CN102415127A

CN102415127A - 自优化无线网络基站

Info

Publication number: CN102415127A
Application number: CN2010800190294A
Authority: CN
Inventors: 金航; 约翰·加拉布纳
Original assignee: Cisco Technology Inc
Current assignee: Cisco Technology Inc
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2030-02-02
Also published as: US20100279616A1; US8311482B2; WO2010126628A1; CN102415127B; EP2425648A1; EP2425648B1

Abstract

提供一种无线基站装置，其被配置为当其被安装以在无线网络中操作时自动地优化所使用的辐射方向图以便服务于覆盖范围中的无线客户端设备。该无线基站被配置为确定其地理位置并且基于所存储的地理地图数据来评估其地理位置，地理地图数据指示该地理位置周边的物理地理环境。基于该地理位置周边的物理地理环境，基站确定最适合服务于覆盖范围内的无线客户端设备的辐射方向图。

Description

自优化无线网络基站

技术领域

本公开涉及无线通信设备和系统，并且更具体地涉及被配置为在被部署在地理区域中之后自动优化其辐射方向图(radiation pattern)的基站设备。

背景技术

在传统无线蜂窝通信网络中，存在邻接的覆盖区域(称为小区)的集群。基站设备被定位在每个小区的中心或其它位置来服务在其小区中的无线客户端设备。例如，基站设备被安装在杆或塔的顶部以便发送和接收地面上的信号。虽然以这种方式部署基站适合于许多地理区域，但是其并不总是适合于在存在密集排列的建筑物和其它障碍物的城区中的部署。

将基站部署在城市地理环境或背景中的能力因为各种原因而更具挑战性。一般，基站装置的安装由空间可用性和成本决定，而不是由什么将提供最好的射频(RF)覆盖来决定。可能存在限制建立新塔的能力的分区约束(zoning restriction)，或者在一些情形下，这样做太过昂贵。同样地，在城市背景中，建筑物屋顶上用于新天线安装的空间可用性是受到限制的。在城市背景中，由于密集填充的建筑物造成的物理地理特征的复杂性，RF覆盖规划是具挑战性的。此外，在城市背景中，发送的RF信号传播经过在街道上的建筑物之间创建的“隧道”，而不在建筑物的屋顶上方传播。作为此隧道传输效应的结果，RF信号可以沿着街道传播很远，从而引起小区间干扰。

“微微”或“迷你”无线基站的概念已被形成来应对与在城市环境中部署无线网络服务相关联的挑战。微微基站具有比标准基站更小的形状因素并且因此可以被安装在建筑物墙壁、杆和其它类似的地方，而不必要被安装在屋顶上的空间或塔上。通过设计，微微基站被配置为以比标准基站所使用的功率更小的功率来进行发送并且因此服务于更小的覆盖范围。更小尺寸的基站可以以这种方式安装来更好地在建筑物等周围分发RF传输。此外，因为微微基站以更低的功率发送，因此其可以被安装在各种位置，而不会违反功率发射法规。微微基站可以以更低的成本建立，这使得其对于密集城市环境中的大量部署以便实现与密集填充的城市区域相关联的更高容量的要求而言具有吸引力。

部署微微基站具有其挑战。微微基站的安装可以由任何人在任何地方执行，而不是必须由有经验的无线系统安装者执行。因为一个城市地点与另一城市地点之间的街道形态极为不同并且安装可以由非专家进行以保持较低的系统部署成本，因此，不存在可以被配置用于基站设备以便实现覆盖范围中的可接受性能的“一成不变”(one-size-fits-all)的最优RF辐射方向图。此外，维护大量微微基站的网络需要大量努力。在给定的城市背景中，可存在成千上万的微微基站。主要挑战在于优化这么多的微微基站以在整个网络上得到更好的覆盖、容量加载和载波与干扰(C/I)比。

