CN102958070B - 双路非平衡室分系统的性能平衡优化方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双路非平衡室分系统的性能平衡优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)监测在线所有用户终端上报的信道质量指示值；2)根据所述信道质量指示值判断小区内是否存在小区边缘用户终端；3)根据是否存在小区边缘用户终端的判断结果分别进行或停止双路性能平衡优化处理。本发明提出的新方法在保证覆盖的同时也能提升小区吞吐量，并且具有较好的可实施性。

Description

双路非平衡室分系统的性能平衡优化方法和装置

技术领域

本发明涉及一种LTE室内覆盖技术，具体是一种双路非平衡室分系统的性能平衡优化方法和装置。

背景技术

未来LTE系统室内覆盖将采取双通道室分的方式，即一个覆盖点有2个天线，信源2个通道单独传输至天线端，如图1所示。每个基站可以包括多个基带处理单元BBU，BBU和远程射频模块RRU之间采用光纤连接，可以保证信号质量和传输速率。RRU有两个通道，其中一个通道需要与已有的其他无线系统(如GSM和TD-SCDMA)进行合路，另一个通道一般采取新建的方式，且两路的走线可能不同，因此2个通道链路损耗容易产生差异，链路不平衡将对系统性能产生负面影响，主要表现在：(1)解调性能下降：通道差异9dB时，解调性能下降2dB左右；(2)空间复用使用机会降低：双路性能差异较大(＞5dB)时，影响信道秩为2的空间条件，使双码字空间复用的机会降低。具体数值如图2所示。

为解决上述的非平衡问题，当前一般采取工程手段，在性能好的分路上安装衰减器来保证双路性能一致。

增加衰减器的方案可解决链路非平衡问题，但由于线路上增加了衰减，会影响室分系统的覆盖，上行和下行覆盖同时受影响。

针对以上方案的不足，本发明提出一种创新的性能平衡优化方案，该方案无需在线路上增加衰减器，不会影响室分系统的覆盖能力，且能保证信号好区域的用户终端可以使用室分复用。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种双路非平衡室分系统的性能平衡优化方法，包括以下步骤：

1)监测在线所有用户终端上报的信道质量指示值；

2)根据所述信道质量指示值判断小区内是否存在小区边缘用户终端；

3)根据是否存在小区边缘用户终端的判断结果分别进行或停止双路性能平衡优化处理。

其中，步骤3)具体可以分为两种情况。第一种情况，如果存在小区边缘用户终端，则进一步判断基站是否进行了双路性能平衡优化处理；若是，则停止该双路性能平衡优化处理。第二种情况，如果不存在小区边缘用户终端，则进一步判断小区内是否存在即信号质量较好的用户终端；若有，则强制对该用户终端进行下行双流发送，并让该用户终端上报每流对应的信道质量指示值。若没有信号质量较好的用户终端，则进一步判断基站是否进行了双路性能平衡优化处理，若是，则停止双路性能平衡优化处理。

在上述第一种情况下，存在小区边缘用户终端时，不对链路进行平衡处理，以保证无线系统的覆盖。在第二种情况下，小区不存在边缘用户终端，且存在信号较好的用户终端时，可以进行链路平衡优化处理，以保证响应用户终端可使用双流，从而提升小区吞吐量。

进一步地，在强制信号较好的用户终端进行下行双流发送之后，还可以继续进行进一步的优化控制，具体是：根据用户终端上报的每流对应的信道质量指示值，判断所述下行双流发送的信道质量差值Δ^CQI是否大于等于预设的差值门限T_Diff；若是，则进行双路性能平衡优化处理，具体可以是将室分双路中性能较好的一路发射信号降低若干分贝，使两路性能接近，并停止对所述用户终端的下行双流强制发送处理。

