CN103355006B - 用于调整多个移动终端传送的信号的发射功率的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在无线蜂窝电信网络中调整多个移动终端通过无线接口传送的信号的发射功率的方法,移动终端由至少一个基站或由家庭基站提供服务,家庭基站位于至少一个基站的小区中。所述方法包括如下步骤:至少获得移动终端与至少一个基站和至少一个家庭基站之间的路径增益,根据获得的路径增益来确定统计,根据统计的至少部分来获得函数的至少一个系数,把表示至少一个获得的系数的信息传送到移动终端。

Description

用于调整多个移动终端传送的信号的发射功率的方法和设备
技术领域
本发明通常涉及在无线蜂窝电信网络中调整多个移动终端通过无线接口传送的信号的发射功率的方法和设备。
背景技术
无线蜂窝电信网络被大规模部署,但是仍然有一些区域没有被无线蜂窝电信网络的基站所覆盖。基站是由运营商根据给定的计划来部署的。
例如,如果基站发射的信号和/或移动终端发射的信号被过多衰减,接入无线蜂窝电信网络也许是不可能的或者也许需要过高的发射功率或过低的频谱效率,即对于位于建筑物中的移动终端而言过多的系统资源。
现今提出了解决方案。不必由运营商来部署并且因此不遵循给定的计划的特定基站(如家庭基站或毫微微基站或微微基站或中继站)可以在建筑物和基站卸载内提供覆盖区。中继站还可以提供户外覆盖延伸。
家庭基站或毫微微基站提供了有限的覆盖区。由于持续的覆盖区大小缩减和频谱效率增加,小区间(inter-cell)干扰已经成为主要的问题。小区间干扰协调(ICIC)技术打算缓和小区间干扰问题。经典地,移动终端向当前为该移动终端提供服务的基站报告它从邻近的基站和/或家庭基站接收的干扰。基站还在彼此之间交换消息以便允许有效的ICIC。然而,基站到基站的消息需要建立基站之间的链路。在某些情况下,无法建立基站与家庭基站之间或者家庭基站之间的相同链路。
家庭基站的大规模部署阻碍了在基站与位于该基站的覆盖区内的所有家庭基站之间具有这样的链路。即使链路存在,这些链路上的消息量必须尽可能低以便不会把过多地负担放在核心网络上。这些家庭基站可强烈干扰基站并且甚至产生覆盖盲区(coveragehole)。
在没有屏蔽(shadowing)的情况下,干扰影响取决于把基站与家庭基站分开的距离。在上行链路信道中,基站与家庭基站之间的距离越短,该家庭基站服务的移动终端产生的对该基站服务的所有移动终端的干扰越大。在上行链路信道中,采用功率控制,基站与家庭基站之间的距离越大,该基站服务的移动终端产生的对该家庭基站服务的所有移动终端的干扰越大。
在有屏蔽的情况下,干扰影响不仅仅和家庭基站与基站之间的距离有关。在上行链路信道中,干扰还取决于家庭基站服务的每个移动终端和基站之间的屏蔽。因此,家庭基站服务的移动终端和基站之间的平均路径增益越高,该家庭基站服务的移动终端产生的对该基站服务的所有移动终端的干扰越大。此外,基站服务的移动终端还对家庭基站服务的移动终端有干扰。采用路径增益相关的功率控制,基站与邻近家庭基站的由该基站所服务的移动终端之间的平均路径增益越低,该基站服务的移动终端产生的对该家庭基站服务的所有移动终端的干扰越大。
家庭基站可使有限数目的移动终端能够通过它们相应的资源来接入无线蜂窝电信网络。被允许通过家庭基站来访问网络的资源的移动终端可以由该家庭基站、该网络或两者的组合的所有者来确定。
在这里必须在通常意义上理解所有者:所有者可以仅是家庭基站的主要用户,所有者可以是出租家庭基站的人或者所有者可以是在其住所或办公室容纳家庭基站的人。
例如,仅家庭基站的所有者及其家庭的移动终端可以通过家庭基站来接入无线蜂窝电信网络。这些移动终端与家庭基站相关联。
基站使大量移动终端能够通过它们相应的资源来接入无线蜂窝电信网络。被允许通过基站来接入网络的资源的移动终端可以由无线蜂窝电信网络的运营商来确定。
基站的小区通常比家庭基站的小区大得多。
小区间干扰协调(ICIC)技术已经在基站之间被广泛讨论。
发明内容
本发明旨在避免家庭基站服务的移动终端与家庭基站之间传送的信号对基站服务的移动终端与基站之间传送的信号有干扰。
本发明还旨在避免基站服务的移动终端与基站之间传送的信号对家庭基站服务的移动终端与家庭基站之间传送的信号有干扰。
为此,本发明涉及一种用于在无线蜂窝电信网络中调整多个移动终端通过无线接口传送的信号的发射功率的方法,移动终端由至少一个基站或由家庭基站来提供服务,家庭基站位于至少一个基站的小区中,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
- 获得移动终端与至少一个基站之间的路径增益以及移动终端与至少一个家庭基站之间的路径增益、和/或至少一个基站处和/或家庭基站处测得的噪声,
- 根据获得的路径增益和/或噪声来确定统计,
- 按照根据获得的路径增益和/或噪声确定的统计的至少一部分来获得函数的至少一个系数,
- 把表示至少一个获得的系数的信息传送到移动终端,以便使移动终端能够以从表示至少一个获得的系数的信息中得出的发射功率来传送信号。
本发明还涉及一种用于在无线蜂窝电信网络中调整多个移动终端通过无线接口传送的信号的发射功率的系统,移动终端由至少一个基站或由家庭基站来提供服务,家庭基站位于至少一个基站的小区中,其特征在于,所述系统包括:
- 用于获得移动终端与至少一个基站之间的路径增益以及移动终端与家庭基站之间的路径增益、和/或至少一个基站处和/或家庭基站处测得的噪声的装置,
- 用于根据获得的路径增益和/或噪声来确定统计的装置,
- 用于按照根据获得的路径增益和/或噪声确定的统计的至少一部分来获得函数的至少一个系数的装置,
- 用于把表示至少一个获得的系数的信息传送到移动终端以便使移动终端能够以从表示至少一个获得的系数的信息中得出的发射功率来传送信号的装置。
因此,家庭基站服务的移动终端与家庭基站之间传送的信号对基站服务的移动终端与基站之间传送的信号的干扰被控制。
此外,基站服务的移动终端与基站之间传送的信号对家庭基站服务的移动终端与家庭基站之间传送的信号的干扰被控制。
最后,可以考虑每个基站或家庭基站的噪声级,以便实现至少一个基站或家庭基站服务的移动终端的性能的更有效的优化。
根据特定特征,对于至少一个基站服务的移动终端,获得移动终端与位于为移动终端提供服务的至少一个基站的小区中的家庭基站之间的路径增益,以及对于家庭基站服务的移动终端,获得移动终端与为移动终端提供服务的仅仅家庭基站之间的每个路径增益。
因此,还根据每个移动终端与它的服务家庭基站或基站之间的链路的质量来控制所有家庭基站HBS的干扰。未考虑家庭基站服务的移动终端MT对另一个家庭基站的干扰以便避免太大的复杂性。
根据特定特征,针对实值的连续范围定义函数,或者获得多个系数,系数是表示函数的表的条目。
因此,可以选择良好的复杂度/性能折衷。针对实值的连续范围定义的函数的优化更容易实现,而表示函数的表可以提供更好的性能。
根据特定特征,每个路径增益是为一个移动终端提供服务的一个家庭基站与所述移动终端之间的路径增益、或者是为一个移动终端提供服务的一个基站与所述移动终端之间的路径增益、或者是未为一个移动终端提供服务的一个家庭基站与所述移动终端之间的路径增益、或者是未为一个移动终端提供服务的一个基站与所述移动终端之间的路径增益。
因此,考虑了有用信号和干扰信号两者的路径增益以便实现更有效的优化。
根据特定特征,对于每个家庭基站以及对于至少一个基站,确定函数的至少一个系数的集合。
因此,对于每个家庭基站或基站,应用逐情形的功率控制以便考虑家庭基站或基站环境。
根据特定特征,对于所有家庭基站确定至少一个系数的相同集合。
因此,把公共功率控制应用到所有家庭基站以便降低网络中的信令量和优化复杂度。
根据特定特征,通过家庭基站和至少一个基站来获得路径增益,通过家庭基站和至少一个基站来确定统计。
