CN103167507B - 一种小区分裂方法、装置及基站设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小区分裂方法、装置及基站设备，用以在不增加基站的情况下，提高小区覆盖范围，实现频谱资源的高效复用，提高通信网络容量，提升通信网络性能。所述小区分裂方法，包括：基站获得原始扇区内的UE负载量信息；根据获得的UE负载量信息，将所述原始扇区在垂直方向上分裂为至少两个垂直子扇区，任意两个垂直子扇区内的UE负载量差值不超过第一预设阈值；以及针对分裂出的每一个垂直子扇区，确定该垂直子扇区内的每一个UE与自身的实际距离；并分别确定该垂直子扇区内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值；所述基站根据UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，分别确定每个垂直子扇区的下倾角和垂直HPBW。

Description

一种小区分裂方法、装置及基站设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种小区分裂方法、装置及基站设备。

背景技术

在当今的无线通信领域，最缺乏的就是频谱资源，为了有效地利用有限的频谱资源，在网络建设中引入了蜂窝的概念，以使相同的频谱资源可以在相距较远的“小区”内使用，达到频谱复用、提高网络容量的目的。

随着用户设备(UE，UserEquipment)数量和通信业务量的增长，网络扩容是必然的趋势。现有的扩容方法包括增加基站和小区分裂的扩容方法；小区分裂是当业务量密度开始增加时，每个小区内的信道已不能满足需求时，便可将最初的小区分裂成更小的小区。通常，分裂出的新小区半径只有原小区的一半，使得单位面积上的频道数增加，例如，原来一个扇区的区域，分裂成为两个子扇区，这两个子扇区的覆盖范围和原扇区是相同的，分裂成的两个子扇区使用相同的物理资源块(PRB，PhysicalResourceBlock)，因此，分裂后的每个子扇区可用的PRB是原来的2倍，采用小区分裂的方法，有限的频谱资源通过缩小同频复用距离，使单位面积的频道数增多，系统容量增大。

但是，传统意义上的增加基站的扩容方法，会增加运营商组网投资成本；而采用传统的小区分裂方法，由于频谱复用距离近了之后，更容易产生同频干扰，制约了通信网络性能的提升。

发明内容

本发明实施例提供一种小区分裂方法、装置及基站设备，用以在不增加基站的情况下，实现频谱资源的高效复用，提高通信网络容量，提升通信网络性能。

本发明实施例提供一种小区分裂方法，包括：

基站获得原始扇区内的用户设备UE负载量信息和每个UE的位置信息；

所述基站根据获得的UE负载量信息，将所述原始扇区在垂直方向上分裂为至少两个垂直子扇区，任意两个垂直子扇区内的UE负载量差值不超过第一预设阈值；以及

根据获得的UE的位置信息，针对分裂出的每一个垂直子扇区，确定该垂直子扇区内的每一个UE与自身的实际距离；并

分别确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值；

针对任一垂直子扇区，所述基站根据该垂直子扇区内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，分别确定该垂直子扇区的下倾角和垂直半功率点波束宽度HPBW。

本发明实施例提供一种小区分裂装置，包括：

获得单元，用于获得原始扇区内的用户设备UE负载量信息和每个UE的位置信息；

第一分裂单元，用于根据获得的UE负载量信息，将所述原始扇区在垂直方向上分裂为至少两个垂直子扇区，任意两个垂直子扇区内的UE负载量差值不超过第一预设阈值；

第一确定单元，用于根据获得的UE的位置信息，针对分裂出的每一个垂直子扇区，确定该垂直子扇区内的每一个UE与自身的实际距离；

第二确定单元，用于分别确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值；

第三确定单元，用于针对任一垂直子扇区，根据该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，分别确定每个垂直子扇区的下倾角和垂直半功率点波束宽度HPBW。

本发明实施例提供一种基站设备，包括上述小区分裂装置。

本发明实施例提供的小区分裂方法、装置和基站设备，根据原始扇区内的UE负载量对原始扇区在垂直方向上进行分裂，使得分裂后的任意两个垂直子扇区内UE负载量差值在一定的范围之内，同时针对分裂出的每一个垂直子扇区，根据UE与基站的之间的实际距离分别确定该垂直子扇区的下倾角和垂直HPBW。由于在进行小区分裂时考虑了分裂后的每个垂直子扇区的UE负载量，使得每个每个垂直子扇区内的UE负载量均衡，这样，避免了当部分子扇区内UE负载量过大时，由于频谱复用距离较近而产生的同频干扰，同时，所述分裂后的垂直子扇区都归属于同一基站，从而，在不增加基站的情况下，实现了频谱资源的高效复用，提高了通信网络容量，提升了通信网络性能。

