂窩知道其發(fā)射功率水平，因此毫微微蜂窩公共導(dǎo)頻信道(CPICH)發(fā)射功率水平與檢測到的RSCP值之間的差值就是毫微微蜂窩用戶設(shè)備(UE)26與毫微微蜂窩20之間的路徑損耗，PL3。由于可以假設(shè)用戶會在預(yù)期覆蓋范圍周圍移動，因此可以確定該路徑損耗的統(tǒng)計分布，尤其是室內(nèi)路徑損耗的 90% 到 95%。再者，如果發(fā)現(xiàn)PL4分布的90%到95%的數(shù)值顯著低于PL3分布的90%到95%的數(shù)值，那么也可以得出這樣的結(jié)論，毫微微蜂窩20在建筑物18內(nèi)的位置不佳。如同圖3的步驟80和86所示，這可用于影響對靜止最大發(fā)射功率值的選擇，在后文中將詳述。那么，同正確部署毫微微蜂窩的用戶相比，毫微微蜂窩部署位置不佳將會給用戶帶來損失。
計算出宏蜂窩層RSCP值(從監(jiān)聽模式和毫微微用戶設(shè)備(UE)的測量結(jié)果中)之后，就可能計算出毫微微蜂窩發(fā)射功率，該發(fā)射功率的結(jié)果是與毫微微蜂窩一定距離的特定的宏蜂窩層的品質(zhì)。下文將更詳細(xì)的說明，這可用于管理宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPIs)的下降，例如相鄰公寓中高速下行鏈路分組接入(HSDPA)吞吐量的下降，或者用于建立一個在毫微微蜂窩周圍的下行鏈路無信號區(qū)，該無信號區(qū)使宏蜂窩層用戶切換至另一種無線接入技術(shù)(RAT)。這些可以根據(jù)呼叫掉線的比例，切換增加的比例，小區(qū)重選增加的比例，HSDPA吞吐量降低的比例，或者其他類似的指標(biāo)進(jìn)行測量。當(dāng)宏蜂窩層移動電話檢測到為其服務(wù)的小區(qū)公共導(dǎo)頻信道(CPICH)質(zhì)量降至特定水平以下時，就會觸發(fā)呼叫掉線、小區(qū)重選或者切換，每種功能可能具有不同的公共導(dǎo)頻信道(CPICH)信噪比(Ec/lo)要求。圖6是流程圖，表示一個流程，其中網(wǎng)絡(luò)運營商可以從毫微微蜂窩流量中限定在其關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)上可允許的影響。圖7是進(jìn)一步的流程圖，顯示了如何確保對宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的影響被控制在這些限值之內(nèi)。在步驟150，網(wǎng)絡(luò)運營商根據(jù)人口統(tǒng)計和預(yù)期的毫微微蜂窩的市場占有率，確定相關(guān)毫微微蜂窩的預(yù)期密度，比如每平方公里(km2)的毫微微蜂窩數(shù)量。比如，通過估計住宅小區(qū)的面積，或者從發(fā)展規(guī)劃綱要，或者從土地使用信息中，確定每單元面積內(nèi)的建筑物的數(shù)量，但可以忽略某些不適合部署封閉式接入毫微微蜂窩的區(qū)域。之后，適合居住區(qū)的數(shù)量可以假定為在得到許可的移動運營商之間一定程度上是分散的。隨后可以假設(shè)適合居住區(qū)的比例，這些適合居住區(qū)擁有質(zhì)量充足的寬帶接入和帶寬，以支持毫微微蜂窩的使用，也可以假設(shè)這些建筑物中擁有3G手機(jī)的居民的數(shù)量，這也將成為毫微微蜂窩的潛在市場，還可以假設(shè)這些居民的比例，可能最終在特定UARFCN (UTRA絕對無線頻率信道號)上部署毫微微蜂窩。在步驟150，給定城市或者密集市區(qū)的人口資料，運營商即可據(jù)此，例如采用單一部署密度為所有毫微微蜂窩進(jìn)行測量?；蛘?，依據(jù)訂購用戶的郵政編碼，運營商可以確定他們是住在密集市區(qū)、城市還是鄉(xiāng)村，并在每種情況下使用不同的假定平均(或典型)密度來部署毫微微蜂窩。在步驟152，運營商為導(dǎo)頻強(qiáng)度(CPICH Ec/lo)值設(shè)定閾值，在該導(dǎo)頻強(qiáng)度值處會觸發(fā)特定事件。比如，在CPICH Ec/lo值處將觸發(fā)無線接入技術(shù)間(inter-RAT)(3G和/或2G)的切換，如果是3G與3G之間切換，CPICH Ec/lo值可大致設(shè)為_14dB，如果是3G至2G的切換，CPICH Ec/lo值可大致設(shè)為-16dB (或者更低)。因此，這一設(shè)定值可作為關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)邊界，在該邊界中，如果毫微微蜂窩在特定覆蓋區(qū)域之內(nèi)不會使宏蜂窩層衰減至低于-14dB或-16dB的CPICH Ec/lo值，那么，它就不會影響到宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)的切換和呼叫掉線。類似的，特定網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動測試結(jié)果表明，當(dāng)公共導(dǎo)頻信道信噪比(CPICH Ec/lo)大于或等于_7dB時，HSDPA的吞吐量能達(dá)到其平均值。