CN104854901B

CN104854901B - 用于指导新的小型蜂窝小区的放置的方法

Info

Publication number: CN104854901B
Application number: CN201380063411.9A
Authority: CN
Inventors: G·卡德尔; P·阿诺德
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2018-11-27
Anticipated expiration: 2033-11-21
Also published as: EP2741535B1; CA2888434A1; PL2741535T3; BR112015009518A2; EP2741535A1; US20150327082A1; CA2888434C; ES2625279T3; WO2014086586A1; CN104854901A; HRP20170683T1; US9585031B2

Abstract

一种用于指导新的小型蜂窝小区的放置的方法，其中小型蜂窝小区是具有比宏蜂窝小区小得多的覆盖区域的无线电蜂窝小区站，包括一个或多个现有的无线蜂窝小区、具有已知位置和应用使用和上下文的一个或多个移动设备、处理器和数据库系统、新的小型蜂窝小区、用于指导用户放置新的小型蜂窝小区的设备，所述方法包括以下步骤：‑在数据库系统中随时间记录和存储取决于位置的测得网络特性和移动设备的取决于位置的上下文数据需求；‑数据库系统中的内容被用于确定可能将来的因位置而异的网络需求，以使得此信息连同新的小型蜂窝小区的特性一起被用于确定该新的小型蜂窝小区的放置坐标，‑以及使用该放置坐标、通过用于指导用户的设备来指导用户放置该新的小型蜂窝小区。

Description

用于指导新的小型蜂窝小区的放置的方法

发明领域

本发明涉及用于无线通信的小型蜂窝小区在建筑物或其他受限制区域内的定位。

发明背景

随着移动网络快速演进，广泛预测将有大量连通设备和相关联的蜂窝小区。除了常规的宏蜂窝小区之外，许多“小型蜂窝小区”将以低能量水平工作并且被设计成与紧邻的本地区域中的设备通信。在此文献中，小型蜂窝小区被定义为具有比常规的“宏”蜂窝小区小得多的覆盖区域的任何无线电蜂窝小区，包括公共“微微蜂窝小区”、住宅毫微微蜂窝小区、或者WiFi接入点。

小型蜂窝小区的当前示例为毫微微蜂窝小区。毫微微蜂窝小区是通常使用被许可频谱的由消费者部署的便携式单元。与传统的基站不同，至无线通信网络的回程是经由消费者提供的分组数据(IP)连接(例如，DSL连接)的而不是在第一代和第二代蜂窝系统中使用的专用或者租用线路的电路交换回程。由于被设计成用于室内覆盖，因而毫微微蜂窝小区无线电功率输出名义上在0.5瓦到1瓦的范围内。在第三代伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)或演进型UTRAN(eUTRAN)项目中，毫微微蜂窝小区亦被称为“家庭演进型B节点”。

将小型蜂窝小区用作用于向无线通信网络添加覆盖和容量的低成本办法导致本发明的实施例试图解决的一些困难。便宜的小型无线电蜂窝小区的放置通常不能通过常规的蜂窝小区位置规划方法来实施。然而，小型蜂窝小区的位置极其重要，因为小型蜂窝小区的位置可能是对于具有特定数据需求(高带宽、低等待时间等)或者位于在用户与其他网络蜂窝小区之间造成具有挑战性的接收条件的建筑物中的移动用户而言是唯一可用的连接。不正确的位置可能对较宽网络的性能具有关键影响(例如，在干扰的意义下)，并且这对于成功的部署而言是要解决的关键问题。

归因于有可能在将来的移动通信网络中使用的蜂窝小区类型的数目，这些移动通信网络具有不同的能力、支持不同的网络技术并且具有不同的带宽能力和应用需求的多样性，因而辅助小型蜂窝小区的放置是有利的，以使得最优地满足网络需求，并且还在网络资源的取决于其位置的使用的上下文中最优地满足用户需求。

更多信息可以在“US2010120394(A1)——通过代理方法的毫微微蜂窝小区定位”中找到。

当前的蜂窝小区位置规划方法一般不适于小型蜂窝小区的受指导放置(这些小型蜂窝小区的放置可以由网络运营商或者消费者来承担)，并且已在现有技术中发现的其他放置方法不考虑用户移动设备使用的上下文本质。因此，目前不存在允许以考虑因位置而异的应用需求的方式来对小型蜂窝小区进行消费者放置的放置方法或装置。

具体限制包括：

(i)小型蜂窝小区的放置应当与其中用户正在利用网络以及可从其他毗邻蜂窝小区获得的网络资源的上下文一致。例如，用户可能在特定位置中需要非常高带宽、低等待时间连接。高带宽、低等待时间连接可能仅在建筑物的一部分(其具有来自新的宏蜂窝小区的良好覆盖)中可用，但是建筑物的其他部分(其仅具有来自先前生成蜂窝小区的覆盖)可能与用户正常位置重合——这导致对相关联的应用的效率的限制。显然，在该实例中，小型蜂窝小区应当被放置成满足用户的因上下文位置而异的需求，这是本发明的主题。换言之，蜂窝小区的位置必须考虑现有覆盖和用户的取决于位置的要求两者，而这两者是彼此独立的。因此，如果是用户所需要的，则取决于用户的需求，小型蜂窝小区可以与较差覆盖的区域重合，或者可以与可用的良好覆盖的区域重合(但是例如宏蜂窝网络的低容量)。