附图说明

图1是被配置为在被部署在无线网络中以用于操作之后自动地优化其辐射方向图的无线基站设备的框图。

图2是图示其中基站自动地优化其辐射方向图以用于服务于在其覆盖范围内的移动台的城市环境的示图。

图3是用于基站中的自动地优化辐射方向图的处理逻辑的流程图的示例。

图4是被基站用来自动地调节其辐射方向图以便最小化小区间干扰的另外的处理逻辑的流程图的示例。

图5是被基站用来调节其辐射方向图以便提高针对某一位置处的无线客户端设备的性能的另外的处理逻辑的流程图的示例。

图6A至图6G是图示出基站可以根据在此所述的技术自动地选择使用的辐射方向图的示例的示图。

具体实施方式

概述

提供一种无线基站装置，其被配置为当其被安装以在无线网络中的操作时自动地优化所使用的辐射方向图以便服务于覆盖范围内的无线客户端设备。还提供了被配置为允许基站自动优化自身的相应方法和逻辑。该无线基站被配置为确定其地理位置并且基于所存储的地理地图数据来评估其地理位置，地理地图数据指示该地理位置周边的物理地理环境。基于该地理位置周边的物理地理环境，基站确定最适合服务于覆盖范围内的无线客户端设备的辐射方向图。基站使用从其地理位置和地图数据导出辐射方向图来发送广播消息，并且在这样做时，辐射方向图决定着基站的覆盖。

现在参考图1，图1示出自优化无线网络基站(BS)10的框图的示例。BS 10包括形成天线阵列的多个天线12(1)-12(M)、无线电接收器14、无线电发射器16和控制器18。控制器18向发射器16供应将被发送的数据并且处理被接收器14接收的数据。另外，控制器18执行其它发送和接收控制功能。接收器14、发射器16和控制器18的部分功能可以被实现在调制解调器中并且接收器14和发射器16的其它部分可以被实现在无线电发射器和无线电收发电路中。应当理解，在各信号路径中存在用于在模拟信号和数字信号之间转换的模拟至数字转换器(ADC)和数字至模拟转换器(DAC)。

接收器14可以包括多个单独的接收电路，每一个接收电路用于多个天线12(1)-12(M)中的相应一个并且输出与这多个天线12(1)-12(M)中的各自的天线检测到的信号相关联的接收信号。为了简化，这些单独的接收电路未被示出。接收器14接收由天线12(1)-12(M)中的各个天线检测到的信号并将相应的天线特定的接收信号供应给控制器18。同样，发射器16可以包括单独的发射电路，发射电路向多个天线12(1)-12(M)中的相应一个天线供应各自的上变频信号以用于发射。为了简化，这些单独的发射电路未被示出。

控制器18例如是数据处理器，例如微处理器或微控制器，并且包括存储用于在此所述的技术的数据的存储器19或其它数据存储模块。存储器19可以与控制器18分离开或者是控制器18的一部分。

BS 10还包括定位单元20，定位单元20被配置为确定BS 10的地理位置。例如，定位单元20是全球定位系统(GPS)卫星接收单元(芯片集)，其接收来自多个卫星的信号并且使用来自那些接收的卫星信号的数据来计算表示BS 10的地理位置的坐标。定位单元20被配置为对来自控制器18的命令做出响应以便执行位置确定会话来产生BS 10的坐标。专用于定位单元20的天线可以被提供，但是为了简化，其在图1中未被示出。

BS 10可以用作无线网络中的多个远程无线客户端设备的网关。为此，BS 10包括有线网络接口单元22(例如，以太网控制器)，有线网络接口单元22允许BS 10通过有线网络(例如因特网)来与诸如其它基站之类的其它设备通信或与网络管理系统(未示出)通信。

用于自优化处理逻辑100的指令可以被存储在存储器19中以用于由控制器18执行。另外，存储器19存储地图数据库200，地图数据库200包括BS 10有可能被部署于的各种区域的地理地图数据以及BS 10在其覆盖范围中进行发射将使用的多个辐射方向图的辐射方向图数据205。下文描述的图6A至图6G是辐射方向图数据205可以被配置以产生用于BS 10的辐射方向图的示例。不论是广播发射还是定向发射，辐射方向图数据可以包括将要应用于将被从BS 10发送到覆盖范围中的发射的天线权重(幅度和相位)集合以便合成期望的辐射方向图。即，辐射方向图数据包括被设计为当被应用于将经由多个天线12(1)-12(M)被发送的信号时实现多个辐射方向图中的相应一个辐射方向图的天线波束成型权重集合。一般，BS10使用从其地理位置和地图数据导出的辐射方向图来发射广播消息，并且在这样做时辐射方向图决定着BS 10的覆盖。然而，在其中BS 10没有对用于特定无线客户端设备的波束成型权重的准确估计的一些情况中，BS10可以使用另外被用于广播消息的相同辐射方向图来向无线客户端设备发送单播或定向消息。