因此,在网络中减少了信令,因为家庭基站和至少一个基站仅传送对它们服务的或它们已经服务的所有移动终端来说是公共的统计,而不是每移动终端传送一个特定数据。
根据特定特征,通过基站或者通过无线蜂窝电信网络的服务器获得函数的至少一个系数。
因此,以集中方式获得函数的至少一个系数,这实现了更好的性能。
根据特定特征,经由为移动终端提供服务的基站或经由为移动终端提供服务的家庭基站,把表示至少一个获得的系数的信息传送到每个移动终端。
因此,即使函数的至少一个系数基于许多移动终端的统计而被优化并且函数的至少一个系数对家庭基站或基站来说是特定的或者甚至对许多家庭基站来说是公共的,每个移动终端的发射功率仍然取决于对该移动终端来说是特定的一些参数,例如该移动终端与它的服务基站或家庭基站之间的路径增益。因此,应用移动终端特定的发射功率,这实现了更好的性能。
根据特定特征,在通过服务器获得函数的至少一个系数时,至少一个基站将下列项传送到服务器:至少一个基站处测得的噪声的调和平均值和/或至少一个基站处测得的噪声的平均值和/或移动终端与家庭基站之间的路径增益对移动终端与它的服务基站之间的路径增益的比率在至少一个基站服务的或已经服务的所有移动终端上的平均值。
因此,由于通过基站与服务器之间的网络的这个减少的信令,可以应用不同类型的功率控制,所述功率控制对每个家庭基站来说是特定的或者对许多家庭基站来说是公共的,其中功率控制函数取决于单个路径增益或取决于一对路径增益或者其中功率控制函数是查找表。
根据特定特征,每个家庭基站将下列项传送到家庭基站所位于的基站的小区中的基站或者传送到服务器:家庭基站服务的移动终端与基站之间的路径增益对家庭基站服务的移动终端与家庭基站之间的路径增益的比率在家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的平均值和/或家庭基站处测得的噪声的调和平均值和/或家庭基站处测得的噪声的平均值和/或家庭基站服务的移动终端与基站之间的路径增益在家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的平均值和/或家庭基站服务的移动终端与基站之间的路径增益在家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的标准偏差和/或家庭基站的负载和/或家庭基站服务的移动终端与家庭基站之间的路径增益在家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的调和平均值、家庭基站服务的移动终端与家庭基站之间的路径增益在家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的平均值和/或家庭基站服务的移动终端与家庭基站之间的路径增益在家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的标准偏差。
因此,由于通过家庭基站与家庭基站所位于的基站的小区中的基站之间的网络的这个减少的信令,可以应用不同类型的功率控制,所述功率控制对每个家庭基站来说是特定的或者对许多家庭基站来说是公共的,其中功率控制函数取决于单个路径增益或取决于一对路径增益或者其中功率控制函数是查找表。
根据又一方面,本发明涉及可直接载入可编程设备中的计算机程序,所述计算机程序包括当所述计算机程序在可编程设备上被执行时用于实现根据本发明方法的步骤的指令或部分代码。
由于与计算机程序有关的特征和优点与以上叙述的、与根据本发明方法和设备有关的那些相同,所以此处将不再对其复述。
附图说明
阅读示例实施例的下文描述,本发明的特征将显得更加清晰,参考附图做出所述描述,在附图中:
图1表示其中实现本发明的无线蜂窝电信网络;
图2是表示其中实现本发明的基站的体系结构的图示;
图3是表示其中实现本发明的家庭基站的体系结构的图示;
图4是表示其中实现本发明的服务器的体系结构的图示;
图5公开了根据本发明的每个家庭基站和每个基站执行的算法;
图6公开了根据本发明的每个基站或服务器执行的算法;
图7公开了根据本发明的每个家庭基站和每个基站执行的算法。
具体实施方式
图1表示其中实现本发明的无线蜂窝电信网络。
在图1中,示出了无线蜂窝电信网络的两个基站BS1和BS2以及多个家庭基站HBS1至HBS4。
仅示出了两个基站BS1和BS2以及四个家庭基站HBS1至HBS4,但是我们可以理解在更多个数目的基站BS和/或家庭基站HBS存在时,本发明也有效。
基站BS1和BS2例如是为位于基站BS1的小区CE1中的和/或基站BS2的小区CE2中的移动终端提供服务的无线蜂窝电信网络的基站。
为了清晰起见,图1中仅示出了三个移动终端MT1、MT2和MT3。
家庭基站HBS1至HBS4也被称为毫微微基站或微微基站或中继站。
例如,中继站是经由与基站BS1或BS2的无线链路被连接到无线蜂窝电信网络的家庭基站HBS。
每个家庭基站HBS1至HBS4例如位于家庭中并且可以使关联到家庭基站HBS的移动终端MT能够接入无线蜂窝电信网络。
例如,家庭基站HBS1和HBS4位于相同的建筑物中。
例如,在家庭基站HBS属于移动终端MT的所有者或家庭基站HBS属于移动终端MT的所有者的家人或朋友时,家庭基站HBS与移动终端MT是关联的。
在移动终端MT由基站BS或家庭基站HBS提供服务时,它可以通过基站BS或家庭基站HBS来接收或建立或继续与远程电信设备的通信。
基站BS1能够接收由位于区域或小区CE1中的移动终端MT1、MT2和MT3传送的信号。基站BS1传送可被位于小区CE1中的移动终端MT1、MT2和MT3接收并处理的信号。基站BS2能够接收由位于区域或小区CE2中的移动终端MT2和MT3传送的信号。基站BS2传送可被位于小区CE2中的移动终端MT2和MT3接收并处理的信号。
在图1的示例中,基站BS1和BS2具有唯一的一个相应的小区CE1和CE2。当基站BS具有多个小区时本发明也是可适用的。在那种情况下,针对基站BS的每个小区独立地应用本发明。
家庭基站HBS1至HBS4包括在基站BS1的小区CE1中。家庭基站HBS3同样包括在基站BS2的小区CE2中。
家庭基站HBS1至HBS4发射可被它们的相应小区中的移动终端MT1和MT2接收并处理的信号。
家庭基站HBS1能够接收由位于区域或小区CEHB1中的移动终端MT1传送的信号。家庭基站HBS1传送可被位于小区CEHB1中的移动终端MT1接收并处理的信号。
家庭基站HBS3能够接收由位于区域或小区CEHB3中的移动终端MT2传送的信号。家庭基站HBS3传送可被位于小区CEHB3中的移动终端MT2接收并处理的信号。
区域CEHB2是家庭基站HBS2的小区。区域CEHB4是家庭基站HBS4的小区。
移动终端MT3由基站BS1提供服务。分别地由移动终端MT1和MT2传送并且由家庭基站HBS1和HBS3提供服务的信号对由移动终端MT3传送并且由基站BS1接收的信号有干扰。移动终端MT2由家庭基站HBS3提供服务。由移动终端MT3传送并且由基站BS1提供服务的信号对由移动终端MT2传送并且由基站HBS3接收的信号有干扰。
在图1中,示出了服务器Serv。服务器Serv是可以控制多个基站BS的多个小区并且可以替代基站BS来执行本算法的核心网络设备。服务器Serv还可被命名为协调器。
根据本发明,基站BS结合家庭基站HBS通过下列方式来执行小区间干扰协调过程或者服务器Serv结合至少一个基站BS和家庭基站HBS通过下列方式来执行小区间干扰协调过程:
- 获得移动终端MT与至少一个基站BS之间的路径增益以及移动终端MT与至少一个家庭基站HBS之间的路径增益、和/或至少一个基站BS处和/或家庭基站HBS处测得的噪声,
- 根据获得的路径增益和/或至少一个基站BS处和/或家庭基站HBS处测得的噪声来确定统计,
