CN103546893A - 无线载波资源配置方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线载波资源配置方法，包括如下步骤：将一密集覆盖场景区域内的基站划分为已定位的固定基站和未定位的非固定基站；在第一集合中记录所述固定基站及其位置信息，在第二集合中记录非固定基站；根据固定基站及其位置信息分别对第二集合中的非固定基站进行定位，并将定位的位置信息记录在第二集合中；根据第二集合中记录的位置信息分别配置各个基站的无线载波资源。本发明还提供一种无线载波资源配置系统，通过本发明的技术，能够应对随时变化的基站间的位置关系进行高效的资源协调，通过所确定的位置信息对所有基站的无线载波资源进行配置，从而提高了基站配置系统无线载波资源的效率，有效地提高整个无线覆盖系统的容量。

Description

无线载波资源配置方法和系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种无线载波资源配置方法和系统。

背景技术

无线通信是以一定频率的电磁波为介质进行信息传播的一种通信方式，而空中传播的电磁波容易受到覆盖的场景中的各种障碍物所衰减，包括大气中的水汽，雨滴，尘埃，包括山体，植被，也包括城市建筑物的各个部分的不同程度的衰减，其中以城市建筑最为复杂，电磁波在城市建筑的多层墙体和楼层衰减下，使得通信质量下降，因此城市建筑的无线覆盖系统受到移动运营商的格外重视，通常手段是对城市密集建筑区域的小区进行分裂，分裂后的小区由于覆盖半径变小，因此传播路径中遇到的障碍物减少，可以有效的提高通信质量，并且可以提供系统的容量。

城市密集建筑区域的小区分裂策略使得小区间无线载波资源冲突发生的可能性变高，因为小区间互相距离减小，更容易受到互相干扰。并且运营商为了减低密集覆盖小区的运营成本，更加倾向采用自动配置，自动优化的基站作为微型小区覆盖的手段，这进一步加剧了资源冲突的可能性，因此需要采用有力的手段来对发生冲突的无线载波资源进行协调。

传统的无线载波资源配置技术，一般是基于确定的基站位置条件下进行，而密集覆盖场景下，基站位置存在很大不确定性，并且在密集覆盖场景协调资源过程中，由于不能对冲突双方关系进行唯一确定，所以在密集覆盖场景下对于资源冲突各方的协调效率很低，甚至可能无法进行有效协调，以致最终降低了无线载波资源的利用率。

发明内容

基于此，有必要针对传统的无线载波资源配置技术在密集覆盖场景下对于资源冲突的资源协调效率低的问题，提供一种无线载波资源配置方法和系统。

一种无线载波资源配置方法，包括如下步骤：

将一密集覆盖场景区域内的基站划分为已定位的固定基站和未定位的非固定基站；

在第一集合中记录所述固定基站及其位置信息，在第二集合中记录所述非固定基站；

根据所述固定基站及其位置信息分别对所述第二集合中的非固定基站进行定位，并将所述定位的位置信息记录在所述第二集合中；

根据所述第二集合中记录的位置信息分别配置各个所述基站的无线载波资源。

一种无线载波资源配置系统，包括：

基站划分单元，用于将一密集覆盖场景区域内的基站划分为已定位的固定基站和未定位的非固定基站；

基站记录单元，用于在第一集合中记录所述固定基站及其位置信息，在第二集合中记录所述非固定基站；

基站定位单元，用于根据所述固定基站及其位置信息分别对所述第二集合中的非固定基站进行定位，并将所述定位的位置信息记录在所述第二集合中；

资源配置单元，用于根据所述第二集合中记录的位置信息分别配置各个所述基站的无线载波资源。

上述无线载波资源配置方法和系统，充分考虑到密集覆盖场景下基站位置的不确定性，以及协调资源过程中冲突双方关系唯一确定的影响因素，通过规划已定位的固定基站和未定位的非固定基站，通过已定位的基站对未定位的基站进行定位，在定位后确定所有基站的位置信息，能够应对随时变化的基站间的位置关系进行高效的资源协调，通过所确定的位置信息对所有基站的无线载波资源进行配置，从而提高了基站配置系统无线载波资源的效率，进而提高整个无线覆盖系统的容量。