BS 10使用任意无线通信协议来与无线客户端设备进行无线通信，无线通信协议的示例是IEEE 802.16通信标准，商业上称为WiMAX^TM。为此，控制器18被配置为根据所采用的通信协议的规则对发射等应用适当的调制和分组格式来对接收的发射进行恢复和解调。

地图数据库200中所存储的地图数据可以在BS 10被制造或被配置以分发给客户时被安装在存储器19中。此外，依赖于期望被存储在BS 10中的数据的量，BS 10可以包括用于补充存储器19的存储容量的小的硬驱存储设备，如果存储器19是随机存取存储器和/或只读存储器的话。此外。BS 10可以被配置为通过网络接口单元22经由到因特网的硬线连接(其能力由BS 10支持)来撷取地图数据。这样的撷取对于不时利用相关数据来填充地图数据库200和/或更新地图数据库200的地图数据是有用的。地图数据库200中所包含的地图数据揭示了可以影响BS 10所发射的无线信号的传播的诸如建筑物、标志、杆之类的人造物理环境特征的位置和布置以及诸如山陵、山谷等之类的自然形成的特征。这些人造的和自然形成的特征中的每个特征在它们所占据的地理表面面积以及它们在地面上的高度(例如建筑物或塔等的层数)方面具有相关性，这是因为它们可以影响到RF信号的传播。有用的地图数据的源的示例是可通过Google^TM服务特别是Google^TM地球服务获得的地图数据。

如下文中进一步描述的，控制器18被配置为选择多个辐射方向图中的最优一个辐射方向图的辐射方向图数据并且选择适用于发射的适当天线权重来产生多个发射信号，这多个发射信号被发射器16耦合到天线12(1)-12(M)中的相应天线以便利用所选择的(已波束成型的)辐射方向图来发送该发射。对发射应用天线权重的逻辑或计算元件可以驻留于控制器18或发射器16中或者全部驻留于单独的元件中。下文中结合图3至图5来描述处理逻辑100的操作。

控制器18的功能可以由被编码在一个或多个有形介质中的逻辑(例如，诸如专用集成电路、数字信号处理器指令、由处理器执行的软件等嵌入式逻辑)来实现，其中存储器19存储用于在此所述的计算的数据和/或存储被执行来实施在此所述的计算的软件或处理指令。因此，处理100可以利用固定的逻辑或可编程逻辑(例如由处理器执行的软件/计算机指令)来实现并且控制器18可以是包括固定数字逻辑的专用集成电路(ASIC)、可编程处理器、可编程数字逻辑(例如现场可编程门阵列)或它们的组合。此外，在此所述的控制器功能中的一些或全部(诸如与处理逻辑100关联的那些)可以实现在调制解调器中。

微微或迷你BS是被配置为比标准基站服务于更小的覆盖范围和更少数目的无线客户端设备的BS设备。因此，只要BS 10可以具有比标准BS更低的发射功率能力以使得其覆盖范围比标准BS更小，BS 10就可以是微微BS。用于微微BS的天线12(1)-12(M)的配置和增益相比标准BS的天线的配置和增益可以不那么强大。此外，(例如控制器18的)信号处理能力可以小于标准BS的处理能力以使得微微BS可以在任何给定时间服务于更少数目的无线客户端设备(即，其具有更低的容量)。应当理解，在此所述的技术和概念对于微微BS或迷你BS是特别有用的，但是它们在被配置为服务于比微微基站更大的覆盖范围的标准基站中也可以是有用的。