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。

附图说明

图1为本发明实施例中，波束的HPBW示意图；

图2为本发明实施例中，扇区3*2垂直分裂示意图；

图3为本发明实施例中，小区分裂方法的实施流程示意图；

图4为本发明实施例中，各垂直子扇区的覆盖范围示意图；

图5为本发明实施例中，基站天线主瓣方向与下倾角的关系示意图；

图6为本发明实施例中，小区裂变示意图；

图7为本发明实施例中，小区裂变装置的结构示意图。

具体实施方式

在蜂窝系统中，传统的一个扇区会利用定向天线，调节波束的水平半功率点波束宽度(HPBW，half-powerbeamwidth)，使一个扇区分裂为3个或是6个子扇区，以此来提高频谱利用的效率。如图1所示，为波束的HPBW示意图。在垂直平面上，也可以通过调节波束的垂直HPBW和天线的下倾角(DT，downtilt)，实现垂直方向的小区分裂。在水平和垂直平面同时进行小区分裂时，一般水平平面裂变为3个子扇区，垂直平面每个扇区裂变为两个子扇区，如图2所示，为扇区3*2垂直分裂示意图，扇区中每个子扇区的天线会有不同的DT和各自的HPBW，不同DT的波束可以实现不同地理位置和区域范围的覆盖，而不同DT和HPBW的选取是依据需要覆盖区域范围的大小和地理位置决定的。每个垂直子扇区内的UE会根据其所处的地理位置，选择相应的DT天线来接入通信网络，使UE获得最大的天线增益。一般情况下，天线的下倾角和HPBW是不变的，除非小区分裂需要重新调整，才要重新计算并调整天线的下倾角和HPBW，使其覆盖相应的区域位置。考虑到实际通信系统中，波束的水平和垂直HPBW是动态可调的，而天线的DT通过遥控电动倾斜(RET，remoteelectricaltilt)技术也可以实现动态的调节，因此可以用不同的波束覆盖不同地理位置和大小的区域，实现小区基于多波束的动态分裂。

由于对于不同的垂直子扇区来说，有的垂直子扇区内UE分布可能比较集中，有的子扇区内，UE分布可能比较分散，也有的子扇区UE分布可能比较均匀，考虑到这些情况，可以根据UE分布情况，动态地调整天线的下倾角和HPBW，使天线的增益对用户最大化，同时减小波束间的干扰，使每个垂直子扇区内用户的整体性能达到最优。由于波束水平HPBW的调整对相邻扇区的干扰影响较小，垂直分裂的子扇区的水平HPBW与原扇区相同，因此基于波束HPBW和天线DT可动态调整。

基于上述分析，本发明实施例提供一种基于多波束的小区分裂方法、装置和基站设备。以下结合说明书附图对本申请的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请，并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图3所示，为本发明实施例提供的小区分裂方法的实施流程示意图，包括以下步骤：

S301、基站获得原始扇区内的UE(用户设备)负载量信息和每个UE的位置信息；

具体的，基站根据UE的反馈回的负载量信息，对整个原始扇区内UE的负载量进行统计。

S302、基站根据获得的UE负载量信息，将原始扇区在垂直方向上分裂为至少两个垂直子扇区，任意两个垂直子扇区内的UE负载量差值不超过第一预设阈值；

具体的，基站根据获得的整个扇区内的负载量信息，并将原始扇区在垂直方向分裂为若干个垂直子扇区，使得任意两个垂直子扇区内的UE负载量差值不超过预设的阈值，这样，便能够保证每个垂直子扇区内的UE负载量均衡。

S303、基站根据获得的UE的位置信息，针对分裂出的每一个垂直子扇区，确定该垂直子扇区内的每一个UE与自身的实际距离；

S304、基站分别确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值；

S305、针对任一垂直子扇区，基站根据该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，分别确定每个垂直子扇区的下倾角和波束的垂直HPBW(半功率点波束宽度)。

其中，针对每一个垂直子扇区，基站在步骤S303中获得了该垂直子扇区内的每一个UE与自身的实际距离之后，选取该垂直子扇区中UE与自身实际距离的最大值和最小值，假设将原始扇区划分为1，2，3......，N个垂直子扇区，为了便于描述以表示第n个垂直子扇区中UE与自身实际距离的最小值，以表示第n个垂直子扇区中UE与自身实际距离的最大值，其中，n＝1，2，3，......，N。

基于此，较佳地，步骤S304中，基站可以根据以下步骤确定任一垂直子扇区的覆盖范围：

步骤一、基站按照如下公式确定该垂直子扇区的第一边界值：n＝2，3，…，N；其中：表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最大值，表示该垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值，表示该垂直子扇区的第一边界值；当n＝1时，该垂直子扇区的第一边界值为0；N为所述原始扇区包含的垂直子扇区的数量；

步骤二、按照以下公式确定该垂直子扇区的第二边界值：n＝1，2，3，…，N-1；其中：表示该垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最大值，表示该垂直子扇区的后一垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值，表示该垂直子扇区的第二边界值；当n＝N时，该垂直子扇区的第二边界值为：ISD表示所述基站与邻基站之间的距离；

步骤三、将第一边界值和第二边界值之间的覆盖范围确定为该垂直子单元的覆盖范围。

如图4所示，为各垂直子扇区的覆盖范围示意图，图4中，将整个原始扇区在垂直方向上划分为N个垂直子扇区，分别为垂直子扇区1，垂直子扇区2，......垂直子扇区N，其对应的边界值分别为垂直子扇区1为垂直子扇区2的前一相邻垂直子扇区，垂直子扇区3为垂直子扇区2的后一相邻垂直子扇区。

特别地，对于垂直子扇区1来说，其第一边界值为0，对于垂直子扇区n来说，其第二边界值可以按照以下公式来确定：其中ISD(InterSiteDistance)表示相邻两个基站之间的距离，确定出每个垂直子扇区的边界值之后，可以得到每个垂直子扇区的覆盖范围为： 其中：A_N表示第N个子扇区的覆盖范围。

具体实施中，在确定出每个垂直子扇区的覆盖范围之后，可以根据以下步骤确定任一垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值：

步骤一、确定该垂直子扇区内，与自身实际距离大于该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区的边界值的UE；

步骤二、从确定出的UE中，选择与自身实际距离最小的UE，将该选择出的UE与自身的实际距离确定为该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值。