根据本发明的另一个目的，提供了一种双路非平衡室分系统的性能平衡优化装置，其特征在于，包括：

监听模块，用于监测在线所有用户终端上报的信道质量指示值；

判断模块，用于根据所述信道质量指示值判断小区内是否存在小区边缘用户终端；

优化处理模块，用于根据是否存在小区边缘用户终端的判断结果分别进行或停止双路性能平衡优化处理。

其中，所述优化处理模块还用于：当存在小区边缘用户终端时，进一步判断基站是否进行了双路性能平衡优化处理，若是，停止该双路性能平衡优化处理。

其中，所述判断模块还包括用户终端信号质量判断子模块，所述用户终端信号质量判断子模块用于：当不存在小区边缘用户终端时，判断小区内是否存在信号质量较好的用户终端；所述装置还包括双流切换模块，用于根据用户终端信号质量判断子模块判断出存在所述用户终端时，强制对该用户终端进行下行双流发送，并让该用户终端上报每流对应的信道质量指示值。

进一步地，所述的装置还包括：计算模块，用于根据用户终端上报的每流对应的信道质量指示值，计算双流通道的信道质量差值Δ^CQI；所述判断模块还用于判断所述信道质量差值Δ^CQI是否大于等于预设的差值门限T_Diff；所述优化模块还用于：当信道质量差值Δ^CQI大于或等于预设的差值门限T_Diff时，进行双路性能平衡优化处理，具体可以是将室分双路中性能较好的一路发射信号降低若干分贝，使两路性能接近；所述双流切换模块还用于：当优化模块进行双路性能平衡优化处理时，停止对所述用户终端的下行双流强制发送处理。

根据本发明的又一方面，提供了一种包括上述双路非平衡室分系统的性能平衡优化装置的基站。

本发明提出了一种解决双路不平衡问题的新方案，其效果优于现有技术，具体体现在以下几个方面：

1.保证覆盖：在存在小区边缘用户终端时，不对链路进行平衡处理，以保证无线系统的覆盖。

2.提升小区吞吐量：小区不存在边缘用户终端，且存在信号较好用户终端时，可以进行链路平衡优化处理，以保证相应用户终端可使用双流，从而提升小区吞吐量。

3.较好的可实施性：由于算法完全为基站实现，无需空口协议及终端做任何改动，故，该算法具有较好的可实施性。在已建好的室分双路系统上，直接对基站进行软件升级，即可实现该功能，从而提升双路室分系统性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是LTE室分覆盖系统的示意图；

图2表示室分系统双路不平衡对系统性能影响的表格；

图3表示发射单流场景受到单通道衰减的性能恶化程度的仿真结果；

图4表示发射双流场景受到单通道衰减的性能恶化程度的仿真结果；

图5是本发明双路非平衡室分系统的性能平衡优化方法一个最佳实施例的流程图；

图6是本发明双路非平衡室分系统的性能平衡优化装置一个最佳实施例的系统结构图。

具体实施方式

为了便于充分理解本发明的构思及其技术效果，首先通过一些仿真数据来介绍线路性能不对称对多天线性能的影响。

如图3、4所示，分别表示两种多进多出(MIMO)模式下受到线路非平衡的影响结果。通过对比分析可以看出，在图3中，发射单流场景(例如SFBC)受到单通道衰减的性能恶化程度较小，且随着衰减程度的加大，其性能的恶化程度逐渐降低。在图4中，发射双流场景(例如CLD)受到单通道衰减的性能恶化程度较大，且随着衰减程度的加大，其性能恶化程度加深。

接着看看LTE系统中各种MIMO模式的使用情况：

1.广播及下行控制信道均仅使用SFBC天线模式；

2.系统中信号较差的用户终端使用SFBC天线模式，信号较好的用户终端在双路信号相关性较弱时有可能使用空间复用。

基于线路非平衡对SFBC影响较小、对双流模式影响较大的前提，而系统中仅信号好的用户终端才可能使用双流模式，因此线路非平衡仅对信号好用户终端的影响较大。针对以上分析，本发明的核心思想是根据小区内用户终端的信号情况进行相应的优化方案，力求在保证小区覆盖的同时提升小区内信号好用户终端的吞吐量。