转到图2，示出其中部署了图1中示出的类型的两个BS的城市地理背景或环境300的示例的示图。应当理解，此示图不是按比例绘制的。例如，第一BS 10(1)被部署或被安装在建筑物310的外墙上并且第二BS 10(2)被部署在建筑物320的外墙上。BS 10(1)被配置为服务于无线客户端设备(CD)325(1)-325(N)并且BS 10(2)被配置为服务于CD 335(1)-335(K)。在初始部署或安装之后，BS 10(1)和BS 10(2)中的每一个被配置为自动确定其地理位置，基于指示其地理位置周边的物理地理环境的地理地图数据来评估其地理位置，以及基于该装置的地理位置周边的物理地理环境来确定最适合服务于覆盖范围内的无线客户端设备的辐射方向图。

如以上说明的，BS 10(1)和BS 10(2)中的每一个的地图数据库200中所存储的地图数据包含有关其周边环境中的物理特征(建筑物等)的位置、它们占据的表面面积的量以及它们在地面上的高度的信息。当BS10(1)和BS 10(2)被安装时，它们被配置为执行自优化处理逻辑100以便找到针对其位置周边的物理地理环境以及针对其意图的覆盖范围的最佳辐射方向图。例如，当BS 10(1)将服务于诸如CD 325(1)-325(N)之类的CD所位于的覆盖范围时，BS 10(1)将执行处理逻辑100，确定其在城市背景300内的位置，确定将影响RS信号的传播从而影响其与在其覆盖范围中的CD通信的人造的和自然的特征(例如建筑物350、360和365)的类型和位置，并且随后确定为了最佳地服务于覆盖范围所应当采用的辐射方向图330。类似地，BS 10(2)执行处理逻辑100来确定为了最佳地服务于诸如CD 335(1)-335(K)之类的CD所要采用的辐射方向图。在针对图2中示出的示例的BS 10(2)的情况下，建筑物365将影响其服务于那些CD的能力并且因此将选择和使用辐射方向图，例如在340处示出的一个辐射方向图。在图2中描绘的示例地理环境中，BS 10(1)和BS 10(2)都将选择与下文中描述的图6D中所示出的辐射方向图类似的辐射方向图，其中，BS 10(1)将使用辐射方向图的朝向将与BS 10(2)使用该辐射方向图的朝向相反。此外，如在下文中结合图3至图5进一步说明的，BS 10(1)和BS 10(2)被配置为因为各种原因而动态地调节它们的辐射方向图以便提高网络性能。例如，BS 10(1)和/或BS 10(2)可以在初始部署之后调节它们的辐射方向图以便使相互之间的小区间(覆盖范围间)干扰最小，或者优化针对它们各自的覆盖范围内的某位置(一个或多个CD驻留于的位置)的性能。

现在转到图3至图5，描述自优化处理逻辑100。关于此描述还参考图1和图2。在110，控制器18确定BS 10被上电并且其是第一次被安装从而需要配置自身。在120，控制器18命令定位单元20调用定位会话(GPS位置捕捉)来确定BS 10的位置(例如，以指示位置的GPS坐标的形式)和高度。120处的定位功能可以被执行若干次并且多个位置结果的平均值被计算以供使用。接着，在130处，控制器18从存储器19中所存储的地图数据库200撷取地图数据。

在140和150处，控制器18基于从地图数据库200撷取的指示在120处确定的BS的地理位置的周边的物理地理环境的地理地图数据，评估BS10的地理位置。更具体而言，在140处，GPS位置坐标被定位在地图数据上以使得地理区域内的位置被获知，例如，在街道十字路口、交通灯杆、建筑物墙壁、建筑物屋顶顶部等处。在150处，控制器18基于其地理位置和有关的标准来确定BS 10应当使用的最优辐射方向图。例如，标准可以依赖于在给定地理环境中BS 10的意图覆盖范围应当是什么，诸如覆盖BS 10的范围内的所有街道或者仅覆盖建筑物周边的区域的辐射方向图。逻辑被编程到控制器18中来确定当选择最适合给定覆盖范围时在功能150处应当使用什么标准。在160处，控制器18针对在150处确定的最优辐射方向图来从存储器19撷取辐射方向图数据并且使用该数据来对BS发送的发射应用适当的处理。例如，在160处，控制器18从用于多个天线权重集合的数据中撷取用于特定天线权重集合的数据，其中每个天线权重集合用于多个辐射方向图中的不同的一个辐射方向图，其中，该特定天线权重集合产生被确定为最适合服务于覆盖范围内的无线客户端设备的辐射方向图。该发射可以由单个发送信号流组成或由将被同时发送的多个发送信号流组成，其中后者被称为多输入多输出(MIMO)发射。辐射方向图数据可以被设计以使得合成的辐射方向图使用从天线12(1)-12(M)中的所有天线发射的输出功率，从而防止浪费用于某些发射(例如广播发射)的发射功率。