以图4为例，对于垂直子扇区2来说，由于其覆盖范围为由于垂直子扇区按照UE负载量进行划分，因此，有可能部分UE虽然归属于垂直子扇区2，但实际上处于垂直子扇区1的覆盖范围之内，因此，本发明实施例中，需要确定出每个垂直子扇区覆盖范围内的UE，与基站实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，由此可以根据每个垂直子扇区的覆盖范围，准确确定每个垂直子扇区对应的下倾角和垂直HPBW。

具体的，基站在确定任一垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值时，可以直接从与自身实际距离大于上一相邻垂直子扇区的边界值的UE中，选择一个与自身实际距离最小的UE，将该UE与自身实际距离确定为该垂直子扇区内、UE与自身实际距离的最小覆盖值。以图4中的垂直子扇区2为例，其覆盖范围为假设垂直子扇区2中包含UE1、UE2、UE3......，UE10共10个UE，其与基站的距离分别为D1，D2，......D10，若D1，D4和D5小于即UE1、UE4和UE5处于垂直子扇区1的覆盖范围之内，从而基站在确定垂直子扇区2的覆盖范围内的最小覆盖值时，将会从D2，D3，D6，D7，D8，D9，D10中选择一个最小值作为垂直子扇区2的覆盖范围内的最小覆盖值。或者，基站在确定垂直子扇区2的覆盖范围内的最小覆盖值时，也可以从D1、D2，......D10中选择一个最小值，然后判断该最小值是否小于如果否，则确定垂直子扇区2覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值为该最小值，如果是，则继续选择一个次小值，直到选择出的Dn大于由此选择出的UE与自身的实际距离即为该垂直子扇区的覆盖范围内、与自身实际距离的最小值。

另外，为了准确确定每个垂直子扇区对应的下倾角和垂直HPBW，较佳地，步骤S304中，可以按照以下步骤确定任一垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值：

基站确定该垂直子扇区内与自身实际距离小于后一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值的UE；

从确定出的UE中，选择与自身实际距离最大的UE，将该选择出的UE与自身的实际距离确定为该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值。

以图4为例，在确定垂直子扇区2的覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值时，若垂直子扇区2内，UE与自身实际距离的最大值大于垂直子扇区3内、UE与自身实际距离的最小值，即则从归属于垂直子扇区2中选择与自身实际距离次大的UE，直到选择出的UE与自身实际距离小于将该UE与基站之间的实际距离确定为垂直子扇区2覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值。对于最外边的垂直子扇区N来说，若该垂直子扇区内UE与自身的实际距离超过了则确定垂直子扇区N中、UE与自身实际距离的最大覆盖值为

在确定出了每个垂直子扇区的覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大值和最小值之后，为了使该垂直子扇区内UE的天线增益达到最大化，波束的主瓣方向应该尽可能地对准用户分布的中心区域，以使得每个UE与波束的主瓣方向距离最小，从而夹角最小，UE的天线垂直增益也就越大。

基于上述分析，针对任一垂直子扇区，本发明实施例中可以按照以下两种方法确定每个垂直子扇区的下倾角：

方法一

基站确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值的平均值；并按照如下公式确定该垂直子扇区的下倾角：

$\mathrm{DT}=\arctan \left(\frac{h_{\mathrm{BS}}-h_{\mathrm{UE}}}{{\mathrm{UE}}_{\mathrm{mid}}}\right)$

其中：DT表示该垂直子扇区的下倾角；h_BS表示自身天线的高度；h_UE表示预设的UE天线高度；UE_mid表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值的平均值。

具体的，在任意垂直子扇区n覆盖范围内，UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值的平均值可以表示为：其中：表示垂直子扇区n覆盖范围内，UE与自身实际距离的最小覆盖值；表示垂直子扇区n覆盖范围内，UE与自身实际距离的最大覆盖值，n＝1，2，3，......N，如图5所示，为基站天线主瓣方向与下倾角的关系示意图，由此，可以根据以下公式确定第n个垂直子扇区的下倾角DTⁿ：

${\mathrm{DT}}^n=\arctan \left(\frac{h_{\mathrm{BS}}-h_{\mathrm{UE}}}{{\mathrm{UE}}_{\mathrm{mid}}^n}\right),$ n＝1，2，3，......，N

方法二

基站针对任一子扇区n，分别确定出该子垂直扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一子下倾角和该子垂直扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二子下倾角，将第一子下倾角和第二子下倾角的平均值作为该垂直子扇区的下倾角。

基于此，具体实施中，可以按照以下步骤确定任一垂直子扇区的下倾角：

步骤一、基站按照以下公式确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一子下倾角：

步骤二、基站按照以下公式确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二子下倾角：

其中：DT_max表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一子下倾角；h_BS表示自身天线的高度；h_UE表示预设的UE天线高度；DT_min表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二子下倾角；UE_max表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值；UE_min表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值；

步骤三、基站确定第一子下倾角和所述第二子下倾角的平均值为该垂直子扇区的下倾角。

亦即，任一垂直子扇区n的下倾角可以用以下公式表示：

${\mathrm{DT}}^n=\frac{{\mathrm{DT}}_{\min }^n+{\mathrm{DT}}_{\max }^n}{2},$ n＝1，2，3，......N

其中， ${\mathrm{DT}}_{\max }^n=\arctan \left(\frac{h_{\mathrm{BS}}-h_{\mathrm{UE}}}{{\mathrm{UE}}_{\max }^n}\right),$ ${\mathrm{DT}}_{\min }^n=\arctan \left(\frac{h_{\mathrm{BS}}-h_{\mathrm{UE}}}{{\mathrm{UE}}_{\min }^n}\right),$ n＝1，2，3，......N。