根据本发明的构思，以下将通过具体实施例来详细描述本发明的技术方案。在本发明者，首先需要衡量用户终端的信号质量，不同的系统存在不同的信号质量指示机制，以下以LTE系统中的CQI(Channel QualityIndicator，信道质量指示)为例，对本发明的双路非平衡室分系统的性能平衡优化方法和装置进行描述。

根据本发明的一方面，双路非平衡室分系统的性能平衡优化方法包括以下步骤，请参考图5：

步骤一：监测在线所有用户终端上报的CQI值。

终端向基站上报CQI值是现有技术中已经实现的成熟技术，本发明对此并未做出改进，因此对具体上报机制和内容不再详述。在本发明的具体实施例中，监测的具体方式可以是实时监测，也可以是定期监测。

步骤二：根据所述CQI值判断小区内是否存在小区边缘用户终端。

本领域技术人员应理解，小区边缘用户终端是指处于小区信号覆盖边缘、信号质量相对较差的用户终端。当用户终端处于小区边缘时，其上报的CQI值低于平均水平。现有技术中已存在多种区分或界定小区边缘用户终端的方法，均可以用于本发明。最简单的一种可以是设定一个阈值，根据用户终端上报的CQI是否低于该阈值来判断是否存在小区边缘用户终端，如果低于的话，就可以判断为小区边缘用户终端。

步骤三：根据是否存在小区边缘用户终端的判断结果分别进行或停止双路性能平衡优化处理。

需要说明的是，在本发明包括权利要求书和说明书在内的所有申请文件中，双路性能平衡优化处理整体过程的具体实施是指降低室分信号中性能较好的一路发射信号的发射功率。本领域技术人员应能理解，本发明对现有技术的改进主要在于提供了一种根据小区用户终端的信号质量进行或停止双路性能平衡优化处理的方法。双路性能平衡优化处理本身不是本发明的重点，只要是通过调整发射功率来使双路性能接近的方法，都可以应用于本发明并实现本发明的目的。

由于在步骤二中判断的结果可能会有两种，因此在本发明的不同实施例中也有至少两种情况。

1.第一种情况：

在本发明的一部分实施例中，判断的结果是存在小区边缘用户终端，则需要进一步判断基站是否进行了双路性能平衡优化处理。如果小区存在边缘用户终端，而基站正在进行双路性能平衡优化处理，则这种优化处理可能会进一步影响小区边缘用户终端的信号质量。因此，在这种情况下，要停止该双路性能平衡优化处理，以保证小区边缘用户终端的信号质量。此外，如果此时进一步判断出基站没有进行性能优化平衡处理，则系统不需要进行任何处理。

2.第二种情况：

在本发明的另一部分实施例中，判断的结果是不存在小区边缘用户终端，则进一步判断小区内是否存在信号较好的用户终端，具体可以通过判断是否存在持续一段时间内上报的CQI值均大于特定的信道质量门限值T_CQI(即，在持续一段时间内每次上报的CQI值均大于T_CQI，达到一定次数后就可以认为该用户终端信号质量较好)且上报的秩指示值持续为1的用户终端。若有，则强制对该用户终端(也就是信号质量较好用户终端)进行下行双流发送，并让该用户终端上报每流对应的CQI值。在这部分实施例中，挑选信号质量较好的用户终端进行双流发送，能够最大限度地提高吞吐量。本领域技术人员应能理解，在LTE系统中，CQI门限值T_CQI是设备已知参数，用于决定单用户终端是否使用单流或是多流，因此，对于每一种设备，其T_CQI是特定的。