如以上所说明的，BS 10使用从其地理位置和地图数据导出的辐射方向图来发射广播消息，并且在这样做时，辐射方向图决定了BS 10的覆盖范围。然而，在其中BS 10没有对用于特定CD的波束成型权重的准确估计的一些情况下，BS 10可以使用被另外用于广播消息的相同的辐射方向图来向该特定CD发送单播或定向消息。

在170处，进入处理逻辑100的设置后阶段，其间，控制器18根据BS针对其周边环境习得的变化条件或其它信息(例如邻近BS的位置等)，动态地调节BS所使用的辐射方向图。在下文中结合图4和图5来描述这样的调节的示例。

现在转到图4，描述用于设置后调节功能170(1)的第一示例的处理逻辑。在172处，通过直接在BS之间的或经过网络管理系统的经由因特网进行的通信，任何给定的BS可以习得在其附近的其它BS的存在和位置。在174处，控制器18判断其是否能够并应该调节其辐射方向图以便降低或最小化与由邻近BS服务的另一(附近)覆盖范围相关联的小区间干扰。如果判定存在这样的与邻近BS的干扰的可能性并且这样的干扰可以通过改变BS所使用的辐射方向图而被减轻，则在176处，用于新的或不同的辐射方向图的辐射方向图数据被撷取并被应用于BS发送的信号(例如，针对广播消息或者可能的去往特定CD的单播消息)以便最小化邻近小区中的干扰。例如，辐射方向图数据可包括用于执行天线阵列调零以便较小小区间干扰的数据。在将大量微微BS部署在城市背景中的上下文中，RF规划是非常复杂的。此外，微微BS的安装可以由非专家来进行(没有最优天线放置和朝向)，可能增大小区间干扰的可能性。因此，BS使用其调零或其它技术来自动调节其辐射方向图以减小小区间干扰的能力在微微BS的城市部署背景中是非常有用的。实际上，可以建立的微微BS的网络可以以接近于0dB的载波与干扰(C/I)比来操作。

调零算法一般分为两类，其中任一类可以被BS在图4中示出的功能176处采用。第一类称为“精确”调零并且该技术依赖于期望信号和干扰的空间特征(spatial signature)的知识。第二类称为“盲目”调零并且此技术不需要干扰的空间特征的知识。在任一情况中，控制器18都可以被配置为，在处理与发射相关联的至少一个信号以产生多个发送信号(这多个发送信号被发送器上变频并耦合到多个天线12(1)-12(M)中的相应天线以便发送该发射)时采用天线调零技术。

图5示出170(2)处的设置后辐射方向图调节过程的另一示例。在173处，BS确定其覆盖范围内其正服务于的CD中的每一个CD的位置。BS可以使用现在已知的或下文中开发的各种定位技术来确定CD的位置。例如，WiMAX通信协议支持称为往返延迟(RTD)的特征。RTD是从BS到CD的发送方向和从CD到BS的接收方向二者中遇到的全部延迟的量度。RTD是使用由CD已经接收到的定时提前信息在CD和BS之间计算的。另外，BS可以针对在其多个天线12(1)-12(M)处从给定CD接收的信号利用到达方向(DOA)信号处理技术来导出该CD的空间特征。使用针对给定CD的RTD和DOA，BS可以确定CD的位置的估计。另一种确定CD的位置的方式是：为该CD发送由该CD的GPS定位能力确定的GPS位置，假定该CD具有这样的能力的话。