如果毫微微蜂窩不·會降低特定覆蓋區(qū)域之外的宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)CPICH Ec/lo值低于_7dB，那么它也不會影響到宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)HSDPA吞吐量關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)的平均值。這就給出了若干可行的方法，在這些方法中，關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)可以被用來定義關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)影響區(qū)域，該區(qū)域作為公共導(dǎo)頻信道信噪比(CPICH Ec/lo)的函數(shù)。實際上，這些測量的數(shù)據(jù)之一，例如根據(jù)某一時刻在相關(guān)載波上可用的服務(wù)，就可以確定該影響區(qū)域。例如，如果宏蜂窩層載波上沒有攜帶HSDPA數(shù)據(jù)，那么，根據(jù)HSDPA的吞吐量的效果來設(shè)定關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)影響區(qū)域就可能是不合適的。在步驟154，運營商對特定無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)的關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)設(shè)置合適的最大影響。例如，在毫微微蜂窩已經(jīng)完善部署的情況下，運營商可能認(rèn)為如下變化將會影響宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)從3G到2G的切換次數(shù)增加了 O. 5%從3G與3G之間的切換次數(shù)增加了 1%，以及
宏蜂窩層用戶數(shù)量增加了 2%，這些用戶將達(dá)到低于HSDPA平均吞吐量。在步驟156，運營商計算出單個毫微微蜂窩所能建立的允許的無信號區(qū)和/或宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)影響區(qū)域，這樣，根據(jù)預(yù)期毫微微蜂窩的預(yù)期密度，可以有效保證對宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能影響指標(biāo)(KPI)的總體影響被控制在上述范圍之內(nèi)。其中總區(qū)域A包括f個毫微微蜂窩，每個毫微微蜂窩具有影響區(qū)域a，宏蜂窩層的有效覆蓋區(qū)域中減小的百分比，即這一地區(qū)中相關(guān)關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)下降的百分比，就是給出的 100. f. a/A。計算的一個實例是，根據(jù)之前計算得到的毫微微蜂窩密度，一個4KmX4Km的典型城郊區(qū)域可能包含有1020個毫微微蜂窩。根據(jù)以上設(shè)定的最大影響，從2G到3G切換次數(shù)增加O. 5%，將導(dǎo)致宏蜂窩層覆蓋區(qū)域內(nèi)的-16dB或以上的CPICHEc/lo質(zhì)量降低最多O. 5% ;從3G到3G切換次數(shù)增加1%，將導(dǎo)致宏蜂窩層覆蓋區(qū)域內(nèi)-14dB或以上的CPICH Ec/lo質(zhì)量降低最多1% ;而宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)用戶的數(shù)量下降2%，該數(shù)量將不會達(dá)到HSDPA平均吞吐量或以上，將導(dǎo)致宏蜂窩層覆蓋區(qū)域中-7dB或更多的CPICH Ec/lo質(zhì)量下降2%?；谝陨纤x標(biāo)準(zhǔn)，確定減小的最大百分比，并且所有毫微微蜂窩的總的可允許的“影響面積”不能超過總面積的最大百分比。在步驟158，該影響面積被換算成每個毫微微蜂窩的最大干擾半徑。詳細(xì)的計算公式如下
權(quán)利要求
1.一種控制毫微微蜂窩中下行鏈路功率的方法，所述方法包括 確定毫微微蜂窩的預(yù)期區(qū)域密度； 設(shè)定宏蜂窩層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； 設(shè)定網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)影響水平； 根據(jù)毫微微蜂窩的預(yù)期區(qū)域密度、宏蜂窩層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)影響水平，計算毫微微蜂窩所允許的最大影響區(qū)域； 估計從毫微微蜂窩至宏蜂窩層用戶的距離；以及 根據(jù)估計的從毫微微蜂窩至宏蜂窩層用戶的距離和計算出的最大影響區(qū)域來控制毫微微蜂窩的下行鏈路功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包括當(dāng)毫微微蜂窩僅有空閑業(yè)務(wù)時，執(zhí)行所述根據(jù)估計的從毫微微蜂窩至宏蜂窩層用戶的距離和計算出的最大影響區(qū)域來控制毫微微蜂窩的下行鏈路功率的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包括當(dāng)毫微微蜂窩沒有攜帶業(yè)務(wù)，且當(dāng)毫微微蜂窩檢測到相鄰宏蜂窩層用戶時，執(zhí)行所述根據(jù)估計的從毫微微蜂窩至宏蜂窩層用戶的距離和計算出的最大影響區(qū)域來控制毫微微蜂窩的下行鏈路功率的步驟。