附图说明

图1为一个实施例的无线载波资源配置方法流程图；

图2为利用三个可定位基站的信号功率来确定本基站的位置信息示意图；

图3为基站定位及资源协调过程的一个应用实例的流程图；

图4为一个实施例的无线载波资源配置系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的无线载波资源配置方法的具体实施方式作详细描述。

图1示出了一个实施例的无线载波资源配置方法流程图，主要包括步骤：

步骤S101，将一密集覆盖场景区域内的基站划分为已定位的固定基站和未定位的非固定基站；

在一个实施例中，密集场景包括但不限定于城市密集建筑的室内覆盖环境；其中，已定位的固定基站所处的位置为建筑的室内覆盖场景，设置于建筑的公共房间、公共大厅、公共通道、公共楼梯或者公共电梯；未定位的非固定基站所处的位置为建筑的室内覆盖场景，设置于建筑的私有房间、私有大厅、私有通道、私有楼梯或私有电梯等。

步骤S102，在第一集合中记录所述固定基站及其位置信息，在第二集合中记录所述非固定基站；

作为一个实施例，固定基站及其位置信息，在基站安装或者启用系统时统一登记在定位服务器上，对于登记的方式，可以通过远程网页的形式登记，或者可以直接在定位服务器上登记，或者可以在移动介质上登记后转移至定位服务器。

步骤S103，根据所述固定基站及其位置信息分别对所述第二集合中的非固定基站进行定位，并将所述定位的位置信息记录在所述第二集合中；

在本步骤中，主要是通过已定位的基站对未定位的基站进行定位，在进行多次定位后，获得所有基站的位置信息；

在一个实施例中，对所述第二集合中的非固定基站进行定位包括如下步骤：

a、首先开启所述第一集合中的所有固定基站，然后开启所述第二集合中的若干或全部非固定基站。

b、分别在所述非固定基站检测所述已开启的基站的信号；

在一个实施例中，第二集合的基站在开启后，进入自配置阶段，初始化定位标识为未定位，然后测量已经开启的基站（包括第一集合的基站、第二集合的基站）的信号并进行参数分析；

其中，参数分析可以是测量并分析信号的频点，功率，包络，定时，信号中提取的基站信息等；

优选地，测量并分析已开启基站的信号的导频功率或者同步信号功率，即将接收信号与本地的导频或者同步信号做滑动相关运算，获得已开启的一个或多个基站的信号功率强度。

c、从所述已开启的基站中判断出满足可定位条件的可定位基站；

在本步骤中，主要是判断已开启基站所测量的信号功率强度是否满足可定位条件，若满足，则可以进行下一步的定位，确定可定位的基站；若不满足，说明不存在资源冲突的基站，基站间的信号覆盖区域没有出现重叠或相互干扰，则将定位标识设为未定位，存储在定位服务器，进入正常服务阶段；

作为一个实施例，对于可定位条件的判断方法，可以判断信号的功率强度是否超过某一预设门限值或者某一实时计算的门限值，或判断信号的频点是否处于某一预设频点集合内或某一实时计算的频点集合内；

例如，在进行可定位条件的判断时，对步骤b中得到的一个或者多个基站的导频或者同步信号的功率强度P_check1，P_check2，…，P_checkN进行排序，对其中最大的功率P_{check_max}进行判断，当P_{check_max}大于或者等于预设门限值TH_check时，判断该基站符合可定位条件；

具体地，对于预设门限值TH_check，其计算公式为：

TH_check＝P_{station_typical}-10log10(D_{station_typical})+C_{indoor_typical}

其中，P_{station_typical}为典型发射功率，D_{station_typical}为典型基站距离，C_{indoor_typical}为典型室内传播衰减常数。

d、根据所述可定位基站的位置信息计算各个未定位的所述非固定基站的位置信息；

在本步骤中，首先判断可定位基站中是否存在已定位基站，具体判断方法可以通过提取满足可定位条件的基站的定位标识得到；若存在已定位基站，则根据该已定位的基站来计算位置信息，若不存在已定位基站，则重新判断可定位基站；