接着，在175处，BS接收包含来自其所服务于的CD的报告的消息并且其诊断给定CD的较差性能。随后，在177处，关于BS是否可以改变其辐射方向图以便提高针对其所服务于的一个或多个CD的性能做出判断。如果可以，则在179处，控制器18从所存储的辐射方向图数据撷取辐射方向图数据以便提高性能并将该辐射方向图数据应用于BS所进行的发射(例如，针对广播消息或去往特定CD的单播消息)。

例如，BS的覆盖范围的给定部分中的一个或多个CD可能一贯地经历较差的数据率和较差的发射上行链路功率裕度。发射上行链路功率裕度是可用于潜在的调制/编码方案或信道变化的发射功率。例如，零功率裕度意味着没有功率可用于任何变化。WiMAX通信协议要求CD向BS发送指示CD的发射功率裕度的报告。BS接收来自其CD的这样的报告并且可以从中诊断其覆盖范围的给定区域中的较差性能。BS可以选择更好的辐射方向图以便改进对覆盖范围的那个部分的服务。

作为另一示例，BS可能由于大量CD在其覆盖范围的相对小的部分内而变得超载。BS可以调节其辐射方向图以便减小或消除给定位置处的覆盖以使得该位置处的至少一个CD变为由另一BS来服务。具体而言，当第一BS知道存在具有对该相同区域的覆盖的第二BS时，第一BS可以改变其辐射方向图以便减小其对其覆盖范围的那个部分的覆盖，从而卸载其流量责任中的一些来确保针对在其覆盖范围内的其他CD的适当操作。当原来由第一BS服务的CD因第一BS改变其辐射方向图而丢失了来自第一BS的信号时，那些CD将最终通过由CD发送的测距(ranging)信号或其它机制而与第二BS相关联。这可以称为位置选择性负载平衡。

另一示例是其中CD向BS发送包含载波与干扰和噪声(CINR)报告的消息的一个示例。这也是WiMAX通信协议的特征。来自CD的CINR报告可以指示较差性能，即便BS通过从CD接收的测距信号的水平确定对CD所位于的区域覆盖是良好的。正在经历较差CINR但是又处于良好覆盖范围中的CD指示：有可能存在来自在相同频率上操作的邻近BS的共信道干扰，引起较差CINR。在此情形中，BS可以调节其辐射方向图(针对广播消息)来减小对那个区域的覆盖因此在那个区域中的CD将接收到仅来自一个BS的主导信号，该BS是与邻近覆盖范围相关联的BS。该特征称为范围选择性小区萎缩。

BS可以通过监视来自在其覆盖范围中的CD的信号而习得的知识以及其邻近BS的知识来做出调节其辐射方向图的决定。因此，BS可以自治地改变其辐射方向图或者可以与一个或多个其它BS协同来改变其辐射方向图。

在此所述的自优化技术可以涉及使用预先存储的辐射方向图数据来合成多个辐射方向图中的一个或多个。生成各种辐射方向图的另一种方式是针对多个天线权重的每一个调节名义上的天线权重集合，而不实际地存储针对不同天线权重集合的数据。例如，如果已知名义上的天线权重集合用于产生给定辐射方向图，则随后控制器18被配置为对天线权重中的一个或多个进行某种调节以便实现不同的期望辐射方向图。

图6A至图6G图示出BS在服务于覆盖范围时可以被配置从其中进行自动选择的辐射方向图的示例。图6A是全向辐射方向图的示例。这种类型的辐射方向图对于标准圆形覆盖范围是有用的。

图6B是包括相对较窄的对向波束的辐射方向图的示例。图6B的辐射方向图可以适合于在基站的相对侧上的相对较窄覆盖范围中提供覆盖，特别是当沿着基站两侧上的覆盖范围的相对侧存在高楼时。