(ii)虽然蜂窝小区位置规划或参与感测方法可以标识来自周围蜂窝小区的较低或较强信号强度的区域，但是已知的办法不考虑物体(诸如石壁)在应用需求的上下文中如何跨频率范围衰减信号。由于以范围从GHz到THz的不同频率操作的通信链路的部署，这对于高级移动通信网络而言有可能变得日益重要，其中这些通信链路可以是全向的或者是单向的(例如如果使用自适应波束成形)。如果在小型蜂窝小区的放置中不考虑这点，则可能产生次优的链路，因为该小型蜂窝小区的放置将不充分反映该区域中的其他蜂窝小区的位置和因位置而异的信号衰减。

US2010120394(A1)——通过代理方法的毫微微蜂窝小区定位

由消费者部署的小型毫微微蜂窝小区的位置不能通过通常的站点调查方法来确定。所附连的移动台的位置允许毫微微蜂窝小区的代理位置，该代理位置可随后用于无线网络规划，包括：为毫微微蜂窝小区提供所计算出的默认紧急服务位置。

该文献公开了一种由无线定位系统(WLS)用来定位在无线通信系统中操作的毫微微蜂窝小区设备的方法，包括：

发现和发起毫微微蜂窝小区设备的位置；确定由该毫微微蜂窝小区设备服务的移动站(MS)的标识；确定MS的位置；以及使用MS的位置来确定毫微微蜂窝小区设备的位置。

因此，公开了使用基于移动站的位置的代理方法来确定消费者部署的毫微微蜂窝小区的位置。

US2008151777(A1)——用于核心网拓扑路由器放置规划的系统和方法

提供了用于核心网拓扑路由器放置规划的系统和方法。这些系统和方法可以使用现有的网络数据来创建数据集并且使用该数据集来针对路由器的放置优化网络。

1.一种方法，包括：

标识网络拓扑；从该网络拓扑计算电路位置；从该网络拓扑和该电路位置创建数据集；以及求解该数据集以确定指示该网络拓扑中的一个或多个路由器的所提议放置的至少一个输出。

概述：使用网络拓扑来计算放置位置

US2008279552(A1)——用于在网络中放置可重新配置的光学添加/丢弃复用器 (ROADMS)的方法

可以通过包括模拟分布式网络中的数据话务的路由的方法来设计包括至少两个可重新配置的光学添加/丢弃复用器(ROADMs)的分布式网络。该方法还可以包括至少部分地基于所模拟的数据话务的路由来标识用于放置第一ROADM的第一位置。该方法还可以包括模拟包括第一位置处的第一ROADM在内的分布式网络中的数据话务的重新路由。该方法可以进一步包括至少部分地基于所模拟的数据话务的重新路由来标识用于放置第二ROADM的第二位置。

该文献公开了一种方法，包括：

至少部分地基于分布式网络中的数据话务的初始模拟路由来标识多个候选位置；

至少部分地基于成本来选择该多个候选位置中的至少一个候选位置以用于放置可重新配置的光学添加/丢弃复用器(ROADM)；以及

模拟包括该至少一个所选择的候选位置处的该至少一个ROADM在内的分布式网络中的数据话务的重新路由。

该文献使用路由数据的模拟来辅助复用器的放置。

WO02071781(A1)——用于蜂窝移动网络中的蜂窝小区站点位置的方法

通过包括以下步骤的方法来标识固定的发射蜂窝小区站点在蜂窝移动电话网络中的位置：借助移动测试电话来推导网络的调查数据测量；将在驾驶路线上推导出的调查数据测量编组到个体子集中；借助多个三角测量计算来标识关于发射蜂窝小区站点位置的第一站点群集数据和第二站点群集数据，其中在三角测量计算中，每个个体点关于测试电话的接收机的地理位置数据与每个其他的个体点配对以在每一情形中提供一对位置，其与发射蜂窝小区站点位置的距离是从相应的定时提前数据来确定的；以及确定第一站点和第二站点群集数据中的哪一个具有最大的群集密度并且将该站点的重心确定为标识固定的发射蜂窝小区站点的位置。调查数据测量包括测试电话的接收机的地理位置数据；提供固定的发射蜂窝小区站点与测试电话的接收机之间的距离的定时提前数据；以及蜂窝小区身份字段数据。调查数据测量的每个子集对应于属于同一固定的发射蜂窝小区站点的测量。