由于在3GPPTR36.184V9.0.0协议中，基站天线的水平和垂直增益公式如下：

水平方向天线增益：其中，A_m可以根据带宽的不同设置为指定值，例如，A_m＝25dB；

垂直方向天线增益：SLA_V＝20dB；

其中，θ_tilte是基站天线的下倾角，θ_3db分别是波束水平和垂直HPBW，从而根据上述公式能够计算得到每个垂直子扇区的波束垂直HPBW。

由此，在步骤S305中，可以按照以下步骤确定每个垂直子扇区的波束的垂直HPBW：

步骤一、针对任一垂直子扇区，基站按照如下公式确定该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一垂直下倾角：其中：n＝2，3，......N+1；

步骤二、基站按照如下公式确定该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二垂直下倾角：

${\mathrm{\θ}}_{\min }^{n+1}=\arctan \left(\frac{h_{\mathrm{BS}}-h_{\mathrm{UE}}}{{\mathrm{UE}}_{\min }^{n+1}}\right),$ n＝1，2，3，......N-1；

其中：表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一垂直下倾角；表示该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二垂直下倾角；h_BS表示自身天线的高度；h_UE表示预设的UE天线高度；表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值；表示该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值；

步骤三、基站按照如下公式确定该垂直子扇区波束的垂直HPBW：其中：n＝2，3，......N-1；其中：表示该垂直子扇区的垂直HPBW；SLA_V为预设值。

具体实施时，对于垂直子扇区1来说，其垂直可以按照以下公式计算得到：

${\mathrm{\θ}}_{3\mathrm{db}}^1={\mathrm{\θ}}_{\min }^2*\sqrt{\frac{12}{S{\mathrm{LA}}_V}};$

具体实施时，对于垂直子扇区N(N为原始扇区包含的垂直子扇区的数量，即最外边的垂直子扇区)来说，其垂直可以按照以下公式计算得到：

${\mathrm{\θ}}_{3\mathrm{db}}^N=\frac{({\mathrm{\θ}}_{\max }^N+{\mathrm{\θ}}_{\max }^{N-1})}{2}*\sqrt{\frac{12}{{\mathrm{SLA}}_V}}$

由此，能够得到所有垂直子扇区的波束垂直HPBW。

具体实施中，基站在确定了每个垂直子扇区的下倾角和波束的垂直HPBW之后，对于处于每个垂直子扇区边缘区域内的UE，由于这些UE处于垂直子扇区的边缘地带，受干扰较为严重，因此，基站可以对这些UE采取CoMP(多点协作)传输的方式，使垂直子扇区与其相邻的垂直子扇区在相互的边缘地带对UE进行协作传输，减小垂直子扇区间用户的干扰，进一步提高小区边缘用户性能。而且由于进行协作传输的垂直子扇区都归属于同一基站，因此，可以极大地方便协作传输的垂直子扇区间进行信息交互。基于此，本发明实施例提供的小区分裂方法，还可以包括：

针对任一垂直子扇区，基站确定该垂直子扇区内、与自身的实际距离小于等于该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值，或者该垂直子扇区内、与自身的实际距离大于该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值的UE为边缘UE；

基站采用协作多点CoMP传输技术为确定出的边缘UE提供服务。

具体的，基站在确定每个垂直子扇区的边缘UE时，针对任一垂直子扇区，基站将该垂直子扇区内、与自身的实际距离小于等于该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值，或者该垂直子扇区内、与自身的实际距离大于该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值的UE确定为边缘UE，也就是说基站将实际位置处于其它垂直子扇区的覆盖范围内，但是归属于自身管理的UE确定为边缘UE。

通过上述过程，基站完成了一次小区分裂，由于实际通信系统中，UE是流动的，因此，各个垂直子扇区内的UE负载量会有动态的变化。为了保证各个垂直子扇区内UE负载量的均衡，基站需要实时地对分裂后的各个垂直子扇区进行动态调整，当某个垂直子扇区负载量较大时，可以将该垂直子扇区分裂为两个或者多个更小的区域，而对于UE负载量较低的垂直子扇区，将两个或者多个UE负载量较低的垂直子扇区合并为一个垂直子扇区，并动态调整各个重新调整后的垂直子扇区的下倾角和波束的垂直HPBW，保证系统总体性能最优。

基于此，较佳地，本发明实施例提供的小区分裂方法，还可以包括以下步骤：

基站实时获得每个垂直子扇区内的UE负载量；

针对任一垂直子扇区，若该垂直子扇区的UE负载量超过第二预设阈值时，基站将该垂直子扇区在垂直方向上分裂为至少两个二级子扇区，并分别确定每个二级子扇区的下倾角和垂直HPBW。

较佳地，本发明实施例提供的小区分裂方法，还可以包括：

基站实时获得每个垂直子扇区内的UE负载量；

若至少两个两两相邻垂直子扇区的UE负载量不超过第三预设阈值时，所述基站将该至少两个两两相邻垂直子扇区合并为一个垂直子扇区，并分别确定合并后的垂直子扇区的下倾角和垂直HPBW。

由于实际网络的布局和UE的分布是无特定规律的，本发明实施例提供的小区裂变方法能够根据实际网络系统的情况，对小区进行有效的、自适应裂变，从而能够成倍地提到网络容量，且通过CoMP的传输方式解决了裂变后的垂直子扇区间的干扰问题，提高了垂直子扇区边缘地带UE的吞吐量，实现了通信网络性能的进一步提高。如图6所示，为小区裂变示意图，基站根据每个原始扇区的UE负载量，对其进行分裂，例如，基站1覆盖的扇区垂直方向上分裂为三个垂直子扇区，各垂直子扇区对应的下倾角分别为下倾角1、下倾角2和下倾角3；基站2覆盖的扇区垂直方向上分裂为两个垂直子扇区，各垂直子扇区对应的下倾角分别为下倾角1和下倾角2。