图6C是包含相对较宽对向波束的辐射方向图的示例。该辐射方向图可用于在基站的相对侧上的相对较宽覆盖范围中提供覆盖。

图6D是包含彼此略微偏移的两个波束的辐射方向图的示例。该辐射方向图可用于指引波束进入高楼周边的区域中。

图6E是包含三个对向波束的辐射方向图的示例。图6E的辐射方向图可用于服务基站的相对侧上的覆盖范围，其中在基站的每一侧上存在多个障碍物(建筑物)。

图6F是包含相互偏移约九十度的4个相对较窄的波束的辐射方向图的示例。类似地，图6G图示出包含相互偏移约九十度的4个波束的辐射方向图，并且其中，这4个波束中的相互对向的两个比这4个波束中的另外两个宽一些。图6F的辐射方向图可用于当基站的覆盖范围要包括被设置为在自基站起的多个方向上被分离的区域时的情况。

在图6A至图6G中值得注意的是：辐射方向图中的波束中的一些比其它波束更长(即，更强)。这表明：这些波束的“可达距离”将比较短波束的可达距离更远。此外，可以期望选择具有较短可达距离的方向图，以便有意地从基站的覆盖范围去除一个或多个客户端设备从而使得这一个或多个客户端设备最终找到并获得来自另一基站的覆盖，或者以便避免邻近覆盖范围中的干扰。

图6A至图6G仅仅是示例，并且应当理解，BS可以被配置为生成大量其它的辐射方向图。

在此所述的自优化基站被配置为自动地(并且动态地)(通过天线阵列波束合成)将其辐射方向图调节为最适合其安装环境。另外，基站被配置为检测用户的位置来自诊断并校正与网络性能相关的问题。位置检测可以经由各种技术来实现，包括基站与特定无线客户端设备之间的信号的往返延迟和空间特征检测(到达方向)。此外，基站被配置为(经由天线阵列调零或其它适合的技术)抑制小区间干扰以使得无线网络(包括大量小区，每个小区各自由相应基站服务)可以以接近0dB的C/I比操作。

在此所述的自优化技术对于被配置为比标准基站服务于更小覆盖范围(和更少数目的CD)的基站(例如在此所提及的所谓的微微基站或迷你基站)特别有用。然而，这仅仅是一个示例，并且此外，应当理解，这些技术在被配置为用在比微微基站服务更大的覆盖范围的标准基站设备中。

虽然装置、逻辑和方法在此被图示和描述为被包含在一个或多个具体示例中，但是无论如何，并不意图限制于所示出的细节，因为在不偏离装置、系统和方法的范围并且在权利要求的范围和等同物的范围之内的情况下，可以做出各种修改和结构变化。相应地，所附权利要求应当被广义并且以权利要求书中所阐述的装置、逻辑和方法一致的方式来理解。

Claims

1.一种装置，包括：

多个天线；

发射器，所述发射器被配置为与所述多个天线连接，并且产生与将要经由所述多个天线进行的发射相关联的多个单独的发射信号；

定位单元，所述定位单元被配置为确定所述装置的地理位置；以及

控制器，所述控制器被配置为：

命令所述定位单元来确定所述装置的地理位置；

基于指示所述装置的地理位置周边的物理地理环境的地理地图数据来评估所述装置的地理位置；以及

基于所述装置的地理位置周边的物理地理环境来确定最适合服务于覆盖范围内的无线客户端设备的辐射方向图。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器还被配置为对与所述发射相关联的至少一个信号应用天线权重来产生由所述发射器耦合到所述多个天线中的相应天线的多个发射信号以便利用所述辐射方向图来发送所述发射。

3.如权利要求2所述的装置，还包括存储器，所述存储器被配置为存储表示用于多个辐射方向图中的每一个辐射方向图的天线权重集合的数据，并且其中，所述控制器被配置为从所存储的数据中选择和撷取与基于所述装置的地理位置周边的物理地理环境而被确定为最适合的辐射方向图相关联的天线权重。

4.如权利要求3所述的装置，其中，所述控制器还被配置为确定安装时的辐射方向图，并且在安装之后调节所述辐射方向图。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所述控制器被配置为调节用于发射的辐射方向图以便最小化另一覆盖范围中的干扰。