该文献公开了一种用于标识固定的发射蜂窝小区站点在蜂窝移动电话网络中的位置的方法，包括以下步骤：借助移动测试电话来推导网络的调查数据测量，该调查数据测量包括：测试电话的接收机的地理位置数据；提供固定的发射蜂窝小区站点与测试电话的接收机之间的距离的定时提前数据；以及蜂窝小区身份字段数据；将在驾驶路线上推导出的调查数据测量编组到个体子集中，其中每个子集对应于属于同一固定的发射蜂窝小区站点的测量；借助多个三角测量计算来标识关于发射蜂窝小区站点位置的第一站点群集数据和第二站点群集数据，其中在三角测量计算中，每个个体点关于测试电话的接收机的地理位置数据与每个其他的个体点配对以在每一情形中提供一对位置，其与发射蜂窝小区站点位置的距离是从相应的定时提前数据来确定的；以及确定第一站点和第二站点群集数据中的哪一个具有最大的群集密度并且将该站点的重心确定为标识固定的发射蜂窝小区站点的位置。

该文献使用站点调查数据作为用于在蜂窝网络内定位蜂窝小区的方法的一部分。

US2010309790(A1)——毫微微基站以及用于操作毫微微基站的方法

本文中描述的毫微微基站和方法抑制对外部GPS天线和电缆的需要，而同时仍然向网络服务供应商提供获得期望的GPS位置坐标的能力，并且向用户提供在家庭内在其选择的位置处放置毫微微蜂窝小区而不管GPS信号强度如何的灵活性。

该美国申请包括一种用于在无线网络中操作毫微微基站的方法，该方法包括：

在毫微微基站处决定位置信息信号是否可用；

在毫微微基站处确定存储在毫微微基站处的存储器中的锚位置信息是否有效，如果决定步骤决定位置信息信号不可用，则锚位置信息指示毫微微基站的锚位置；以及

如果确定步骤确定所存储的锚位置信息是有效的，则标识毫微微基站的网络配置参数。

发明内容

本发明被呈现为一种用于基于可能的覆盖、使用的上下文、以及现有无线网络连接的容量和位置来指导移动网络运营商或用户放置小型蜂窝小区的方式。

本发明包括一种用于指导新的小型蜂窝小区的放置的方法，其中小型蜂窝小区是具有比宏蜂窝小区小得多的覆盖区域的无线电蜂窝小区站，包括一个或多个现有的无线蜂窝小区、具有已知位置和应用使用和上下文的一个或多个移动设备、处理器和数据库系统、新的小型蜂窝小区、用于指导用户放置新的小型蜂窝小区的设备，所述方法包括以下步骤：

-在数据库系统中随时间记录和存储取决于位置的测得网络特性和移动设备的取决于位置的上下文数据需求；

-数据库系统中的内容被用于确定可能将来的因位置而异的网络需求，以使得此信息连同新的小型蜂窝小区的特性一起被用于确定该新的小型蜂窝小区的放置坐标，

-以及使用该放置坐标、通过用于指导用户的设备来指导用户放置该新的小型蜂窝小区。

在此上下文中，具有比宏蜂窝小区小的覆盖区域的任何无线电蜂窝小区或接入点定义小型蜂窝小区。因此，小型蜂窝小区可以是公共的“微微蜂窝小区”、住宅毫微微蜂窝小区、WiFi接入点或者其中输出功率比宏蜂窝小区低的收发机被部署为通信网络的一部分的任何其他布置。

在一优选实施例中，数据库系统是位于因特网或者用户的本地网络中的服务器，并且从应当被优化的网络中的蜂窝小区、移动设备和其他网络组件接收信息。例如，在智能电话上运行一应用，该应用传送其位置、取向、正在运行的应用以及带宽或响应时间需求。此外，现有的蜂窝小区还可以传送连接质量、带宽、丢失的分组数目、协议类型等。扫描网络的其他设备也可以被用于采集导入到数据库系统中的数据。此信息随后被存储在数据库系统中作为一系列字段和记录，这些字段和记录包括用于采集此信息的数据库文件。

在一优选实施例中，放置位置是通过以下操作来确定的：

a)在由用户在移动设备上执行的应用的上下文中确定移动设备的跨区域使用的因位置而异的需求，

b)跨此区域测量网络特性

其中信息a)和b)被用于建立映射，该映射示出现有的网络资源如何良好地满足因位置而异的上下文应用需求并且因此可以最佳地放置具有已定义特性的新蜂窝小区。

位置信息还可以结合至移动设备的蜂窝小区的连接状态的传送来使用。该设备可以向数据库服务器通知其位置以及检测到的基站。

在一优选实施例中，该方法

(a)确定和表征移动设备的取决于位置的数据需求，这些数据需求反映移动设备的应用使用和应用需求。这可以包括例如响应时间、数据传输带宽、丢失的分组、分组的等待时间等。

(b)确定特定位置处或者跨区域、尤其是跨新蜂窝小区的潜在影响区域的现有网络资源的可用性。这是通过分析数据库系统的数据库或者通过采集移动设备的提供至蜂窝小区的连接状态的信息、或者通过手动输入来达成的。