本发明实施例提供的小区分裂方法，可以有效地支持未来移动通信网络中高峰值数据速率和容量扩展的系统要求，同时降低网络组网的成本。根据本发明实施例提供的小区分裂方法，对于负载量较大的小区，使用基于多波束的小区分裂方法，能够提高通信网络系统容量，提升小区的UE负载量；同时，根据本发明实施例提供的小区分裂方法，还能够扩大基站覆盖区域，节约网络组网成本，并保证容量密度不下降，即单位面积内可提供接入UE的数量不减少。

本发明实施例中，通过调整波束的水平和垂直HPBW，以及天线的下倾角，可以在原始扇区内不增加定向天线的基础上，将该原始扇区分裂为多个更小的垂直子扇区，这些垂直子扇区被不同的波束覆盖，各个垂直子扇区间实现频谱复用，使通信网络容量随着小区分裂的数量的增加而成倍地增加；而波束的水平和垂直HPBW及天线的下倾角方向都是可以动态调整的，由于波束的水平和垂直HPBW不同，能够实现不同大小和不同地里位置区域的有效覆盖，因此，可以根据垂直子扇区的UE负载量，进行自适应小区分裂，使各垂直子扇区的UE负载量均衡，同时，也可以动态调整已经形成的波束，使其边缘地带尽量避开UE密度大的区域，由此减小边缘地带UE的切换开销；而对于处于垂直子扇区边缘地带的UE，可以采用CoMP的传输方式，对UE发送数据，降低处于边缘地带的UE的干扰，同时提升边缘地带UE的吞吐量，实现通信网络总体性能的提升。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供一种小区分裂装置和基站设备，由于该装置和基站设备解决问题的原理与上述小区分裂方法相似，因此该装置和基站设备的实施可以参见上述基站下倾角确定方法的实施，重复之处不再赘述。

如图7所示，为本发明实施例提供的小区分裂装置的结构示意图，包括：

获得单元701，用于获得原始扇区内的用户设备UE负载量信息和每个UE的位置信息；

第一分裂单元702，用于根据获得的UE负载量信息，将原始扇区在垂直方向上分裂为至少两个垂直子扇区，任意两个垂直子扇区内的UE负载量差值不超过第一预设阈值；

第一确定单元703，用于根据获得单元701获得的UE的位置信息，针对分裂出的每一个垂直子扇区，确定该垂直子扇区内的每一个UE与自身的实际距离；

第二确定单元704，用于分别确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值；

第三确定单元705，用于针对任一垂直子扇区，根据该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，分别确定每个垂直子扇区的下倾角和波束的垂直HPBW。

具体实施中，本发明实施例提供的小区分裂装置，还可以包括：

第一边界值确定单元，用于针对任一垂直子扇区，按照如下公式确定该垂直子扇区第一边界值：n＝2，3，…，N；其中：表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最大值；表示该垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值；表示该垂直子扇区的第一边界值；当n＝1时，该垂直子扇区的第一边界值为0；N为所述原始扇区包含的垂直子扇区的数量；

第二边界值确定单元，用于针对任一垂直子扇区，按照以下公式确定该垂直子扇区的第二边界值：n＝1，2，3，…，N-1；其中：表示该垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最大值；表示该垂直子扇区的后一垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值；表示该垂直子扇区的第二边界值；当n＝N时，该垂直子扇区的第二边界值为：ISD表示所述基站与邻基站之间的距离；

覆盖范围确定单元，用于将第一边界值和第二边界值之间的覆盖范围确定为该垂直子扇区的覆盖范围。

较佳地，第二确定单元704，可以包括：

第一UE确定子单元，用于确定该垂直子扇区内，与自身实际距离大于第一边界值的UE；

第一选择子单元，用于从所述第一UE确定子单元确定出的UE中，选择与自身实际距离最小的UE，将该选择出的UE与自身的实际距离确定为该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值。

具体实施时，第二确定子单元704，可以包括：

第二UE确定子单元，用于确定该垂直子扇区内与自身实际距离小于后一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值的UE；

第二选择子单元，用于从所述第二UE确定子单元确定出的UE中，选择与自身实际距离最大的UE，将该选择出的UE与自身的实际距离确定为该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值。

具体实施时，第三确定单元705，可以包括：

均值确定子单元，用于针对任一垂直子扇区，确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值的平均值；

第一下倾角确定子单元，用于按照如下公式确定该垂直子扇区的下倾角：

$\mathrm{DT}=\arctan \left(\frac{h_{\mathrm{BS}}-h_{\mathrm{UE}}}{{\mathrm{UE}}_{\mathrm{mid}}}\right),$ 其中：

DT表示该垂直子扇区的下倾角；

h_BS表示自身天线的高度；

h_UE表示预设的UE天线高度；

UE_mid表示该垂直子扇区覆盖范围内，UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值的平均值。

具体实施中，第三确定单元705，可以包括：

子下倾角确定子单元，用于针对任一垂直子扇区，按照以下公式确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一子下倾角：并按照以下公式确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二子下倾角：其中：DT_max表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一子下倾角；h_BS表示自身天线的高度；h_UE表示预设的UE天线高度；DT_min表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二子下倾角；UE_max表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值；UE_min表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值；