4.一種控制毫微微蜂窩中下行鏈路功率的方法，包括 估計從毫微微蜂窩至宏蜂窩層用戶的距離； 根據(jù)毫微微蜂窩的預(yù)期區(qū)域密度以及網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)影響水平，確定干擾半徑，并確定估計出的距離是否在干擾半徑之內(nèi)；以及 當(dāng)估計出的距離在干擾半徑之內(nèi)時，則將毫微微蜂窩中的下行鏈路功率調(diào)至第一預(yù)設(shè)功率水平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，包括 確定估計出的從毫微微蜂窩至干擾半徑的路徑損耗； 測出來自宏蜂窩層基站的傳輸信號強(qiáng)度，并且根據(jù)估計出的從毫微微蜂窩至干擾半徑的路徑損耗和測出的來自宏蜂窩層基站的傳輸信號強(qiáng)度，設(shè)定第一預(yù)設(shè)功率水平。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括 通過下式，確定毫微微蜂窩的公共導(dǎo)頻信道(CPICH)重置發(fā)射功率，設(shè)定第一預(yù)設(shè)功率水平 毫微微蜂窩的公共導(dǎo)頻信道(CPICH)重置功率=本地宏蜂窩層接受信號碼功率(RSCP)+PL5 -毫微微蜂窩功率德爾塔(Delta) 式中，本地宏蜂窩層接受信號碼功率(RSCP)是來自宏蜂窩層基站的傳輸?shù)臏y出信號強(qiáng)度； PL5是從毫微微蜂窩至干擾半徑至干擾邊界的路徑損耗的估計值； 毫微微蜂窩功率德爾塔(Delta)是在干擾邊界上的宏蜂窩層公共導(dǎo)頻信道信噪比(CPICHEc/lo);以及 根據(jù)已知的毫微微蜂窩的公共導(dǎo)頻信道(CPICH)功率與總毫微微蜂窩功率的比值，確定第一預(yù)設(shè)功率水平。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一權(quán)利要求所述的方法，包括 如果確定毫微微蜂窩沒有攜帶任何業(yè)務(wù)，并且檢測到附近有活動的宏蜂窩層用戶，則根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一權(quán)利要求所述的方法，控制毫微微蜂窩中的下行鏈路功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一權(quán)利要求所述的方法，包括 如果確定毫微微蜂窩上僅攜帶空閑業(yè)務(wù)，并且檢測到來自宏蜂窩層用戶的大量注冊請求， 則根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一權(quán)利要求所述的方法，控制毫微微蜂窩中的下行鏈路功率。
9.一種毫微微蜂窩基站,適用于根據(jù)權(quán)利要求4-8中任一權(quán)利要求所述的方法來控制其下行鏈路功率。
10.一種控制毫微微蜂窩中下行鏈路功率的方法，所述方法包括 當(dāng)毫微微蜂窩停止攜帶任何業(yè)務(wù)時，在時間超過時間閾值之后，降低毫微微蜂窩的下行鏈路功率至重置功率水平； 所述方法進(jìn)一步包括以下步驟 根據(jù)毫微微蜂窩的活動水平，設(shè)定時間閾值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括 如果毫微微蜂窩的活動水平超過活動閾值，則設(shè)定第一時間閾值；以及 如果毫微微蜂窩的活動水平低于活動閾值，則設(shè)定比第一時間閾值更短的第二時間閾值。
12.—種毫微微蜂窩基站,適用于根據(jù)權(quán)利要求10-11中任一權(quán)利要求所述的方法,控制其下行鏈路功率。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的毫微微蜂窩基站的功率管理方法，以確保在所有毫微微蜂窩業(yè)務(wù)情況下，大規(guī)模部署的毫微微蜂窩對周圍宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)的影響是有限的。確定毫微微蜂窩的預(yù)期區(qū)域密度；設(shè)定宏蜂窩層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)定網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)影響水平；根據(jù)毫微微蜂窩的預(yù)期區(qū)域密度、宏蜂窩層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)影響水平，計算出毫微微蜂窩的最大影響區(qū)域；估計出毫微微蜂窩到宏蜂窩層用戶的距離；根據(jù)毫微微蜂窩到宏蜂窩層用戶所估計的距離和計算出的最大影響區(qū)域，控制毫微微蜂窩的下行鏈路功率。
文檔編號H04W52/24GK102939783SQ201180030155
公開日2013年2月20日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者艾倫·詹姆斯·奧什穆提·卡特 申請人:Ubiquisys有限公司