(c)在新蜂窝小区的至少容量、带宽、功率和等待时间方面表征该新蜂窝小区。在此实例中，假定该表征将针对预先存在的蜂窝小区。然而，其他实施例可以表征被要求确定应当获取的特定蜂窝小区类型的新蜂窝小区。

(d)将(a)与(b)进行比较以确定网络的取决于位置的上下文需求。这是为地理坐标来计算的，该地理坐标表示新蜂窝小区要被放置于其中(建筑物、办公室、酒店等内)的已定义边界区域。例如，如果建筑物具有多个楼层，则该地理坐标可以是两维或三维的。在一些实施例中，安装若干蜂窝小区以符合用户的需求可能是必需的。

(e)将(c)与(d)进行比较以及计算结果以鉴于可能的位置地点确定新蜂窝小区的最佳位置。新蜂窝小区的最佳位置是通过(i)检索来自(d)的对网络数据的取决于位置的上下文需求来计算的。这提供了网络连接需求(带宽、等待时间等)相对于特定的位置坐标的映射。(ii)在边界区域内的多个位置处模拟在(c)中表征的新蜂窝小区，并且(d)优化算法被用于标识其中应当放置新蜂窝小区以最优地满足网络需求的X、Y(可任选的Z)坐标。

替换地，如果新的小型蜂窝小区是蜂窝小区(与无线接入点不同)，则可以按无线蜂窝小区或无线接入点最优地交叠的方式来进行计算。最优位置可以通过模拟或者通过其他优化规程来计算。

(f)指导运营商或用户放置新的小型蜂窝小区。

在一优选实施例中，迭代地、尤其是在放置了新蜂窝小区之后确定移动设备的跨区域使用的因位置而异的需求。通过这个办法，可以执行新蜂窝小区的成功且可能的重定位。

在一优选实施例中，通过将由移动设备和/或网络采集的数据用于确定用户位置来确定移动设备的位置，移动设备采集测量并且将这些测量传递给数据库系统，和/或在移动设备上使用GPS(全球定位系统)，和/或使用来自CSR的SiRFusion产品范围，以使得能够通过将输出数据与数种不同的地理定位技术(包括三角测量或GPS)融合在一起来计算移动设备的位置。

在一优选实施例中，应用和相关联的数据需求被存储在数据库系统中，包括以下字段中的一个或多个：应用的名称、协议类型、带宽、IP分组丢失、传输的等待时间、QoS(服务质量)、QoE(体验质量)、收到信号强度和方向、连通的蜂窝小区以及上下文使用信息。

该信息由在移动设备上运行的应用采集，并且在后台通过网络自动地传输至数据库系统。在一优选实施例中，该应用是安装在智能电话上的app。网络站也可以提供该信息。该信息优选仅在移动设备位于其中应当安装新的小型蜂窝小区的区域内的情况下才被采集。

在一优选实施例中，确定当前位置是否被视为新的小型蜂窝小区的经规划放置的潜在影响区域，如果用户当前位置位于潜在影响区域内，则该方法行进至确定小型蜂窝小区的位置。这意味着仅在相关区域的情形中才执行该方法。

新的小型蜂窝小区的经规划放置的潜在影响区域是根据以下步骤中的一个或多个来确定的：网络运营商或用户向数据库系统标记他们希望将该小型蜂窝小区安装在要放置小型蜂窝小区的位置处；基于随时间采集到的数据，数据库系统提议要放置该小型蜂窝小区的位置。

在没有网络连接或者网络连接很少的情形中，取决于位置的测得网络特性和移动设备的取决于位置的上下文数据需求被离线地记录和存储，并且在较佳连接可用时被上传至数据库系统。

在一优选实施例中，用于指导的设备包括取向传感器，该取向传感器辅助小型蜂窝小区信息的采集和/或定位。在一优选实施例中，在移动设备或智能电话上运行的应用可以实现用于指导的设备。特别是智能电话包括位置传感器，该位置传感器可被用于指导用户去往新的小型蜂窝小区的最优位置。