在本发明的又一部分实施例中，还可以继续针对进行双流发送的用户终端进行进一步的动态监控和性能平衡优化。具体是：根据用户终端上报的每流对应的CQI值，判断所述下行双流发送的信道质量差值Δ^CQI是否大于等于预设的差值门限T_Diff。若Δ^CQI≥T_Diff，则进行双路性能平衡优化处理，将室分双路中性能较好的一路发射信号降低Ndb，使两路性能接近，并停止对所述用户终端的下行双流强制发送处理。如果Δ^CQI＜T_Diff，则不做任何处理。其中，Δ^CQI是可以根据现有技术得到的。对于LTE系统而言，CQI上报有协议(如3GPP 36.213)确定的格式，当上报两个CQI时，两个CQI总是同时上报，第一个CQI对应天线端口(antenna)0，第二个CQI对应天线端口1。网络侧根据该对应关系及天线端口与室分通路的对应关系，可以确定单个CQI值对应的具体室分通道。另外，所述T_diff是一个预设的值，这个值可以自行设定，或者是具体情况而定。例如，本发明的部分实施例中，T_diff值可以是大于3db的任意一个值。

本领域技术人员应能理解，将室分双路中性能较好的一路发射信号降低Ndb，使两路性能接近，也就是使基站两路在天线点的发射信号强度接近到不影响用户终端双路接收的性能范围之内(例如+/-2db)。

在上述第二种情况下，也可能不存在信号质量较好的用户终端，即不存在在持续一段时间内上报的CQI值均大于特定的信道质量门限值T_CQI且上报的秩指示值持续为1的用户终端。此时应进一步判断基站是否进行了双路性能平衡优化处理，若是，则停止双路性能平衡优化处理。若否，则不做任何处理。

根据本发明的另一方面，提供了一种一种双路非平衡室分系统的性能平衡优化装置，如图6所示，包括监听模块、判断模块、计算模块、优化模块和双流切换模块。各模块的具体功能描述如下：

监听模块主要用于监测在线所有用户终端上报的信道质量指示值。在本发明的各种实施例中，监听模块既可以实时、也可以定期地监测在线所有用户终端上报的信道质量指示值。

判断模块主要用于根据所述信道质量指示值判断小区内是否存在小区边缘用户终端。其中，判断模块还包括用户终端信号质量判断子模块，所述用户终端信号质量判断子模块用于：当不存在小区边缘用户终端时，判断小区内是否存在信道质量较好的用户终端。在本发明的部分实施例中，信道质量较好的用户终端是指持续一段时间内上报的信道质量指示值均大于特定的信道质量门限值T_CQI且上报的秩指示值持续为1的用户终端。

双流切换模块主要用于根据用户终端信号质量判断子模块判断出存在信号质量较好的用户终端时，强制对该用户终端进行下行双流发送，并让该用户终端上报每流对应的信道质量指示值。

优化处理模块主要用于根据是否存在小区边缘用户终端的判断结果分别进行或停止双路性能平衡优化处理。更具体地，当存在小区边缘用户终端时，优化模块用于进一步判断基站是否进行了双路性能平衡优化处理，若是，停止该双路性能平衡优化处理。另外，优化模块还可以用于根据用户终端信号质量判断子模块判断出不存在信号质量较好的用户终端时，进一步判断基站是否进行了双路性能平衡优化处理，若是，则停止双路性能平衡优化处理。

计算模块主要用于根据用户终端上报的每流对应的信道质量指示值，计算双流通道的信道质量差值Δ^CQI。

在本发明的另一实施例中，所述判断模块还用于判断所述信道质量差值Δ^CQI是否大于等于预设的差值门限T_Diff；所述优化模块还用于：当信道质量差值Δ^CQI大于或等于预设的差值门限T_Diff时，进行双路性能平衡优化处理，将室分双路中性能较好的一路发射信号降低若干分贝，使两路性能接近；所述双流切换模块还用于：当优化模块进行双路性能平衡优化处理时，停止对所述用户终端的下行双流强制发送处理。

最后应说明的是，本发明的方法是一种无线网络设备算法，对终端无任何特殊要求。本发明可以用软件编程实现，运行在基站或者基站所属的基带处理单元中。

Claims (9)