- 按照根据获得的路径增益确定的统计的至少一部分来获得函数的至少一个系数,
- 把表示至少一个获得的系数的信息传送到移动终端MT,以便使移动终端MT能够以从表示至少一个获得的系数的信息中得出的发射功率来传送信号。
根据本发明,对家庭基站HBS服务的移动终端MT1和MT2的发射功率以及基站BS服务的至少一个移动终端MT3的发射功率进行设置,以便优化家庭基站HBS服务的移动终端与家庭基站HBS之间的链路条件以及基站BS服务的移动终端与基站BS之间的链路条件。
根据图1的特定示例,链路条件是家庭基站HBS服务的移动终端MT1和MT2以及基站BS服务的至少移动终端MT3的信号对干扰加噪声比(SINR)。
根据本发明,基站BS服务的每个移动终端MT报告它自身与为它提供服务的基站BS之间的路径增益和/或它自身与为干扰移动终端提供服务的至少一个基站BS之间的路径增益和/或它自身与家庭基站HBS之间的路径增益。
干扰移动终端MT是发射干扰不为所述干扰移动终端MT提供服务的至少一个家庭基站HBS或至少一个基站BS的信号的移动终端MT。
家庭基站HBS服务的每个移动终端MT报告它自身与为它提供服务的家庭基站HBS之间的路径增益和/或它自身与为干扰移动终端提供服务的至少一个基站BS之间的路径增益。
每个基站BS根据所述基站服务的和/或已经服务的每个移动终端MT传送的路径增益报告来构建统计。可以把统计传送到服务器Serv。
在变型中,每个基站BS还构建它接收的噪声级的统计。可以把统计传送到服务器Serv。
每个家庭基站HBS根据所述家庭基站HBS服务的和/或已经服务的每个移动终端MT传送的路径增益报告来构建统计。把统计传送到基站BS(所述家庭基站HBS位于该基站BS的小区CE中)或传送到服务器Serv。
在变型中,每个家庭基站HBS还构建它自身与基站BS(所述家庭基站HBS位于该基站的小区CE中)之间的路径增益的统计。
在变型中,每个家庭基站HBS还构建它接收的噪声级的统计。可以把统计传送到服务器Serv或传送到基站BS。
可以周期性地传送统计,每小时或以天为基础。
针对位于基站BS的小区CE中的家庭基站HBS服务的所有移动终端MT并且根据基站BS服务的移动终端MT的特定示例,基站BS优化功率控制规则。
备选地,针对位于服务器Serv负责的基站BS的小区中的家庭基站HBS服务的所有移动终端MT以及针对服务器Serv负责的基站BS服务的所有移动终端MT,服务器Serv优化功率控制规则。
根据本发明,功率控制规则是有用路径增益和干扰路径增益对的函数f,其中有用路径增益是移动终端MT与它的服务家庭基站HBS或它的服务基站BS之间的路径增益。干扰路径增益是干扰移动终端MT与未为所述干扰移动终端MT提供服务的基站BS之间的路径增益或者是干扰移动终端MT与未为所述干扰移动终端MT提供服务的家庭基站HBS之间的路径增益。家庭基站HBS位于基站BS的小区CE中或靠近基站BS的小区CE。备选地,功率控制规则是有用链路质量和干扰链路质量对的函数f。例如,有用链路质量是有用路径增益对噪声的比率。
每个家庭基站HBS接收作为解析地定义的或定义为查找表的函数f的功率控制规则以及系数,并且把功率控制规则和系数或将要被每个移动终端MT使用的发射功率传送到家庭基站HBS服务的每个移动终端MT。
在变型中,每个家庭基站HBS接收功率控制规则的系数并且传送到移动终端MT,并且把功率控制规则和系数或系数或将要被每个移动终端MT使用的发射功率传送到家庭基站HBS服务的每个移动终端MT。功率控制规则的系数可以是表示函数的表(即查找表)的条目。
每个基站BS可接收作为解析地定义的或定义为查找表的函数f的功率控制规则和系数,并且把功率控制规则和系数或将要被每个移动终端MT使用的发射功率传送到基站BS服务的每个移动终端MT。
在变型中,每个基站BS可接收功率控制规则的系数并且传送到移动终端MT,并且把功率控制规则和系数或系数或将要被每个移动终端MT使用的发射功率传送到基站BS服务的每个移动终端MT。功率控制规则的系数可以是表示函数的表(即查找表)的条目。
功率优化例如按照下文将公开的那样来执行。
例如,功率控制优化可以通过选择可以是解析的或是函数f的查找表的形式的结构并且通过选择最佳函数或一个函数系数或定义给定函数用于优化给定准则的多个系数来完成。优化可以是解析的或数值的,即通过测试许多函数或系数集合并保留最佳的一个。
数值/解析优化可以采用功率设置函数f的给定结构来完成,例如以dB仿射和/或之间的给定范围内。例如,如果, 则函数f的系数a和b被优化。
例如,当使用查找表时,通过把x量化到离散值的给定集合来描述取决于可能是变量的向量的变量x的函数f。例如,通过选择量化范围和量化步长来量化x的每个维度。根据优化准则,全局优化导致选择最佳查找表,即针对x的每个离散值的f的最佳值。
如果存在要考虑的单个随机值或如分位数之和、平均值之和、分位数的分位数、平均值的分位数、所有随机值的分位数这样的若干随机值的函数,则优化准则可以是给定随机值的平均值或分位数。
在单个随机值的情况下,给定随机值可以对相同家庭基站HBS或相同基站BS服务的所有移动终端MT来说是特定的。例如,优化可以确保位于基站BS的小区CE中的所有家庭基站HBS服务的所有移动终端MT在基站BS上引起的退化和基站BS服务的移动终端MT在位于基站BS的小区CE中的每个家庭基站HBS上引起的退化是相同的。
例如,为了执行该优化,随机值可以是没有干扰的信号SINR对有干扰的SINR的比率。例如,为了执行该优化,随机值可以是没有干扰的香农容量对有干扰的香农容量的比率。
这些比率取决于函数f。干扰指基站BS或家庭基站HBS服务的移动终端MT传送的信号对未为所述移动终端MT提供服务的另一家庭基站HBS或另一基站BS接收的上行链路信号有干扰或减低容量。
上行链路信号是家庭基站HBS或基站BS从所述家庭基站HBS或所述基站BS服务的移动终端MT接收的信号。
上行链路信号不是家庭基站HBS或基站BS从所述家庭基站HBS或所述基站BS未提供服务的移动终端MT接收的信号。
对于位于至少一个基站BS的小区CE中的所有家庭基站HBS服务的所有移动终端MT来说,给定随机值可以是全局的。
例如,优化可以确保位于基站BS的小区CE中的所有家庭基站HBS服务的所有移动终端MT在基站BS接收的上行链路信号上引起的退化相对于基站BS服务的移动终端MT在位于基站BS的小区中的家庭基站HBS接收的所有上行链路信号上引起的退化来设置。
例如,基站BS在家庭基站HBS接收的上行链路信号上引起的退化是基站BS服务的移动终端MT在位于基站BS的小区中的所有家庭基站HBS接收的所有上行链路信号上引起的平均退化。
例如,为了执行该优化,随机值可以是没有干扰的信号SINR对有干扰的SINR的比率。例如,为了执行该优化,随机值可以是没有干扰的香农容量对有干扰的香农容量的比率。这些比率可取决于函数f。干扰指基站BS上行链路信号对每个家庭基站HBS接收的上行链路信号的干扰或容量降低并且指位于基站BS的小区CE中的所有家庭基站HBS对基站BS接收的上行链路信号的干扰或容量降低。
在另一个示例中,优化可以确保把位于基站BS的小区CE中的家庭基站HBS服务的所有移动终端MT在基站BS性能上引起的退化设置为给定值并且确保家庭基站HBS的性能被最大化。
根据本发明,可以量化从基站BS和家庭基站HBS报告的统计,例如使用预定函数的基本原理或者如可用分贝(dB)和/或直方图表达的随机变量的高斯分布的给定分布的平均值和/或方差。通常,与距离相关的传播损耗分布方差相比较,由于屏蔽的高方差,高斯分布对以dB表示的路径增益而言是良好的解决方案。
图2是表示其中实现本发明的基站的体系结构的图示。
例如,基站BS具有基于部件和处理器200的体系结构,其中部件通过总线201连接在一起,处理器200被图5、6和7中公开的程序控制。
总线201把处理器200链接到只读存储器ROM 202、随机存取存储器RAM 203、无线接口205和网络接口206。