用于指导用户的设备使用视觉、听觉或其他手段来指导用户去往该位置。

对用户的这种指导可以使用以下办法中的一个或多个来达成，包括：

(i)使用建筑物测绘数据(若可用)并且在地图上标绘期望位置来指引用户，

(ii)使用无线指纹信息并使用基于文本/音频的命令来指导用户，

(iii)检测期望位置附近其他连通设备的存在并且形成与它们的关联。

在定位了新的小型蜂窝小区之后，通过使用三角测量或其他位置估计技术并且测试和校准该蜂窝小区以及优选向用户提供状态更新来监督准确的放置。

本发明的另一部分是一种包括数据库系统的系统，其特征在于实现权利要求1到14之一所述的方法。

与每个区别技术特征有关的本发明的优点如下：

本发明可以确定和表征移动设备的取决于位置的数据需求，反映应用使用。这种办法允许表征至特定位置的通信链路所需要的性质。

本发明可以确定特定位置处或者跨区域(“新蜂窝小区的潜在影响区域”)的现有网络资源的可用性。这种办法允许找到可能已经连接至一位置的链路的性质。

(a)本发明可以在新蜂窝小区的至少容量、带宽、功率和等待时间方面表征该新蜂窝小区。这种办法允许确定要放置的新蜂窝小区的性质。

(b)本发明可以将(a)与(b)进行比较以确定取决于位置的上下文需求。这种办法允许计算所需要的资源。

(c)本发明可以将(c)与(d)进行比较并且计算结果以鉴于可能的位置地点确定新蜂窝小区的最佳位置。这种办法允许确定所要求的用于放置的位置。

(d)本发明可以指导运营商或用户放置蜂窝小区。这种办法允许新蜂窝小区的最优定位。

附图说明

图1示出移动设备架构。

图2示出示例网络处理器架构。

图3示出方法的流程图。

图4示出移动设备上的方法的流程图。

图5和6示出在该方法之前和之后小型蜂窝小区在公寓内的位置。

图7示出具有新站点位置的示例性推导的移动网络情景。

具体实施方式

良好的放置位置可以通过以下操作来确定：

(i)a)确定在由用户执行的应用的上下文中移动设备的跨区域使用的因位置而异的需求(例如，实时流送视频具有截然不同的文件下载需求)，

(ii)跨此区域测量网络特性。

此信息(i和ii)允许建立映射，该映射示出现有的网络资源如何良好地满足因位置而异的上下文应用需求并且因此可以最佳地放置(具有已定义特性)的新蜂窝小区。

通常基于预测和/或感测信号强度、使用网络映射和表征数据以及容量规划工具的现有的蜂窝小区位置规划办法不考虑用户的因位置而异的使用上下文。随着用户数据和应用使用的演进，这将变得日益重要。例如，在等待时间和带宽方面，对所流送的YouTubUHD视频的数据需求与Skype实时视频链接非常不同。部分地由于(将纳入旧式网络资源的)高级通信网络下大量的蜂窝小区和可能的链路，可以预想在现有网络资源(诸如宏蜂窝小区)可以满足一些应用的数据需求时，其他应用的数据需求(由于带宽或等待时间需求)特别是在还考虑容量约束的情况下可能不能得到满足。

因此，本发明的负责优点的关键要素为对由用户在不同位置中执行的应用及其各自的数据需求的迭代发现，并且关于可能已在用户位置处可用的现有网络资源来考虑这些需求。这是使用上下文的一个示例，但是显然可以有其他示例。

(i)确定因位置而异的应用需求。在假定移动设备在蜂窝小区的范围内的情况下，这可以通过使用由移动设备和/或网络采集的数据来求解。为了确定用户位置，移动设备采集(例如，接收自邻近的基站的信号的相对定时的)测量并且将它们传递给网络，该网络随后计算移动设备的位置并且将该位置传递给外部应用服务器。替换地，诸设备(诸如来自CSR的SiRFusion产品范围)允许通过将输出数据与数种不同的地理定位技术(包括三角测量或GPS)融合在一起来计算移动设备的位置。在确定了移动设备的位置之后，这可以与时变应用使用相关。一旦表征了位置和应用以及相关联的数据需求，就可以将结果得到的数据传达给在其中存储该数据以供未来使用的服务器。由于这些步骤与新蜂窝小区的放置相关联，因而可能的情形是，在其潜在位置的区域中，没有现有蜂窝小区的覆盖或者现有蜂窝小区的覆盖很少，这意味着不能执行期望的应用。结果，这些数据将不通过以上步骤来记录。在此实例中，可以采纳以下办法：(i)通过跟踪用户移动设备位置来理解哪些用户进入了新蜂窝小区的潜在影响区域(若必要，则这可以通过存储历史位置并且在连接变得可用时上传这些历史位置来“离线地”达成)。描绘在新蜂窝小区的潜在影响区域中的一个或多个用户，以确定他们在其他区域中的可以合理地预期延及新蜂窝小区的潜在影响区域的历史应用使用。(这可以例如通过交叉引用所有物的地理位置来确定其类型(家庭、办公室、站等)并且随后使用该类型来表征与用户已访问的相同类型的其他位置相比这些用户在此位置的可能使用来达成)。

(ii)确定可能已经可用的网络资源。类似于(i)，这可以通过采用使用移动设备的参与感测办法或者(ii)通过已使用站点调查或其他现有方法开发出的现有网络模型来确定。

因此，本发明的一些区别技术特征在于，

(a)确定和表征移动设备的取决于位置的数据需求，这些数据需求反映应用使用，并且如所需要的那样重复。

(b)确定特定位置处或者跨区域(“跨新蜂窝小区的潜在影响的区域”)的现有网络资源的可用性，

(c)在新蜂窝小区的至少容量、带宽、功率和等待时间方面表征该新蜂窝小区，

(d)将(a)与(b)进行比较以确定取决于位置的上下文需求，

(e)将(c)与(d)进行比较并且计算结果以鉴于可能的位置地点确定新蜂窝小区的最佳位置，以及最后(f)指导运营商或用户放置新的小型蜂窝小区。

应用注意，本发明具有大量可能的实施例，说明书不旨在限制此范围。本文给出一个可能的实施例并且使用基于移动设备的实现。未解说其他可能的实施例，例如使用基于网络的实现(以上提到了其中的一些实现)。