通过参数分析，本基站可以得到当前位置信息，定位标识设为已定位，把定位的信息储存在定位服务器；

作为一个实施例，对于参数分析的方法，可以是利用至少三个可定位基站的信号功率来确定当前位置，如图2所示，通过第一集合基站A、B、C（可定位基站）来对第二集合基站O进行定位，从而确定基站O的位置信息；

另外，也可以利用至少一个可定位基站的信号功率的发射方向和功率值来确定当前位置；

对于利用至少三个可定位基站的信号功率来确定当前位置的方法，可以利用功率与距离的关系来确定，具体包括如下公式：

D_station=10^[(P_{station_typical}-P_check+C_{indoor_typical}）/10]

其中，D_{station_typical}为估算的距离，P_{station_typical}为典型发射功率，P_check为测量得到的导频或者同步信号功率，C_{indoor_typical}为典型室内传播衰减常数；

通过分别估算出三个可定位基站与本基站的距离D_station1，D_station2，D_station3，结合三个可定位基站存储在定位服务器上的位置信息，可以通过几何关系确定本基站的位置信息。

步骤S104，根据所述第二集合中记录的位置信息分别配置各个所述基站的无线载波资源；

在本步骤中，主要是对定位后基站进行资源协调，然后根据确定的各个基站位置信息，分配系统的无线载波资源；

在一个实施例中，配置各个所述基站的无线载波资源过程包括如下步骤：

e、判断出所述第二集合中与所述固定基站存在资源冲突的非固定基站；

具体地，判断是否资源冲突的方法，可以通过测量已开启基站的信号的频点与功率是否落在在某一预设或实时计算的频点和功率的组合集合中来实现；

例如，在预设的频点集合F_check1，F_check2，…，F_checkN中，分别测量各个频点上的信号的功率P_check1，P_check2，…，P_checkN对其中最小的功率P_{check_min}进行判断，当P_{check_min}小于或等于预设门限值TH_conflict时，则判断不存在资源冲突，否则判断存在资源冲突；

对于预设门限值TH_conflict的计算方法，包括如下公式：

TH_conflict＝P_{station_max}-10log10(D_{station_min})+C_{indoor_typical}

其中，P_{station_max}为基站最大发射功率，D_{station_min}为密集覆盖场景的最小可能基站距离，C_{indoor_typical}为典型室内传播衰减常数；

若通过判断的结果是不存在资源冲突，则无需进行资源协调，可以直接进行无线载波资源的配置。

f、根据所述第二集合中记录的位置信息确定相应非固定基站与冲突固定基站之间的位置关系；

优选地，对于确定资源冲突的基站之间的位置关系的方法，可以通过获取定位服务器中存储的本基站的位置信息和测量得到的与本基站存在资源冲突基站的基站信息，并进行相应处理得到；

具体地，选取步骤e中最小的功率P_{check_min}对应的频点，测量其对应的基站信息，该基站信息包括物理小区编号或者扇区编号等，然后将该基站信息发送到资源协调服务器，资源协调服务器通过向定位服务器查询本基站的位置信息，得到本基站周围的基站的位置，进而得到本基站周围基站的物理小区编号或者扇区编号的集合，在这个集合中依据本基站测量的基站信息来对比，确定与本基站存在资源冲突的基站，从而确定该基站与本基站的位置关系。

g、根据所述位置关系对基站进行资源协调；

对于资源协调的方法，可以由本基站向资源协调服务器发出协调请求，资源协调服务器应答协调请求后，向与本基站存在资源冲突的基站发出协调要求，该基站应答协调要求后，对自身的资源进行调整；

优选地，资源协调服务器可以要求与本基站存在资源冲突的基站降低发射功率来实现资源协调，例如，降低发射功率的幅度P_step；

通过上述资源协调后，即可根据协调好的各个基站之间位置关系，分配系统的无线载波资源。

在对各个基站分配好无线载波资源后，各个基站将根据本基站分配的无线载波资源进行无线覆盖。

具体地，配置各个所述基站的覆盖资源，即进入正常服务阶段；在这个过程中，基站为覆盖区域下的移动台提供无线通信服务。

进一步的，在上述实施例中，所述的典型发射功率P_{station_typical}，典型基站距离D_{station_typical}，典型室内传播衰减常数C_{indoor_typical}，基站最大发射功率P_{station_max}，密集覆盖场景的最小可能基站距离D_{station_min}，降低发射功率的幅度P_step，可以由运营商在启动前设定；