第二下倾角确定子单元，用于确定第一子下倾角和所述第二子下倾角的平均值为该垂直子扇区的下倾角。

具体实施中，第三确定单元705，可以包括：

垂直下倾角确定子单元，用于针对任一垂直子扇区，按照如下公式确定该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一垂直下倾角：n＝2，3，…，N+1；并按照如下公式确定该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二垂直下倾角：n＝1，2，3，…，N-1；其中：表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一垂直下倾角；表示该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二垂直下倾角；h_BS表示自身天线的高度；h_UE表示预设的UE天线高度；表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值；表示该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值；

HPBW确定子单元，用于按照如下公式确定该垂直子扇区波束的垂直HPBW： $\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\θ}}_{3\mathrm{db}}^n=\frac{({\mathrm{\θ}}_{\max }^{n-1}+{\mathrm{\θ}}_{\min }^{n+1})}{2}*\sqrt{\frac{12}{{\mathrm{SLA}}_V}},n=\mathrm{2,3},...N-1\\ {\mathrm{\θ}}_{3\mathrm{db}}^1={\mathrm{\θ}}_{\min }^2*\sqrt{\frac{12}{{\mathrm{SLA}}_V}},n=1\\ {\mathrm{\θ}}_{3\mathrm{db}}^N=\frac{({\mathrm{\θ}}_{\max }^N+{\mathrm{\θ}}_{\max }^{N-1})}{2}*\sqrt{\frac{12}{{\mathrm{SLA}}_V}},n=N\end{array}\right.;$ 其中：表示该垂直子扇区波束的垂直HPBW，n＝1，2，3，…，N；SLA_V为预设值；N为所述原始扇区包含的垂直子扇区的数量。

具体实施中，小区分裂装置，还可以包括：

第四确定单元，用于针对任一垂直子扇区，确定该垂直子扇区内、与自身的实际距离小于等于该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值，或者该垂直子扇区内、与自身的实际距离大于该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值的UE为边缘UE；

处理单元，用于采用协作多点CoMP传输技术为确定出的边缘UE提供服务。

具体实施中，小区分裂装置，还可以包括第二分裂单元，其中：

获得单元701，可以用于实时获得每个垂直子扇区内的UE负载量；

第二分裂单元，用于针对任一垂直子扇区，若该垂直子扇区的UE负载量超过第二预设阈值时，将该垂直子扇区在垂直方向上分裂为至少两个二级子扇区，并分别确定每个二级子扇区的下倾角和波束的垂直HPBW。

具体实施中，小区分裂装置，还可以包括合并单元，其中：

获得单元701，可以用于实时获得每个垂直子扇区内的UE负载量；

合并单元，用于若至少两个两两相邻垂直子扇区的UE负载量不超过第三预设阈值时，将该至少两个两两相邻垂直子扇区合并为一个垂直子扇区，并分别确定合并后的垂直子扇区的下倾角和波束的垂直HPBW。

在本发明实施例中，小区分裂装置可以设置在基站设备中，由基站设备完成小区分裂。需要说明的是，将上述小区分裂装置设置在基站设备中只是一种较佳实施方式，具体实施中，可以根据实际的需要将上述小区分裂装置设置在其它网络设备中，当然也可以设置在新增设备中。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

本发明实施例提供的小区分裂方法、装置和基站设备，根据原始扇区内的UE负载量对原始扇区在垂直方向上进行分裂，使得分裂后的任意两个垂直子扇区内UE负载量差值在一定的范围之内，同时针对分裂出的每一个垂直子扇区，根据UE与基站的之间的实际距离分别确定该垂直子扇区的下倾角和垂直HPBW。由于在进行小区分裂时考虑了分裂后的每个垂直子扇区的UE负载量，使得每个每个垂直子扇区内的UE负载量均衡，这样，避免了当部分子扇区内UE负载量过大时，由于频谱复用距离较近而产生的同频干扰，同时，所述分裂后的垂直子扇区都归属于同一基站，从而，在不增加基站的情况下，实现了频谱资源的高效复用，提高了通信网络容量，提升了通信网络性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (21)

1.一种小区分裂方法，其特征在于，包括：

基站获得原始扇区内的用户设备UE负载量信息和每个UE的位置信息；

所述基站根据获得的UE负载量信息，将所述原始扇区在垂直方向上分裂为至少两个垂直子扇区，任意两个垂直子扇区内的UE负载量差值不超过第一预设阈值；以及

根据获得的UE的位置信息，针对分裂出的每一个垂直子扇区，确定该垂直子扇区内的每一个UE与自身的实际距离；并

分别确定该垂直子扇区覆盖范围内，UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，其中，所述最小覆盖值为该垂直子扇区内与自身实际距离大于第一边界值且与自身实际距离最小的UE与自身的实际距离；所述最大覆盖值为该垂直子扇区内与自身实际距离小于后一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值且与自身实际距离最大的UE与自身的实际距离；

针对任一垂直子扇区，所述基站根据该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，分别确定该垂直子扇区的下倾角和波束的垂直半功率点波束宽度HPBW。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，针对任一垂直子扇区，按照如下过程确定该垂直子扇区的覆盖范围：

所述基站按照如下公式确定该垂直子扇区第一边界值：n＝2,3,…,N；其中：表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最大值；表示该垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值；表示该垂直子扇区的第一边界值；当n＝1时，该垂直子扇区的第一边界值为0；N为所述原始扇区包含的垂直子扇区的数量；以及

按照以下公式确定该垂直子扇区的第二边界值：n＝1，2,3,…,N-1；其中：表示该垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最大值；表示该垂直子扇区的后一垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值；表示该垂直子扇区的第二边界值；当n＝N时，该垂直子扇区的第二边界值为：ISD表示所述基站与邻基站之间的距离，N为所述原始扇区包含的垂直子扇区的数量；以及