所描述的系统可以在移动设备上实现的功能(其中这些功能的结果被传达给基于网络的处理系统/数据库系统)与本身在基于网络的处理系统(该处理系统可以例如形成网络架构的一部分)上实现的功能之间进行划分。图1中示出示例移动设备架构的概览，并且图2中示出(涉及与本发明有关的)示例网络架构。

图1表示包括用于确定其在建筑物内部和外部的位置的装置的移动设备。还可以包括其他传感器以例如确定其取向，这可以辅助蜂窝小区放置信息的采集。还纳入了显示装置，并且附加地还可包括其他输出设备以帮助将用户指引至蜂窝小区放置地点。例如，这些设备可以包括触觉设备、或者听觉指令。

图2表示示例网络处理器架构/数据库系统。由移动设备采集的数据被写入到由处理器控制的三个数据库之一，该处理器能够访问本地存储器以及允许其至移动设备的通信的接口。

在网络处理器和移动设备架构中的每一者上实现方法。以下给出由图4表示的用于移动设备架构的方法。

第一步骤使用已知的各种地理定位技术之一来确定移动设备的位置，诸如如果移动设备在建筑物的外部则使用GPS，或者如果移动设备在建筑物的内部则使用三角测量和诸如(例如在来自CSR的SiRFusion设备上实现的)惯性估计之类的其他技术的组合。

因此，输入是用户的物理位置，并且输出使用户坐标的数字表示。

第二步骤将用户当前位置与被视为新的小型蜂窝小区的经规划放置的“潜在影响区域”作比较。如果用户当前位置在潜在影响区域内，则该方法继续，否则返回到开始。

新的小型蜂窝小区的经规划放置的潜在影响区域可以如下确定：

-网络运营商或用户向系统标记他们希望安装小型蜂窝小区

-网络运营商或用户指示他们何时在要放置该蜂窝小区的位置(例如，建筑物中)

-该区域随后被定义为潜在影响区域。

替换地，移动设备方法可以在允许在一时间段上针对所有位置采集数据以得到最佳结果的所有已定义移动设备上执行，或者产生相似结果的等效办法可以在网络资源上执行(然而，应当注意，这可能具有相关联的用户隐私问题)。如果采取这种办法，则可以删除第二步骤。

因此，输入是用户位置和潜在干扰区域定义，并且输出继续返回到开始循环。

第三步骤确定用户位置处的连接的性质，并且可以包括诸如QoS(服务质量)、QoE(体验质量)、收到信号强度和方向、连通的蜂窝小区和上下文使用信息之类的参数。

特别注意：由于这个步骤与新蜂窝小区的放置相关联，因而可能的情形是，在其潜在位置的区域中，没有现有蜂窝小区的覆盖或者现有蜂窝小区的覆盖很少，这意味着不能执行期望的应用。结果，它们将不被记录。在此实例中，可以采纳以下办法：(i)通过跟踪用户移动设备位置来理解哪些用户进入了新蜂窝小区的潜在影响区域(若必要，则这可以通过存储历史位置并且在连接变得可用时上传这些历史位置来“离线地”达成)。

(ii)描绘在新蜂窝小区的潜在影响区域中的一个或多个用户以确定他们在其他区域中的可以合理地预期延及至新蜂窝小区的潜在影响区域的历史应用使用。(这可以例如通过交叉引用所有物的地理位置来确定其类型(家庭、办公室、站等)并且随后使用该类型来表征与用户已访问的相同类型的其他位置相比这些用户在此位置的可能使用来达成)。

因此，输入是用户位置，并且输出是用上下文连接性质作标记的用户位置。

第四步骤将用上下文连接性质作标记的用户位置传达给网络处理系统，并且将其记录为捕捉数据库中的记录。

因此，输入是用上下文连接性质作标记的用户位置，并且输出是存储在捕捉数据库中的记录。

在用于移动设备架构的方法之后，以下给出由图3表示的用于网络架构的方法。

第一步骤通过利用可从移动网络运营商获取的关于宏网络的知识(站点位置、可用技术、技术参数……)来标识潜在影响区域的现有网络资源，并且将此数据加载到本地存储器中。

因此，输入是新蜂窝小区放置的潜在影响区域，并且输出使跨潜在影响区域的现有网络资源的性质。

第二步骤将来自步骤1的输出与捕捉数据库的内容作比较。实际上，这是将可用网络资源与所要求的资源作比较。计算差异并且将该差异存储为临时数据库中的表示。

因此，输入是捕捉数据库、现有网络的性质，并且输出是现有网络资源与在给定移动设备的因位置而异的上下文使用的情况下最优地需要的那些资源之间的差异。

第三步骤直接或间接地确定新的小型蜂窝小区的性质，并且将这些性质存储在本地存储器中。

因此，输入是产品参考码(例如)，并且输出是蜂窝小区/接入点性质。

第四步骤使用来自临时数据库的信息来对新蜂窝小区的影响建模，并且计算将(为用户、网络运营商等)达成期望的放置特性的蜂窝小区的放置位置。期望地，此时还应当考虑反映建筑物结构的测绘数据，以便确保能以功率可用性等来达到放置位置。可能的放置位置可被排名，并且存储在放置数据库中。