优选的，以上参数的取值可以如下所示：

典型发射功率P_{station_typical}＝100mW，

典型基站距离D_{station_typical}＝10m，

典型室内传播衰减常数C_{indoor_typical}＝20dB，

基站最大发射功率P_{station_max}＝200mW，

密集覆盖场景的最小可能基站距离D_{station_min}＝5m，

降低发射功率的幅度P_step＝3dB。

为了更清晰本发明的技术方案，下面阐述基站定位及资源协调过程的一个应用实例，如图3所示，具体包括如下：

步骤S301，开启第一集合中的所有基站；

步骤S302，开启第二集合中的若干或者全部基站；

步骤S303，第二集合中的基站进入自配置阶段，初始化定位标识为未定位，测量已经开启的基站的信号并进行参数分析；

步骤S304，判断测量结果是否满足可定位条件，若是，则执行步骤S305，若否，则将定位标识设为未定位，存储在定位服务器，然后执行步骤S309；

步骤S305，判断满足可定位条件的基站中是否存在已定位基站，若是，则执行步骤S306，若否，则执行步骤S303；

步骤S306，通过参数分析，本基站得到当前位置信息，定位标识设为已定位，把定位的信息储存在定位服务器。

步骤S307，判断是否存在资源冲突，若是，则执行步骤S308，若否，则执行步骤S309；

步骤S308，确定资源冲突的基站之间的位置关系，通过资源协调服务器进行协调；

步骤S309，在进入正常服务阶段后，同时开启计数器进行计数，达到计数周期时，检测基站的定位标识；

步骤S310，定位标记是否为未定位？若是，则执行步骤S303，若否，则执行步骤S309。

下面结合附图对本发明的无线载波资源配置方法对应系统的具体实施方式作详细描述。

图4示出了一个实施例的无线载波资源配置系统结构示意图，主要包括：

基站划分单元，用于将一密集覆盖场景区域内的基站划分为已定位的固定基站和未定位的非固定基站；

基站记录单元，用于在第一集合中记录所述固定基站及其位置信息，在第二集合中记录所述非固定基站；

基站定位单元，用于根据所述固定基站及其位置信息分别对所述第二集合中的非固定基站进行定位，并将所述定位的位置信息记录在所述第二集合中；

资源配置单元，用于根据所述第二集合中记录的位置信息分别配置各个所述基站的无线载波资源在资源配置单元对各个基站分配好无线载波资源后，各个基站将根据本基站分配的无线载波资源进行无线覆盖。

在一个实施例中，所述密集场景包括城市密集建筑的室内覆盖环境；

所述固定基站设置于建筑的公共房间、公共大厅、公共通道、公共楼梯或者公共电梯；

所述非固定基站设置于建筑的私有房间、私有大厅、私有通道、私有楼梯或私有电梯。

在一个实施例中，所述基站定位单元包括：

第一开启模块，用于开启所述第一集合中的所有固定基站；

第二开启模块，用于开启所述第二集合中的若干或全部非固定基站；

信号检测模块，用于分别在所述非固定基站检测所述已开启的基站的信号；

可定位判断模块，用于从所述已开启的基站中判断出满足可定位条件的可定位基站；

位置信息计算模块，用于根据所述可定位基站的位置信息计算各个未定位的所述非固定基站的位置信息。

在一个实施例中，所述资源配置单元包括：

资源冲突判断模块，用于判断出所述第二集合中与所述固定基站存在资源冲突的非固定基站；

位置关系确定模块，用于根据所述第二集合中记录的位置信息确定相应非固定基站与冲突固定基站之间的位置关系；

资源协调模块，用于根据所述位置关系对基站进行资源协调。

本发明的无线载波资源配置系统与本发明的无线载波资源配置方法一一对应，在上述无线载波资源配置方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于无线载波资源配置系统的实施例中，在此不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无线载波资源配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