存储器203包含打算接收与图5、6和7中公开的算法有关的程序的指令和变量的寄存器。
处理器200控制网络接口206的操作和无线接口205的操作。
只读存储器202包含与图5、6和7中公开的算法有关的程序的指令,在基站BS通电时,这些指令被传送到随机存取存储器203。
基站BS可以通过网络接口206被连接到电信网络。例如,网络接口206是DSL(数字用户线路)调制解调器或ISDN(集成服务数字网络)接口等。通过网络接口206,基站BS可把消息传送到无线蜂窝电信网络的核心网络。
无线接口205和网络接口206是无线终端使用的基站BS的资源,以便于在无线终端建立或接收与远程电信设备的通信时接入无线蜂窝电信网络。
图3是表示其中实现本发明的家庭基站的体系结构的图示。
例如,家庭基站HBS具有基于部件和处理器300的体系结构,其中部件通过总线301连接在一起,处理器300被图5和7中公开的程序控制。
总线301把处理器300链接到只读存储器ROM 302、随机存取存储器RAM 303、无线接口305和网络接口306。
存储器303包含打算接收与图5和7中公开的算法有关的程序的指令和变量的寄存器。
处理器300控制网络接口306的操作和无线接口305的操作。
只读存储器302包含与图5和7中公开的算法有关的程序的指令,在家庭基站HBS通电时,这些指令被传送到随机存取存储器303。
家庭基站HBS可以通过网络接口306被连接到电信网络。例如,网络接口306是DSL(数字用户线路)调制解调器或ISDN(集成服务数字网络)接口或把家庭基站HBS链接到基站BS的无线链路等。通过网络接口306,家庭基站HBS可把消息传送到无线蜂窝电信网络的核心网络。
无线接口305和网络接口306是无线终端使用的家庭基站HBS的资源,以便于在无线终端建立或接收与远程电信设备的通信时接入无线蜂窝电信网络。
图4是表示其中实现本发明的服务器的体系结构的图示。
例如,服务器Serv具有基于部件和处理器400的体系结构,其中部件通过总线401连接在一起,处理器400被图6中公开的程序控制。
总线401把处理器400链接到只读存储器ROM 402、随机存取存储器RAM 403和网络接口406。
存储器403包含打算接收与图6中公开的算法有关的程序的指令和变量的寄存器。
处理器400控制网络接口406的操作。
只读存储器402包含与图6中公开的算法有关的程序的指令,在服务器Serv通电时,这些指令被传送到随机存取存储器403。
服务器Serv通过网络接口406被连接到电信网络。例如,网络接口406是DSL(数字用户线路)调制解调器或ISDN(集成服务数字网络)接口等。通过网络接口406,服务器Serv可把消息传送到无线蜂窝电信网络的核心网络和/或基站BS和/或家庭基站。
图5公开了根据本发明的每个家庭基站和每个基站执行的算法。
更准确地,本算法由每个基站BS的处理器200以及由每个家庭基站HBS的处理器300来执行。
在步骤S500,处理器200检测通过无线接口205的、基站BS服务的移动终端MT传送的测量报告的接收。
每个测量报告可以包括服务基站BS与传送报告的移动终端MT之间的路径增益、传送报告的移动终端MT与传送报告的移动终端MT所干扰的基站BS之间的路径增益、以及传送报告的移动终端MT与该移动终端MT所干扰的每个家庭基站HBS之间的路径增益。
这里必须注意的是,可以接收不同的测量报告。每个测量报告可以包括一个或一些上述的信息。
可以在给定的时间段(如小时或天)期间累积测量报告。
在报告中标识每个基站BS和每个家庭基站HBS。这里必须注意的是,在变型中,一个报告或多个报告可以包括接收的功率测量而不是路径增益。在这种情况下,基站BS或服务器Serv必须了解基站BS的发射功率和家庭基站HBS的发射功率。
以类似的方式,处理器300检测通过无线接口305的、家庭基站HBS服务的移动终端MT传送的测量报告的接收。
每个测量报告可以包括服务家庭基站HBS与传送报告的移动终端MT之间的路径增益、传送报告的移动终端MT与传送报告的移动终端MT所干扰的基站BS之间的路径增益、以及传送报告的移动终端MT与该移动终端MT所干扰的每个家庭基站HBS之间的路径增益。
这里必须注意的是,可以接收不同的测量报告。每个测量报告可以包括一个或一些上述的信息。
可以在给定的时间段(如小时或天)期间累积测量报告。
在报告中标识每个基站BS和每个家庭基站HBS。这里必须注意的是,在变型中,报告可以包括接收的功率测量而不是路径增益。在这种情况下,家庭基站HBS或基站BS或服务器Serv必须了解基站BS的发射功率和家庭基站HBS的发射功率。
在下一个步骤S501,处理器200根据接收的报告来构建统计。统计通常以长期为基础,使用从不再由基站BS提供服务的移动终端MT接收的以前的报告。同时,从无线接口205获得包括热噪声的加性高斯白噪声(AWGN)的级。
这里必须注意的是,除了加性高斯白噪声之外,还可以将另一基站BS或另一家庭基站HBS服务的移动终端MT传送的信号看作是噪声级的一部分。下文把该级称为AWGN加干扰级。
以类似的方式,处理器230根据接收的报告来构建统计。可以在长期的基础上使用从不再由基站BS提供服务的移动终端MT接收的以前的报告来构建统计。同时,从无线接口305获得AWGN加干扰级。
这里必须注意的是,由另一基站BS或家庭基站HBS提供服务的移动终端MT传送的信号可被看作家庭基站HBS的AWGN加干扰级的一部分。
在下一个步骤S502,处理器200命令在RAM存储器203中存储构建的统计并且命令在服务器Serv执行将参考图6公开的算法时通过网络接口206将构建的统计传送到服务器Serv。
以类似的方式,处理器300命令在RAM存储器303中存储构建的统计并且命令在服务器Serv执行图6的算法时通过网络接口306把构建的统计传送到服务器Serv或者在基站BS执行图6的算法时通过网络接口306把构建的统计传送到基站BS。
此后,算法返回到步骤S500。
图6公开了根据本发明的每个基站或服务器执行的算法。
更准确地,本算法由基站BS的处理器200或由服务器serv的处理器400来执行。
在步骤S600,处理器200检测通过网络接口206或通过无线接口205的、位于基站BS的小区CE中的家庭基站HBS传送的统计的接收。
备选地,处理器400检测通过网络接口406的、位于服务器Serv负责的每个基站BS的小区CE中的家庭基站HBS传送的统计的接收。可以经由基站BS来传送统计,其中家庭基站HBS位于该基站BS的小区CE中。
在步骤S601,处理器200从RAM存储器203读取在图5的步骤S501构建的统计。
备选地,处理器400检测通过网络接口406的、服务器Serv负责的每个基站BS传送的统计的接收。
在下一个步骤S602,处理器200优化基站BS的功率控制规则和位于基站BS的小区CE中的家庭基站HBS的功率控制规则。
备选地,处理器400优化它负责的基站BS的功率控制规则和位于服务器Serv负责的基站BS的小区中的家庭基站HBS的功率控制规则。
功率控制规则优化基于至少一个函数f确定。
根据本发明的实现方式的第一示例,函数f对基站BS或家庭基站HBS的每个小区CE或CEHB来说是特定的。考虑的功率控制反转基站BS服务的移动终端MT与该基站BS之间的路径增益或移动终端MT与服务该移动终端MT的家庭基站HBS之间的路径增益:
其中是来自移动终端MT和服务移动终端MT的基站BS或家庭基站HBS的有用路径增益。β是关联到函数的并且将被优化的标量值。
利用这个函数所得到的功率控制是用于家庭基站HBSi服务的MTj的:其中表示家庭基站HBS而是家庭基站HBSi服务的移动终端MTj与该家庭基站HBSi之间的路径增益。
利用这个函数所得到的功率控制是用于基站BS服务的移动终端MTk的:其中表示基站BS而是基站BS服务的移动终端MTk与该基站BS之间的路径增益。