6.如权利要求5所述的装置，其中，所述控制器被配置为当处理与所述发射相关联的至少一个信号来产生由所述发射器耦合到所述多个天线中的相应天线的多个发射信号以便发送所述发射时，使用天线调零技术。

7.如权利要求4所述的装置，还包括接收器，所述接收器被配置为与所述多个天线连接并且产生与在所述多个天线处接收的发射相关联的接收信号，其中所述控制器还被配置为处理所述接收信号以便估计所述覆盖范围中所服务的至少一个无线客户端设备的位置并且恢复出来自所述至少一个无线客户端设备的发射中所包含的性能报告数据，以及当所述性能报告数据指示在所述至少一个无线客户端设备的位置处性能较差时调节所述辐射方向图来提高所述位置处的性能。

8.如权利要求7所述的装置，其中，所述控制器被配置为调节所述辐射方向图以便减小所述位置处的覆盖，以使得所述至少一个无线客户端设备变为由另一基站服务。

9.如权利要求1所述的装置，还包括存储器，所述存储器被配置为存储所述地理地图数据，并且其中，所述地理地图数据包括描述可能影响到无线信号传播的人造特征和自然特征的数据。

10.如权利要求1所述的装置，其中，所述定位单元是被配置为接收来自多个卫星的信号以便获取所述装置的位置的全球定位系统定位单元。

11.一种方法，包括：

在被配置为服务于覆盖范围中的无线客户端设备的无线基站设备处，确定所述基站设备的地理位置；

基于指示所述基站设备的地理位置周边的物理地理环境的地理地图数据来评估所述基站设备的地理位置；以及

基于所述基站设备的地理位置周边的物理地理环境来确定最适合服务于覆盖范围中的无线客户端设备的辐射方向图。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：对与发射相关联的至少一个信号应用天线权重来产生用于经由所述基站设备的多个天线发射的多个发射信号。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述评估和确定是在所述基站设备的初始安装之后被执行的，并且还包括调节所述辐射方向图。

14.如权利要求13所述的方法，其中，调节包括：调节所述辐射方向图以便最小化由另一基站设备服务的至少一个覆盖范围中的干扰。

15.如权利要求13所述的方法，还包括在所述基站处从无线客户端设备接收包含指示所述无线客户端设备处的性能的性能报告的消息，并且基于所述性能报告来调节所述辐射方向图。

16.如权利要求15所述的方法，其中，调节包括：基于所述无线客户端设备的位置来调节所述辐射方向图以便提高所述位置处的性能。

17.如权利要求16所述的方法，其中，调节包括：调节所述辐射方向图以便减小所述位置处的覆盖，以使得所述位置处的至少一个无线客户端设备变为由另一无线基站设备服务。

18.一种被编码在一个或多个有形介质中以用于执行的逻辑，所述逻辑当被执行时可操作用于：

19.如权利要求18所述的逻辑，还包括被配置为对与发射相关联的至少一个信号应用天线权重来产生用于经由所述基站设备的多个天线发射的多个发射信号的逻辑。

20.如权利要求19所述的逻辑，还包括被配置为从存储器撷取用于多个天线权重集合的数据中的用于特定天线权重集合的数据，每个天线权重集合用于多个辐射方向图中的不同一个辐射方向图，其中，所述特定天线权重集合产生被确定为最适合服务于所述覆盖范围内的无线客户端设备的辐射方向图。

21.如权利要求18所述的逻辑，其中，用于确定的逻辑包括被配置为确定所述基站设备安装时的辐射方向图的逻辑，并且还包括被配置为在安装之后调节所述辐射方向图的逻辑。

22.如权利要求21所述的逻辑，其中，用于调节所述辐射方向图的逻辑包括被配置为调节所述辐射方向图以便最小化另一覆盖范围中的干扰的逻辑。

23.如权利要求19所述的逻辑，其中，用于调节所述辐射方向图的逻辑包括被配置为基于从所述覆盖范围中的至少一个无线客户端设备接收的性能报告以及所述至少一个无线客户端设备的位置来调节所述至少一个无线客户端设备的位置处的辐射方向图的逻辑。