因此，输入是新蜂窝小区信息、因位置和上下文而异的网络需求(临时数据库)，并且输出是经排名的放置位置。

第五步骤向用户呈现结果并且使用视觉、听觉或其他装置来指导用户去往该位置。可以通过使用数种办法来达成用户指导，包括(i)使用建筑物测绘数据(若可用)并且在地图上标绘期望位置来指导用户，(ii)使用(来自wifi等的)无线指纹信息并且使用基于文本/音频的命令来指导用户，(iii)检测期望位置附近其他连通设备的存在并且与它们形成关联，这可以例如导致通知用户将消费者蜂窝小区放置到“HP8500打印机”旁边。

因此，输入是经排名的放置结果，并且输出是用于定位放置位置的用户指令。

第六步骤通过使用三角测量或其他位置估计技术来验证准确的地点并且测试和校准蜂窝小区，以及向用户提供状态更新。

因此，输入是蜂窝小区放置位置，并且输出是状态更新。

最后一个步骤是在网络或用户要求已改变时或者在蜂窝小区的物理位置被用户任意地改变的情况下对要被更新的位置预作安排。

因此，输入是可能的变化，并且输出是过程的迭代。

以下将描述一使用情形。

在第一步骤中，捕捉信息。如图5中可见，建筑物被宏蜂窝基站BS1覆盖。大多数用户体验到良好的覆盖，然而，被厚墙部分地阻挡的会议室遭受高水平的信号衰减。因此，希望运行要求较高的应用(与要求较低的语音呼叫不同)的用户(例如，UE1)经受非常差的QoE。这被捕捉并且被存储在捕捉数据库中，并且还被反映在临时数据库中。

在第二步骤中，确定新蜂窝小区的放置。如图6中可见，新的小型蜂窝小区BS2被放置在其中位于会议室中的UE1经受较小的信号衰减的位置中。该蜂窝小区是作为已被执行的计算的结果而被放置在此位置中的，其中经排名的结果被存储在放置数据库中。作为(使用上下文应用信息来定位的)新蜂窝小区的最优放置的结果，可以达成UE1的较高水平的QoE以及其他网络优点。

以下提供附加详情：

新站点的推导

在位置1处发生由用户(UE1)在位置1处要求的服务不成功的概率较高较差的SINR(4种情形中的一种)

基于在位置1处标识的需求、以及包括功率接入、固定线路可用性、评价位置和建筑物规划的站点信息来推导新站点

图7中描述了另一使用情形。

解说了具有通常由六边形表示的理想覆盖区域的两个基站。BS1服务3个终端(UE5、UE6、UE7)并且BS2服务4个终端(UE1、UE2、UE3、UE4)。虽然BS1中所指派的终端正经历良好的链路质量(例如，UE5具有10dB SINR)，但是BS2处的4个终端中的3个终端由于其出现在网络中的蜂窝小区边缘处或者蜂窝小区边缘处的室内而具有较差的链路质量(例如，UE1具有0dB SINR)。

每个终端正使用服务并且需要一定量的无线电资源来获得令人满意的体验质量。如果例如住在所描绘的房屋内的用户在尝试进行视频呼叫时总是经历较差的质量，则他将有可能在一会儿之后不再次尝试。在该示例中，出现在蜂窝小区边缘或室内的终端使用http服务。另外，具有良好无线电链路的UE4由于蜂窝小区可能过载的问题而仅能够使用令人满意的http服务。这可能来自其他受服务终端由于较差的无线电链路而需要较大数量的资源来满足所使用的服务的要求的问题。每个单个用户的信息被存储在中央数据库中，该中央数据库采集每个所出现位置的统计数据。这将导致巨量数据，所需要的新站点位置的定位可以基于这些数据来推导。在该示例中示出在7个位置中的4个位置中成功地使用了http服务。在那7个位置中的3个位置中已出现较差的SINR。因此，在位置1、2和3处，不会以良好的体验来使用具有较高质量要求的任何服务另外，在这些位置处，无线电链路条件较差。基于这些位置的组合信息，可以推导出新站点位置(例如，那3个位置的平均位置或者满足附加要求(诸如固定的线路和功率接入)的附近位置)。