1.一种双路非平衡室分系统的性能平衡优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)监测在线所有用户终端上报的信道质量指示值；

2)根据所述信道质量指示值判断小区内是否存在小区边缘用户终端；

3)根据是否存在小区边缘用户终端的判断结果进行或停止双路性能平衡优化处理；

所述步骤3)具体包括下列步骤：

31)如果存在小区边缘用户终端，则进一步判断是否进行了双路性能平衡优化处理；

32)若是，则停止该双路性能平衡优化处理；

所述步骤3)具体包括下列步骤：

33)如果不存在小区边缘用户终端，则进一步判断小区内是否存在信号质量较好的用户终端；

331)若有，则强制对该用户终端进行下行双流发送，并让该用户终端上报每流对应的信道质量指示值；

332)若没有，则进一步判断是否进行了双路性能平衡优化处理，若是，则停止双路性能平衡优化处理；

还包括步骤：

35)判断每流对应的信道质量指示值的差值是否大于等于预设的差值门限；

36)若是，则进行双路性能平衡优化处理，并停止对所述用户终端的下行双流发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)具体为实时或定期监测在线所有用户终端上报的信道质量指示值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双路性能平衡优化处理包括：将室分双路中性能较好的一路发射信号降低若干分贝，使两路性能接近。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号质量较好的用户终端是指在持续一段时间内上报的信道质量指示值均大于特定的信道质量门限值且上报的秩指示值为1的用户终端。

5.一种双路非平衡室分系统的性能平衡优化装置，其特征在于，包括：

监听模块，用于监测在线所有用户终端上报的信道质量指示值；

判断模块，用于根据所述信道质量指示值判断小区内是否存在小区边缘用户终端；

优化处理模块，用于根据是否存在小区边缘用户终端的判断结果分别进行或停止双路性能平衡优化处理；

所述优化处理模块还用于：当存在小区边缘用户终端时，进一步判断基站是否进行了双路性能平衡优化处理，若是，停止该双路性能平衡优化处理；

所述判断模块还包括用户终端信号质量判断子模块，所述用户终端信号质量判断子模块用于：当不存在小区边缘用户终端时，判断小区内是否存在信号质量较好的用户终端；所述装置还包括双流切换模块，用于根据用户终端信号质量判断子模块判断出存在所述用户终端时，强制对该用户终端进行下行双流发送，并让该用户终端上报每流对应的信道质量指示值；

还包括：

计算模块，用于根据用户终端上报的每流对应的信道质量指示值，计算双流通道的信道质量差值Δ^CQI；

所述判断模块还用于判断所述信道质量差值Δ^CQI是否大于等于预设的差值门限T_Diff；

所述优化处理模块还用于：当信道质量差值Δ^CQI大于或等于预设的差值门限T_Diff时，进行双路性能平衡优化处理；

所述双流切换模块还用于：当优化处理模块进行双路性能平衡优化处理时，停止对所述用户终端的下行双流强制发送处理；

所述判断模块还包括用户终端信号质量判断子模块，所述用户终端信号质量判断子模块用于：当不存在小区边缘用户终端时，判断小区内是否存在信号质量较好的用户终端；

所述优化处理模块还用于：用于根据用户终端信号质量判断子模块判断出不存在所述用户终端时，进一步判断基站是否进行了双路性能平衡优化处理，若是，则停止双路性能平衡优化处理。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述监听模块用于实时或定期监测在线所有用户终端上报的信道质量指示值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述双路性能平衡优化处理包括：将室分双路中性能较好的一路发射信号降低若干分贝，使两路性能接近。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述信号质量较好的用户终端是指在持续一段时间内上报的信道质量指示值均大于特定的信道质量门限值且上报的秩指示值为1的用户终端。

9.一种包括权利要求5-8任一项所述的双路非平衡室分系统的性能平衡优化装置的基站。