将一密集覆盖场景区域内的基站划分为已定位的固定基站和未定位的非固定基站；

在第一集合中记录所述固定基站及其位置信息，在第二集合中记录所述非固定基站；

根据所述固定基站及其位置信息分别对所述第二集合中的非固定基站进行定位，并将所述定位的位置信息记录在所述第二集合中；

根据所述第二集合中记录的位置信息分别配置各个所述基站的无线载波资源。

2.根据权利要求1所述的无线载波资源配置方法，其特征在于，所述密集场景包括城市密集建筑的室内覆盖环境；

所述固定基站设置于建筑的公共房间、公共大厅、公共通道、公共楼梯或者公共电梯；

所述非固定基站设置于建筑的私有房间、私有大厅、私有通道、私有楼梯或私有电梯。

3.根据权利要求1所述的无线载波资源配置方法，其特征在于，所述根据所述固定基站及其位置信息分别对所述第二集合中的非固定基站进行定位步骤包括：

开启所述第一集合中的所有固定基站；

开启所述第二集合中的若干或全部非固定基站；

分别在所述非固定基站检测所述已开启的基站的信号；

从所述已开启的基站中判断出满足可定位条件的可定位基站；

根据所述可定位基站的位置信息计算各个未定位的所述非固定基站的位置信息。

4.根据权利要求3所述的无线载波资源配置方法，其特征在于，所述从所述已开启的基站中判断出满足可定位条件的可定位基站步骤包括：

判断已开启的基站的信号的功率强度是否超过一预设门限值或一实时计算的门限值；

或

判断已开启的基站的信号的频点是否处于一预设频点集合内或一实时计算的频点集合内。

5.根据权利要求3所述的无线载波资源配置方法，其特征在于，所述根据所述可定位基站的位置信息计算未定位的非固定基站的位置信息步骤包括：

利用至少三个所述可定位基站的信号功率与距离的关系计算所述非固定基站的位置信息；

或

利用至少一个所述可定位基站的信号功率的发射方向和功率值计算所述非固定基站的位置信息。

6.根据权利要求1所述的无线载波资源配置方法，其特征在于，所述根据所述第二集合中记录的位置信息配置各个所述基站的无线载波资源步骤包括：

判断出所述第二集合中与所述固定基站存在资源冲突的非固定基站；

根据所述第二集合中记录的位置信息确定相应非固定基站与冲突固定基站之间的位置关系；

根据所述位置关系对基站进行资源协调。

7.一种无线载波资源配置系统，其特征在于，包括：

基站划分单元，用于将一密集覆盖场景区域内的基站划分为已定位的固定基站和未定位的非固定基站；

基站记录单元，用于在第一集合中记录所述固定基站及其位置信息，在第二集合中记录所述非固定基站；

基站定位单元，用于根据所述固定基站及其位置信息分别对所述第二集合中的非固定基站进行定位，并将所述定位的位置信息记录在所述第二集合中；

资源配置单元，用于根据所述第二集合中记录的位置信息分别配置各个所述基站的无线载波资源。

8.根据权利要求7所述的无线载波资源配置系统，其特征在于，所述密集场景包括城市密集建筑的室内覆盖环境；

所述固定基站设置于建筑的公共房间、公共大厅、公共通道、公共楼梯或者公共电梯；

所述非固定基站设置于建筑的私有房间、私有大厅、私有通道、私有楼梯或私有电梯。

9.根据权利要求7所述的无线载波资源配置系统，其特征在于，所述基站定位单元包括：

第一开启模块，用于开启所述第一集合中的所有固定基站；

第二开启模块，用于开启所述第二集合中的若干或全部非固定基站；

信号检测模块，用于分别在所述非固定基站检测所述已开启的基站的信号；

可定位判断模块，用于从所述已开启的基站中判断出满足可定位条件的可定位基站；

位置信息计算模块，用于根据所述可定位基站的位置信息计算各个未定位的所述非固定基站的位置信息。

10.根据权利要求7所述的无线载波资源配置系统，其特征在于，所述资源配置单元包括：

资源冲突判断模块，用于判断出所述第二集合中与所述固定基站存在资源冲突的非固定基站；

位置关系确定模块，用于根据所述第二集合中记录的位置信息确定相应非固定基站与冲突固定基站之间的位置关系；

资源协调模块，用于根据所述位置关系对基站进行资源协调。

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