将所述第一边界值和第二边界值之间的覆盖范围确定为该垂直子扇区的覆盖范围。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值，具体包括：

确定该垂直子扇区内，与自身实际距离大于所述第一边界值的UE；并

从确定出的UE中，选择与自身实际距离最小的UE，将该选择出的UE与自身的实际距离确定为该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值，具体包括：

所述基站确定该垂直子扇区内与自身实际距离小于后一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值的UE；

从确定出的UE中，选择与自身实际距离最大的UE，将该选择出的UE与自身的实际距离确定为该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，确定该垂直子扇区的下倾角，具体包括：

所述基站确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值的平均值；并

按照如下公式确定该垂直子扇区的下倾角：

$\mathrm{DT}=\arctan \left(\frac{h_{\mathrm{BS}}-h_{\mathrm{UE}}}{{\mathrm{UE}}_{\mathrm{mid}}}\right),$ 其中：

DT表示该垂直子扇区的下倾角；

h_BS表示自身天线的高度；

h_UE表示预设的UE天线高度；

UE_mid表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值的平均值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，确定该垂直子扇区的下倾角，具体包括：

所述基站按照以下公式确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一子下倾角：并

按照以下公式确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二子下倾角：

其中：

DT_max表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一子下倾角；

h_BS表示自身天线的高度；

h_UE表示预设的UE天线高度；

DT_min表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二子下倾角；

UE_max表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值；

UE_min表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值；

确定所述第一子下倾角和所述第二子下倾角的平均值为该垂直子扇区的下倾角。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，确定该垂直子扇区的垂直HPBW，具体包括：

针对任一垂直子扇区，所述基站按照如下公式确定该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一垂直下倾角： ${\mathrm{\θ}}_{\max }^{n-1}=\arctan \left(\frac{h_{\mathrm{BS}}{-h}_{\mathrm{UE}}}{{\mathrm{UE}}_{\max }^{n-1}}\right),$ n＝2,3,…,N+1；并

按照如下公式确定该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二垂直下倾角：n＝1，2,3,…,N-1；

其中：

表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一垂直下倾角；

表示该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二垂直下倾角；

h_BS表示自身天线的高度；

h_UE表示预设的UE天线高度；

表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值；

表示该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值；

所述基站按照如下公式确定该垂直子扇区波束的垂直HPBW：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\θ}}_{3\mathrm{db}}^n=\frac{({\mathrm{\θ}}_{\max }^{n-1}+{\mathrm{\θ}}_{\min }^{n+1})}{2}*\sqrt{\frac{12}{{\mathrm{SLA}}_V}},n=\mathrm{2,3},...N-1\\ {\mathrm{\θ}}_{3\mathrm{db}}^1={\mathrm{\θ}}_{\min }^2*\sqrt{\frac{12}{{\mathrm{SLA}}_V}},n=1\\ {\mathrm{\θ}}_{3\mathrm{db}}^N=\frac{({\mathrm{\θ}}_{\max }^N+{\mathrm{\θ}}_{\max }^{N-1})}{2}*\sqrt{\frac{12}{{\mathrm{SLA}}_V}},n=N\end{array}\right.;$

其中：

表示该垂直子扇区波束的垂直HPBW，n＝1，2,3,…,N；

SLA_V为预设值；

N为所述原始扇区包含的垂直子扇区的数量。

8.如权利要求1～7任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括：

针对任一垂直子扇区，所述基站确定该垂直子扇区内、与自身的实际距离小于等于该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值，或者该垂直子扇区内、与自身的实际距离大于该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值的UE为边缘UE；

所述基站采用协作多点CoMP传输技术为确定出的边缘UE提供服务。

9.如权利要求1～7任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括：

所述基站实时获得每个垂直子扇区内的UE负载量；

针对任一垂直子扇区，若该垂直子扇区的UE负载量超过第二预设阈值时，所述基站将该垂直子扇区在垂直方向上分裂为至少两个二级子扇区，并分别确定每个二级子扇区的下倾角和波束的垂直HPBW。

10.如权利要求1～7任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括：

所述基站实时获得每个垂直子扇区内的UE负载量；

若至少两个两两相邻垂直子扇区的UE负载量不超过第三预设阈值时，所述基站将该至少两个两两相邻垂直子扇区合并为一个垂直子扇区，并分别确定合并后的垂直子扇区的下倾角和波束的垂直HPBW。

11.一种小区分裂装置，其特征在于，包括：

获得单元，用于获得原始扇区内的用户设备UE负载量信息和每个UE的位置信息；

第一分裂单元，用于根据获得的UE负载量信息，将所述原始扇区在垂直方向上分裂为至少两个垂直子扇区，任意两个垂直子扇区内的UE负载量差值不超过第一预设阈值；

第一确定单元，用于根据获得单元获得的UE的位置信息，针对分裂出的每一个垂直子扇区，确定该垂直子扇区内的每一个UE与自身的实际距离；

第二确定单元，用于分别确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，其中，所述最小覆盖值为该垂直子扇区内与自身实际距离大于第一边界值且与自身实际距离最小的UE与自身的实际距离；所述最大覆盖值为该垂直子扇区内与自身实际距离小于后一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值且与自身实际距离最大的UE与自身的实际距离；

第三确定单元，用于针对任一垂直子扇区，根据该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值，分别确定每个垂直子扇区的下倾角和波束的垂直半功率点波束宽度HPBW。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：