现有技术

[1]US2010120394(A1)——通过代理方法的毫微微蜂窝小区定位

[2]*背景技术文本基于来自“US2010120394(A1)——通过代理方法的毫微微蜂窝小区定位”的摘录

[3]US2010120394(A1)——通过代理方法的毫微微蜂窝小区定位

[4]US2008151777(A1)——用于核心网拓扑路由器放置规划的系统和方法

[5]US2008279552(A1)——用于在网络中放置可重新配置的光学添加/丢弃复用器(ROADMS)的方法

[6]WO02071781(A1)——用于蜂窝移动网络中的蜂窝小区站点位置的方法

[7]US2010309790(A1)——毫微微基站以及用于操作毫微微基站的方法。

Claims

1.一种用于指导新的小型蜂窝小区的放置的方法，其中小型蜂窝小区是具有比宏蜂窝小区小得多的覆盖区域的无线电蜂窝小区站，所述方法是使用一个或多个现有的无线蜂窝小区、具有已知位置和应用使用和上下文的一个或多个移动设备、处理器和数据库系统、新的小型蜂窝小区、用于指导用户放置新的小型蜂窝小区的设备执行的，所述方法包括以下步骤：

-使用所述数据库系统中的内容来确定可能将来的因位置而异的网络需求，以使得此信息连同新的小型蜂窝小区的特性一起

(a)确定和表征所述移动设备的取决于位置的数据需求，以反映应用使用，

(b)确定特定位置处或者跨区域的现有网络资源的可用性，

(c)在所述新蜂窝小区的至少容量、带宽、功率和等待时间方面表征所述新蜂窝小区，

(d)将(a)与(b)进行比较以确定取决于位置的上下文需求，

(e)将(c)与(d)进行比较并且计算结果以鉴于可能的位置地点确定所述新蜂窝小区的放置坐标；

-以及使用所述放置坐标、通过所述用于指导用户的设备来指导用户放置所述新的小型蜂窝小区。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区域是所述新蜂窝小区的潜在影响区域。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述放置坐标是通过以下操作来确定的：

a)在由用户在所述移动设备上执行的应用的上下文中确定所述移动设备的跨区域使用的因位置而异的网络需求，

b)跨此区域测量所述网络特性

其中信息a)和b)被用于建立映射，所述映射示出现有的网络资源良好地满足因位置而异的上下文应用需求的程度，并且因此能够最佳地放置具有已定义特性的新小型蜂窝小区。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，迭代地在放置了新蜂窝小区之后确定所述移动设备的跨区域使用的因位置而异的需求。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动设备的位置是通过使用由所述移动设备或网络采集的数据以确定用户位置的方式来确定的，所述移动设备采集测量并且将所述测量传递给所述数据库系统，

或

在所述移动设备上使用GPS(全球定位系统)，

或

使用来自CSR的SiRFusion产品范围以使得能够通过将输出数据与数种不同的地理定位技术融合在一起来计算所述移动设备的位置，所述地理定位技术包括三角测量或GPS。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用和相关联的数据需求被存储在所述数据库系统中，包括以下字段中的一个或多个：应用的名称、协议类型、带宽、IP分组丢失、传输的等待时间、QoS(服务质量)、QoE(体验质量)、收到的信号强度和方向、连通的蜂窝小区和上下文使用信息。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在没有网络连接或者网络连接很少的情形中，所述取决于位置的测得网络特性和所述移动设备的取决于位置的上下文数据需求被离线地记录和存储，并且在较佳连接可用时被上传至所述数据库系统。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于指导的设备包括取向传感器，所述取向传感器可以辅助小型蜂窝小区信息的采集和/或定位。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在确定了所述移动设备的位置之后，确定当前位置是否被视为新的小型蜂窝小区的经规划放置的潜在影响区域，如果用户当前位置在所述潜在影响区域内，则所述方法行进至确定小型蜂窝小区的位置。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述新的小型蜂窝小区的经规划放置的潜在影响区域是根据以下步骤中的一个或多个来确定的：

网络运营商或用户向所述数据库系统标记他们希望将所述小型蜂窝小区安装在要放置小型蜂窝小区的位置处；

基于随时间采集到的数据，所述数据库系统提议要放置所述小型蜂窝小区的位置。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于指导用户的设备使用视觉、听觉或其他装置来指导用户去往所述位置。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，对用户的指导是使用包括以下的办法中的一个或多个来达成的：

若可用则使用建筑物测绘数据并且在地图上标绘期望位置并指引用户，

使用无线指纹信息并使用基于文本/音频的命令来指导用户，

检测期望位置附近其他连通设备的存在并且形成与它们的关联。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在定位了所述新的小型蜂窝小区之后，通过使用三角测量或其他位置估计技术并且测试和校准所述蜂窝小区以及优选向用户提供状态更新，来监督准确的放置。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具有比宏蜂窝小区小得多的覆盖区域的任何无线电蜂窝小区，包括公共“微微蜂窝小区”、住宅毫微微蜂窝小区、或者Wifi接入点，定义小型蜂窝小区。

15.一种用于指导新的小型蜂窝小区的放置的系统，所述系统包括处理器，所述处理器配置成实现如权利要求1所述的方法。