优化确保了家庭基站HBS服务的所有干扰移动终端MT在基站BS性能上引起的退化和基站BS服务的移动终端MT在每个家庭基站HBS性能上引起的退化是相同的。
性能退化通过没有干扰的SINR对有干扰的SINR的SIRN比率来表达。在基站BS,表示为的比率是没有家庭基站HBS服务的干扰移动终端MT的干扰的SINR对有家庭基站HBS服务的干扰移动终端MT的干扰的SINR。
在家庭基站HBS,表示为的比率是没有基站BS服务的干扰移动终端MT的干扰的SINR对有基站BS服务的干扰移动终端MT的干扰的SINR。
利用选择的函数f,比率为如下:
其中,FwoM表示在家庭基站HBS处没有基站BS服务的干扰移动终端MT的干扰,FwM表示在家庭基站HBS处有基站BS服务的干扰移动终端MT的干扰,MwoF表示在基站BS处没有家庭基站HBS服务的干扰移动终端MT的干扰,MwF表示在基站处有家庭基站HBS服务的干扰移动终端MT的干扰,是在基站BS处的、来自基站BS的小区的邻近小区CE的AWGN加干扰级的级,是在家庭基站HBS处的、来自家庭基站HBS所位于的基站BS的小区的邻近小区CE的AWGN加干扰级的级,该家庭基站HBS位于该基站BS的小区中,是家庭基站HBSi服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益,是家庭基站HBSi与基站BS服务的移动终端MT之间的路径增益。注意,这里省略了下标j和k,因为优化过程不考虑特定的移动终端MT。因此,路径增益是随机变量。
针对优化,考虑基站BS服务的移动终端MT的所有潜在位置上的平均退化和家庭基站HBS服务的移动终端MT的所有潜在位置上的平均退化,并且必须求解下列方程:
其中表示变量X的平均值。在的情况下和在没有干扰的情况下选择不同的贝塔(beta)值。例如,没有干扰的情况下的值已经已知。
在解析系统推导之后,我们获得了下列解:
其中,
以及
备选地,没有干扰的情况下的值不是已经已知,它们也可以由基站BS或服务器Serv来确定。
例如,可选择没有干扰的情况下的值,使得每个家庭基站HBS小区具有相同的平均SINR并且其小区包括了该家庭基站HBS的基站BS具有给定的平均SINR:
其中,是家庭基站HBS服务的所有移动终端MT的目标SINR,而是其小区包括了该家庭基站HBS的基站BS服务的所有移动终端MT的目标SIRN。
最佳β的表达式取决于在步骤S600接收的针对每个家庭基站HBS的两个统计和在步骤601获得的针对其小区包括了该家庭基站HBS的一个基站BS的个统计,其中是基站BS的小区CE中的家庭基站HBS的数目。
在服务器Serv执行本算法时,从基站BS到服务器Serv的统计流包括对于每个被干扰的家庭基站HBSi而言路径增益比率在基站BS当前或之前服务的所有移动终端上的平均值 ,所述路径增益比率即为移动终端MT与家庭基站HSBi之间的路径增益对移动终端MT与基站BS之间的路径增益,其中表示基站BS服务的移动终端MT与该基站BS之间的路径增益,而表示基站BS服务的移动终端MT与位于所述基站BS的小区CE中的家庭基站HBSi之间的路径增益。统计流还包括基站BS上的噪声AWGN加干扰级的调和平均值
在服务器Serv执行本算法时从家庭基站HBS到服务器Serv的统计流或者在基站BS执行本算法时从家庭基站HBS到基站BS的统计流是对于每个家庭基站HBSi而言路径增益比率在家庭基站HBS服务的所有移动终端MT上的平均值以及是位于基站BS的小区CE中的家庭基站HBSi上的噪声的调和平均值,其中所述路径增益比率即为家庭基站HBS服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益对家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益。
每个家庭基站HBS发送两个值。在服务器Serv执行本算法时,基站BS把个值发送到服务器Serv。
服务器Serv或基站BS处理统计并且输出一个最佳β值用于每个家庭基站HBS和一个最佳β值用于基站BS。
根据本发明的实现方式的第二示例,已经设置了基站BS处的功率设置,并且需要确定针对位于该基站BS的小区中的家庭基站HBS的全局功率设置。
函数f对于位于基站BS的小区CE中的所有家庭基站HBS来说是公共的。考虑的功率控制反转干扰路径增益,
其中,是干扰路径增益。利用这个函数所得到的功率控制是针对位于基站BS的小区中的所有家庭基站HBS的其中是家庭基站HBSi服务的移动终端MTj的发射功率,而是该家庭基站HBSi服务的移动终端MTj与基站BS之间的干扰路径增益。
由于家庭基站HBS服务的移动终端引起的基站BS上的退化被例如设置在给定级上。基站BS上的退化通过由于基站BS的小区CE中的家庭基站HBS服务的移动终端MT所引起的基站BS上的干扰级的平均值对没有由于家庭基站HBS服务的移动终端MT所引起的干扰的情况下的基站BS上的AWGN加干扰级的平均值的比率α来定义。
如果我们考虑针对家庭基站HBSi的家庭基站HBS负载,则在基站BS处来自家庭基站HBS服务的所有移动终端的总干扰
其中,是活动(activity)的指示符,它在的概率下为0并且在的概率下为1。基站BS或家庭基站HBS的负载是使用资源的概率,即活动指示符等于1的概率。
基站BS或家庭基站HBS的负载被链接到家庭基站HBS在其小区CEHB中使用的资源的百分数。资源的百分数优选的是在给定时段上的平均值或者是家庭基站HBS在其小区CEHB中使用的资源量的概率。活动的指示符等于1意味着资源被使用。
在解析解后,全局功率参数等于
其中。如果我们考虑全负载,则
最佳值的表达式取决于平均噪声并且可能取决于家庭基站HBS负载。
在服务器Serv执行本算法时,从基站BS到服务器Serv的统计流包括基站BS上的噪声的平均值
在服务器Serv执行本算法时从家庭基站BS到服务器Serv的统计流可以包括或者在基站BS执行本算法时从家庭基站HBS到基站BS的统计流可以包括家庭基站HBS的负载,如果服务器Serv或基站BS没有基于有线回程负载来估计该负载的话。
根据本发明的实现方式的第三示例,已经设置了基站BS处的功率设置并且需要确定针对位于该基站BS的小区中的家庭基站HBS的全局功率设置。
不像实现方式的第二示例,不再存在有函数f的先验结构。
函数f对于所有家庭基站HBS来说是公共的。结构是无先验的并且取决于家庭基站HBS服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益。
把由于家庭基站HBS服务的移动终端MT引起的基站BS上的退化α设置在给定级上并且家庭基站HBS性能级别被最大化。
利用量化的概率密度函数(pdf)来考虑随机变量的定律。
描述了家庭基站HBS服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益的定律,而未考虑该家庭基站HBS。表示干扰路径增益的范围,而是该范围的概率。我们搜索向量,向量对应于的最大值并且满足约束
:
其中,是对应于路径增益的公共发射功率解,而ρ是在所有家庭基站上的恒定负载。表示Z的值,Z对应于函数的最大值并且满足约束。备选地,如果负载在家庭基站HBS当中是不同的,则每个家庭基站HBS的负载被包括在中。
函数是性能度量,其中P是发射功率。例如,近似等于,它是在所有家庭基站HBS性能上的平均性能上所界定的家庭基站HBS香农容量,如果是家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益和在家庭基站HBS上接收的对所有家庭基站HBS来说可以是公共的AWGN加干扰级的在家庭基站HBS上的平均比率的话。