第一边界值确定单元，用于针对任一垂直子扇区，按照如下公式确定该垂直子扇区第一边界值：n＝2,3,…,N；其中：表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最大值；表示该垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值；表示该垂直子扇区的第一边界值；当n＝1时，该垂直子扇区的第一边界值为0；N为所述原始扇区包含的垂直子扇区的数量；

第二边界值确定单元，用于针对任一垂直子扇区，按照以下公式确定该垂直子扇区的第二边界值：n＝1，2,3,…,N-1；其中：表示该垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最大值；表示该垂直子扇区的后一垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值；表示该垂直子扇区的第二边界值；当n＝N时，该垂直子扇区的第二边界值为：ISD表示所述小区分裂装置所在基站与邻基站之间的距离，N为所述原始扇区包含的垂直子扇区的数量；

覆盖范围确定单元，用于将所述第一边界值和第二边界值之间的覆盖范围确定为该垂直子扇区的覆盖范围。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，包括：

第一UE确定子单元，用于确定该垂直子扇区内，与自身实际距离大于所述第一边界值的UE；

第一选择子单元，用于从所述第一UE确定子单元确定出的UE中，选择与自身实际距离最小的UE，将该选择出的UE与自身的实际距离确定为该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值。

14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，包括：

第二UE确定子单元，用于确定该垂直子扇区内与自身实际距离小于后一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小值的UE；

第二选择子单元，用于从所述第二UE确定子单元确定出的UE中，选择与自身实际距离最大的UE，将该选择出的UE与自身的实际距离确定为该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值。

15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元，包括：

均值确定子单元，用于针对任一垂直子扇区，确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值的平均值；

第一下倾角确定子单元，用于按照如下公式确定该垂直子扇区的下倾角：

$\mathrm{DT}=\arctan \left(\frac{h_{\mathrm{BS}}-h_{\mathrm{UE}}}{{\mathrm{UE}}_{\mathrm{mid}}}\right),$ 其中：

DT表示该垂直子扇区的下倾角；

h_BS表示自身天线的高度；

h_UE表示预设的UE天线高度；

UE_mid表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值和最小覆盖值的平均值。

16.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元，包括：

子下倾角确定子单元，用于针对任一垂直子扇区，按照以下公式确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一子下倾角：并按照以下公式确定该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二子下倾角：其中：DT_max表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一子下倾角；h_BS表示自身天线的高度；h_UE表示预设的UE天线高度；DT_min表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二子下倾角；UE_max表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值；UE_min表示该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值；

第二下倾角确定子单元，用于确定所述第一子下倾角和所述第二子下倾角的平均值为该垂直子扇区的下倾角。

17.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元，包括：

垂直下倾角确定子单元，用于针对任一垂直子扇区，按照如下公式确定该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一垂直下倾角：n＝2,3,…,N+1；并按照如下公式确定该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区中、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二垂直下倾角：n＝1，2,3,…,N-1；其中：表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值处的第一垂直下倾角；表示该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值处的第二垂直下倾角；h_BS表示自身天线的高度；h_UE表示预设的UE天线高度；表示该垂直子扇区的前一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值；表示该垂直子扇区的后一相邻垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值；

HPBW确定子单元，用于按照如下公式确定该垂直子扇区波束的垂直 $\mathrm{HPBW}:\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\θ}}_{3\mathrm{db}}^n=\frac{({\mathrm{\θ}}_{\max }^{n-1}+{\mathrm{\θ}}_{\min }^{n+1})}{2}*\sqrt{\frac{12}{{\mathrm{SLA}}_V}},n=\mathrm{2,3},...N-1\\ {\mathrm{\θ}}_{3\mathrm{db}}^1={\mathrm{\θ}}_{\min }^2*\sqrt{\frac{12}{{\mathrm{SLA}}_V}},n=1\\ {\mathrm{\θ}}_{3\mathrm{db}}^N=\frac{({\mathrm{\θ}}_{\max }^N+{\mathrm{\θ}}_{\max }^{N-1})}{2}*\sqrt{\frac{12}{{\mathrm{SLA}}_V}},n=N\end{array}\right.;$ 其中：表示该垂直子扇区波束的垂直HPBW，n＝1，2,3,…,N；SLA_V为预设值；N为所述原始扇区包含的垂直子扇区的数量。

18.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：

第四确定单元，用于针对任一垂直子扇区，确定该垂直子扇区内、与自身的实际距离小于等于该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最小覆盖值，或者该垂直子扇区内、与自身的实际距离大于该垂直子扇区覆盖范围内、UE与自身实际距离的最大覆盖值的UE为边缘UE；

处理单元，用于采用协作多点CoMP传输技术为确定出的边缘UE提供服务。

19.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括第二分裂单元，其中：

所述获得单元，具体用于实时获得每个垂直子扇区内的UE负载量；

所述第二分裂单元，用于针对任一垂直子扇区，若该垂直子扇区的UE负载量超过第二预设阈值时，将该垂直子扇区在垂直方向上分裂为至少两个二级子扇区，并分别确定每个二级子扇区的下倾角和波束的垂直HPBW。

20.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括合并单元，其中：

所述获得单元，具体用于实时获得每个垂直子扇区内的UE负载量；

所述合并单元，用于若至少两个两两相邻垂直子扇区的UE负载量不超过第三预设阈值时，将该至少两个两两相邻垂直子扇区合并为一个垂直子扇区，并分别确定合并后的垂直子扇区的下倾角和波束的垂直HPBW。

21.一种基站设备，其特征在于，包括权利要求11～20任一权利要求所述的装置。