可以是小区边缘性能上所界定的家庭基站HBS香农容量,如果是家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益和在家庭基站HBS上接收的对所有家庭基站HBS来说是公共的AWGN加干扰级的比率的分位数的话。
分位数是u的值使得u小于的概率等于P。
被看作对于所有家庭基站HBS来说是恒定值,例如,家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益和家庭基站HBS上接收的AWGN加干扰级的比率的平均值。
在解析优化后:
其中 是家庭基站HBS服务的移动终端MT与基站BS之间的干扰路径增益在所有家庭基站HBS上的平均值。可任意选择值或对其设置以便限制零发射功率的发生。
在最大化后,所有家庭基站HBS上的平均性能度量,其中是几何平均值,
替代对给定家庭基站HBS退化α进行最大化,执行适当的功率控制的另一途径是最小化针对给定的平均性能度量的基站BS退化α
方程仅仅涉及对所有家庭基站HBS来说是公共的参数,除了。为了使函数f可用于所有家庭基站HBS,广播以下两个参数:
根据方程,函数f是
因此,
最佳值的表达式取决于平均噪声、家庭基站HBS服务的移动终端到基站BS干扰路径增益的平均值以及每个家庭基站HBS的负载。
在服务器Serv执行本算法时从基站BS到服务器Serv的统计流包括基站BS上的噪声的平均值
在服务器Serv执行本算法时从家庭基站BS到服务器Serv的统计流是或者在基站BS执行本算法时从家庭基站HBS到基站BS的统计流是家庭基站服务的移动终端MT到基站BS干扰路径增益的平均值,并且可以包括家庭基站的负载。在服务器Serv或基站BS处,从多个中获得。例如,是多个的平均值。
把这些统计传送到服务器Serv或传送到基站BS。每个家庭基站HBS把一个或两个值发送到服务器Serv或发送到基站BS。如果服务器Serv执行本算法,则基站BS把一个值发送到服务器Serv。服务器Serv或基站BS处理统计并且针对所有家庭基站HBS输出两个贝塔值
根据本发明的实现方式的第三示例的变型,已经设置了基站BS处的功率设置并且需要确定位于基站BS的小区中的家庭基站HBS的全局功率设置。
还搜索了优化给定准则的函数f。
函数f对所有家庭基站HBS来说是公共的。结构是无先验的并且取决于干扰和有用路径增益。
把由于家庭基站HBS引起的基站BS上的退化α设置在给定级上并且家庭基站HBS性能级别被最大化。
随机变量的定律对于家庭基站HBS服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益来说是,并且对于家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益或者这个路径增益对家庭基站HBS处接收的AWGN加干扰级的比率来说是描述了所有家庭基站的定律。换句话说,所述定律不考虑家庭基站HBS。
路径增益或路径增益对AWGN加干扰级的比率可以用表示家庭基站HBS服务的移动终端MT与基站BS之间的或家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的链路质量的任何参数来代替。我们考虑
其中,是与路径增益和路径增益对应的公共发射功率解。
函数是性能度量,其中y是家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益或是家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益对家庭基站HBS处的AWGN加干扰级的比率。
例如,近似等于,它是在性能上所界定的家庭基站HBS香农容量,如果y是家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益并且是家庭基站HBS上接收的对所有家庭基站HBS来说是公共的AWGN加干扰级的反转在所有家庭基站小区上的平均值的话。
例如,近似等于,它是在性能上所界定的家庭基站HBS香农容量,如果y是家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益对AWGN加干扰级的比率并且是恒定的话。
例如,近似等于,它是在小区边缘性能上所界定的家庭基站HBS香农容量,如果y是家庭基站HBS服务的移动终端MT与基站HBS之间的路径增益并且是家庭基站HBS上接收的对所有家庭基站HBS来说是公共的AWGN加干扰级的反转的分位数的话。
被看作对所有家庭基站HBS来说的恒定值,例如家庭基站HBS上接收的AWGN加干扰级的反转的平均值,如果y是家庭基站HBS服务的移动终端MT与家庭基站HBS之间的路径增益的话。
在解析优化后:
其中,是家庭基站HBS服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益对家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益y的比率在所有家庭基站HBS上的平均值。如果y是家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益,则,或者如果y是家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益对家庭基站HBS处的AWGN加干扰级的比率,则表示x的调和平均值。
可以在基站BS处或者由服务器Serv基于每个家庭基站HBS的单独平均值来计算全局平均值
其中是在家庭基站HBS处的、来自其中家庭基站HBS所位于的基站BS的小区的邻近小区CE以及来自基站BS的AWGN加干扰级。
可任意选择值或者对其设置以便限制由于定义的方程中的减法引起的零发射功率的发生。
所有家庭基站HBS上的平均性能度量,其中如果y是家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益,则,或者如果y是家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益对家庭基站HBS处的AWGN加干扰级的比率,则
替代对给定的基站BS退化α进行最大化,执行适当的功率控制的另一途径是最小化给定的平均性能度量的基站BS退化α
定义的方程仅仅涉及对所有家庭基站HBS来说是公共的参数,除了和y。因此,为了使函数f可用于所有家庭基站,广播以下两个参数:
根据定义的方程,函数f是
因此,
在服务器Serv执行本算法时从基站BS到服务器Serv的统计流包括基站BS上的噪声的平均值
在服务器Serv执行本算法时从家庭基站BS到服务器Serv的统计流包括或者在基站BS执行本算法时从家庭基站HBS到基站BS的统计流包括家庭基站HBS服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益的平均值、家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益的调和平均值以及家庭基站HBS上的噪声的平均值,并且可以包括家庭基站HBS负载。
根据本发明的实现方式的第四示例,根据数值优化来确定功率设置。
和如上面提到的示例中所公开的解析方法不同,服务器Serv或基站BS处理数值优化。数值方法允许考虑更准确的性能度量(比如具有饱和的频谱效率、调度效果、运转中断或平均频谱效率)并且特别适合于查找表LUT链接(例如中规模SINR和度量性能)。数值近似可能是有利的,以便于考虑所有家庭基站HBS上的全局性能的其它统计(例如平均值度量性能的分位数、分位数度量性能的分位数、全局分位数……)。
例如,根据向量来定义函数f 并将其存储在可以包含路径增益的所有可能值以及对应的发射功率的LUT中:
其中,是对应于并对应于的发射功率,被包括在中并且用标量值来表示,被包括在中并且用标量值来表示。
因此,我们在向量中具有标量参数。关系f由如下来描述:
或者更简单地,选择m’和n’来作为的下标,它们分别地最接近于。如果等于1,否则等于0。在下面,
在变型中,可以利用对应于一些m’和n’的值根据插值来确定
如在之前示例中,
分位数是u的值,使得u小于的概率等于。例如,
替代上面公式中的两个分位数,还可以选择平均值和分位数,或者还可以选择单个全局分位数。
替代α作为平均值的比率,α可以是比率的平均值或这个比率的分位数。
在上面公式中,出现了若干随机变量。活动变量、家庭基站HBSi服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益、家庭基站HBSi服务的移动终端MT与该家庭基站HBSi之间的路径增益以及家庭基站HBSi处的AWGN加干扰级是家庭基站HBS处的、来自其中家庭基站HBS所位于的基站BS的小区的邻近小区CE以及来自基站BS的AWGN加干扰级。
可以利用家庭基站HBS之间的以及不同变量之间的独立性。的概率定律可以被认为对于所有家庭基站HBS来说是相同的。考虑独立性,可以把约束重写为
例如,函数f不取决于基站BS和家庭基站HBS位置和环境,即不取决于特定部署,并且相同的定律可适用于多个基站。的概率定律对于所有基站BS和家庭基站HBS来说是公共的。
例如,函数f取决于基站BS和家庭基站HBS位置和环境,即取决于特定部署。的概率定律是i的函数,尤其是平均值的函数,并且方差比之前示例的更小。
所有定律被看作是对数-正态并且独立的。于是仅需要用对数标度的变量的平均值和标准偏差。
优化可以由以下组成:基于指定的概率定律(其例如是对数-正态)来生成多个情境,对于每个情境,执行选择满足约束的潜在的发射功率向量的若干次迭代,计算每个活动的家庭基站HBS的容量,构建所有情境的容量统计,比较当前的统计和之前的统计,定义发射功率向量的梯度,并且保留导致最大值准则的发射功率表。
最佳取决于如下统计的至少一部分:
- 在服务器Serv执行本算法时从基站BS到服务器Serv的统计流包括基站BS上的噪声的平均值
- 在服务器Serv执行本算法时从家庭基站HBSi到服务器Serv的统计流包括或者在基站BS执行本算法时从家庭基站HBSi到基站BS的统计流包括家庭基站HBSi服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益的平均值、家庭基站HBSi服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益的标准偏差、家庭基站HBSi服务的移动终端MT与该家庭基站HBSi之间的路径增益的平均值、家庭基站HBSi服务的移动终端MT与该家庭基站HBSi之间的路径增益的标准偏差、家庭基站HBSi上的噪声的平均值,并且可以包括家庭基站HBSi的负载。
根据本发明的实现方式的第五示例,根据两个变量的函数的仅一个参数的数值优化来确定功率设置。
函数f具有如下结构:
因此,我们具有向量中的两个标量参数。
备选地,可以考虑家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益对家庭基站HBS处的AWGN加干扰级的比率,而非仅仅家庭基站HBS服务的移动终端MT与该家庭基站HBS之间的路径增益:
对于充分大数目的家庭基站HBS,参数的值保持近似相同,而不管家庭基站HBS相对于基站BS的位置或屏蔽实现方式怎样。
如在实现方式的第四示例中,我们想求解:
例如,=5%。替代上面公式中的两个分位数,可以选取平均值和分位数,或者所有家庭基站HBS的所有可能链路上的单个全局分位数。替代α作为平均值的比率,α可以是比率的平均值或比率的分位数。
在上面的公式中,出现了若干随机变量。家庭基站HBSi的活动、家庭基站HBSi服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益、家庭基站HBSi服务的移动终端MT与该家庭基站HBSi之间的路径增益、以及家庭基站HBSi处的AWGN加干扰级
可以利用家庭基站HBS之间的以及不同变量之间的独立性。在该情况下,的概率定律可以被认为对于所有家庭基站HBS来说是相同的。
例如,如果我们考虑独立性,则可把约束重写为:
如果把所有定律看作是对数-正态并且独立的,则仅需要变量的平均值和标准偏差。
优化可以由以下组成:基于指定的概率定律来生成多个情境,执行多个迭代,并且对于每个情境,选择满足约束的潜在的一对参数,计算每个家庭基站HBS的容量,构建所有情境的容量统计,比较当前的统计和之前的统计,定义发射功率向量的梯度,并且保留导致最大值准则的一对参数
这里必须注意的是,最灵活的方法是随机并独立地选择参数的所有潜在对。
为了简化过程,当归一化的路径增益比率在不同家庭基站HBS之间是独立的时,可以利用两个参数与基站BS上的平均噪声加干扰级之间的关系。
因此,
如果路径增益是对数-正态,则也是对数-正态并且它使得能够使用erfc()补余误差函数来计算第二参数的第一参数函数以及由于家庭基站HBS引起的基站上的平均干扰级。
因此,只有将被优化。
在服务器Serv执行本算法时从基站BS到服务器Serv的统计流包括基站BS上的噪声的平均值
如果所有定律被认为是对数-正态并且独立,则在服务器Serv执行本算法时从家庭基站HBSi到服务器Serv的统计流包括或者在基站BS执行本算法时从家庭基站HBSi到基站BS的统计流包括家庭基站HBSi服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益的平均值、家庭基站HBSi服务的移动终端MT与基站BS之间的路径增益的标准偏差、家庭基站HBSi服务的移动终端MT与该家庭基站HBSi之间的路径增益的平均值、家庭基站HBSi服务的移动终端MT与该家庭基站HBSi之间的路径增益的标准偏差、家庭基站HBSi上的噪声的平均值,并且可以包括家庭基站HBSi的负载。
在步骤603,处理器200命令通过无线接口205或通过网络接口206把功率控制信息传送到包括在其小区CE中的每个家庭基站HBS。
根据实现方式的第一示例,处理器200命令把系数传送到包括在其小区CE中的每个家庭基站HBSi。
根据实现方式的第二示例,处理器200命令把系数传送到包括在其小区CE中的所有家庭基站HBS。
根据实现方式的第三示例,处理器200命令把系数传送到包括在其小区CE中的所有家庭基站HBS。
根据本发明的实现方式的第三示例的变型,处理器200命令把系数传送到包括在其小区CE中的所有家庭基站HBS。
根据实现方式的第四示例,处理器200命令传送包括离散值、离散值和功率值的至多值。
根据实现方式的第五示例,处理器200命令把系数传送到包括在其小区CE中的所有家庭基站HBS。
这里必须注意的是,如果基站或家庭基站或移动终端不了解函数f或部分,则所述函数f或部分也被传送。
备选地,处理器400命令通过网络接口406把功率控制信息传送到服务器Serv负责的每个基站BS以及传送到包括在服务器Serv负责的每个基站BS的小区中的每个家庭基站HBS。
根据实现方式的第一示例,处理器400命令把系数传送到服务器Serv负责的每个基站BS以及把系数传送到包括在服务器Serv负责的每个基站BS的小区中的每个家庭基站HBSi。
根据实现方式的第二示例,处理器400命令把系数传送到包括在服务器Serv负责的每个基站BS的小区中的所有家庭基站HBS。
根据实现方式的第三示例,处理器400命令把系数传送到包括在服务器Serv负责的每个基站BS的小区中的所有家庭基站HBS。
根据本发明的实现方式的第三示例的变型,处理器400命令把系数传送到包括在服务器Serv负责的每个基站BS的小区中的所有家庭基站HBS。
根据实现方式的第四示例,处理器400命令把包括离散值、离散值以及功率值的至多值传送到包括在服务器Serv负责的每个基站BS的小区中的所有家庭基站HBS。
根据实现方式的第五示例,处理器400命令把系数传送到包括在服务器Serv负责的每个基站BS的小区中的所有家庭基站HBS。
此后,处理器200返回到步骤S600。
备选地,处理器400返回到步骤S600。
图7公开了根据本发明的每个家庭基站和每个基站执行的算法。
更准确地,每次接收到功率控制信息时,基站BS的处理器200以及每个家庭基站HBS的处理器300执行本算法。
在步骤S700,处理器200接收功率控制信息作为如图6的算法的步骤S603公开的服务器Serv传送的功率控制信息,或者从RAM存储器203接收功率控制信息。
在同一步骤,每个处理器300接收功率控制信息作为如图6的算法的步骤S603公开的服务器Serv或基站BS传送的功率控制信息。
在下一个步骤S701,处理器200命令通过无线接口205把功率控制信息传送到基站BS服务的每个移动终端MT。
在变型中,把发射功率传送到基站BS服务的每个移动终端MT。
在同一步骤,每个处理器300命令通过无线接口305把功率控制信息传送到家庭基站HBS服务的每个移动终端MT。
在一变型中,把发射功率传送给家庭基站BS服务的每个移动终端MT。
只要没有接收到功率控制信息,处理器200或300就执行步骤S701。
自然地,在未脱离本发明的范围的情况下,可以对上述的发明的实施例做出许多修改。

Claims (12)

1.一种用于在无线蜂窝电信网络中调整多个移动终端通过无线接口传送的信号的发射功率的方法,所述移动终端由至少一个基站或由家庭基站提供服务,所述家庭基站位于所述至少一个基站的小区中,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
-获得所述移动终端与所述至少一个基站之间的路径增益以及所述移动终端与至少一个家庭基站之间的路径增益,和/或所述至少一个基站处和/或所述家庭基站处测得的噪声,
-根据获得的路径增益和/或噪声来确定统计,
-按照根据获得的路径增益和/或噪声确定的所述统计的至少一部分来优化函数的至少一个系数,所述函数是有用路径增益和干扰路径增益对的函数,或者是有用链路质量和干扰链路质量对的函数,其中,有用链路质量是有用路径增益对噪声的比值;其中,针对实值的连续范围定义所述函数,或者获得多个系数,所述系数是表示所述函数的表的条目,其中,对于所有所述家庭基站,确定至少一个系数的相同集合,
-把表示优化后的至少一个获得的系数的信息传送到所述移动终端,以便使得所述移动终端能够以从表示至少一个获得的系数的信息中得出的发射功率来传送信号。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,对于所述至少一个基站服务的移动终端,获得所述移动终端与位于为所述移动终端提供服务的所述至少一个基站的所述小区中的家庭基站之间的路径增益,并且对于家庭基站服务的移动终端,获得移动终端与为所述移动终端提供服务的仅家庭基站之间的每个路径增益。
3.如权利要求1至2中任何一项所述的方法,其特征在于,每个路径增益是为一个移动终端提供服务的一个家庭基站与所述移动终端之间的路径增益或者是为一个移动终端提供服务的一个基站与所述移动终端之间的路径增益或者是未为一个移动终端提供服务的一个家庭基站与所述移动终端之间的路径增益或者是未为一个移动终端提供服务的一个基站与所述移动终端之间的路径增益。
4.如权利要求1至2中任何一项所述的方法,其特征在于,对于每个家庭基站以及对于所述至少一个基站,确定所述函数的至少一个系数的集合。
5.如权利要求1至2中任何一项所述的方法,其特征在于,通过所述家庭基站和所述至少一个基站来获得所述路径增益,并且通过所述家庭基站和所述至少一个基站来确定统计。
6.如权利要求1至2中任何一项所述的方法,其特征在于,通过所述基站或通过所述无线蜂窝电信网络的服务器来获得所述函数的至少一个系数。
7.如权利要求1至2中任何一项所述的方法,其特征在于,经由为所述移动终端提供服务的所述基站或经由为所述移动终端提供服务的所述家庭基站,把表示至少一个获得的系数的 信息传送到每个移动终端。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,在通过所述服务器获得所述函数的所述至少一个系数时,所述至少一个基站将下列项传送到所述服务器:所述至少一个基站处测得的噪声的调和平均值;和/或所述至少一个基站处测得的噪声的平均值;和/或移动终端与家庭基站之间的路径增益对所述移动终端与它的服务基站之间的路径增益的比率在所述至少一个基站服务的或已经服务的所有移动终端上的平均值。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,每个家庭基站将下列项传送到所述家庭基站所位于的基站的小区中的所述基站或者传送到所述服务器:家庭基站服务的移动终端与所述基站之间的路径增益对家庭基站服务的所述移动终端与所述家庭基站之间的路径增益的比率在所述家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的平均值;和/或所述家庭基站处测得的噪声的调和平均值;和/或所述家庭基站处测得的噪声的平均值;和/或家庭基站服务的移动终端与所述基站之间的路径增益在所述家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的平均值;和/或家庭基站服务的移动终端与所述基站之间的路径增益在所述家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的标准偏差;和/或所述家庭基站的负载;和/或家庭基站服务的移动终端与所述家庭基站之间的路径增益在所述家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的调和平均值、所述家庭基站服务的移动终端与所述家庭基站之间的路径增益在所述家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的平均值;和/或所述家庭基站服务的移动终端与所述家庭基站之间的路径增益在所述家庭基站服务的或已经服务的所有移动终端上的标准偏差。
10.一种用于在无线蜂窝电信网络中调整多个移动终端通过无线接口传送的信号的发射功率的系统,所述移动终端由至少一个基站或由家庭基站提供服务,所述家庭基站位于所述至少一个基站的小区中,其特征在于,所述系统包括:
-用于获得所述移动终端与所述至少一个基站之间的路径增益以及所述移动终端与所述家庭基站之间的路径增益,和/或所述至少一个基站处和/或所述家庭基站处测得的噪声的装置,
-用于根据获得的路径增益和/或噪声来确定统计的装置,
-用于按照根据获得的路径增益和/或噪声确定的所述统计的至少一部分来优化函数的至少一个系数的装置,所述函数是有用路径增益和干扰路径增益对的函数,或者是有用链路质量和干扰链路质量对的函数,其中,有用链路质量是有用路径增益对噪声的比值;其中,针对实值的连续范围定义所述函数,或者获得多个系数,所述系数是表示所述函数的表的条目,其中,对于所有所述家庭基站,确定至少一个系数的相同集合,
-用于把表示优化后的至少一个获得的系数的信息传送到所述移动终端以便使得所述移动终端能够以从表示至少一个获得的系数的信息中得出的发射功率来传送信号的装置。
11.如权利要求10所述的系统,其特征在于,用于获得所述路径增益的装置被包括在所述家庭基站和所述至少一个基站中,并且用于确定统计的装置被包括在所述家庭基站和所述至少一个基站中。
12.如权利要求10所述的系统,其特征在于,用于优化所述函数的所述至少一个系数的装置被包括在所述至少一个基站中或所述无线蜂窝电信网络的服务器中。
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