CN105337645A - 一种微蜂窝基站间的协作通信方法 - Google Patents

一种微蜂窝基站间的协作通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种微蜂窝基站间的协作通信方法，包括下列步骤：建立中心控制端，用于控制室内区域的多个微蜂窝基站之间的协作调度；多个微蜂窝基站的天线构成室内区域的分布式多天线系统；根据当前室内移动用户的分布情况调整各天线的发射功率。该方法还包括根据当前室内移动用户接收信噪比情况调整各天线的发射功率；当室内移动用户的分布情况发生变化时，自动调整各天线的发射功率。本发明通过对室内多个单天线微蜂窝基站的协作控制在大型室内区域构成了分布式多天线系统，实现对室内通信区域的有效覆盖，避免了单独使用多个微蜂窝基站时的相互干扰情况，而且通过简单有效的功率控制可以减小发射功率并降低与宏蜂窝基站间的相互干扰。

Description

一种微蜂窝基站间的协作通信方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，且特别涉及一种基于单天线的微蜂窝基站间的协作通信方法。
背景技术
由于微蜂窝技术的优势就是要利用室内的固话线路和互联网与无线接入相结合，从而使微蜂窝的无线基站实现对室内用户的高速无线接入，因此在目前对微蜂窝的研究方面主要集中在对微蜂窝和宏蜂窝之间的互联的协议、信令和高速包传输方面的研究，而对于微蜂窝基站本身的研究特别是在微蜂窝基站端利用多天线技术的研究却十分有限。
在现有的方法中整栋楼宇里众多的微蜂窝基站普遍使用的是单天线，因此对于微蜂窝基站间的相互干扰的抑制需要复杂的算法且调整过程较长。但是各个微蜂窝基站各自独立工作，在大型的办公场所人员数量较多的情况下各个微蜂窝基站覆盖范围内的用户数量不均衡，而且会出现覆盖的盲区，不利于利用微蜂窝进行的通信。
现有的方法中对于如何协调微蜂窝基站在保证可靠通信的同时如何降低不同微蜂窝基站间干扰的算法复杂且调控时间长，由于每个微蜂窝基站只有单个天线，辐射是没有方向选择的，要使得移动用户能够正常通信，而且多个微蜂窝小区间的干扰水平又要保持在一个合理的水平，需要反复的对不同微蜂窝基站的发射功率进行调整，因此过程较长且算法复杂。
现有的方法由于采用单天线在克服来自宏蜂窝和其他微蜂窝的干扰时只能通过功率控制的方法进行调整，会使室内用户处的信噪比水平受到影响，也使得邻近的微蜂窝间的干扰加剧，从而使得对移动用户的通信速率受到影响。
发明内容
对于微蜂窝系统为了使系统的性能得到提高，有效的克服微蜂窝系统中的干扰，在大型的办公场所或大面积的公用区域对多个具有单天线的微蜂窝基站采用协作的方式进行通信。多个微蜂窝基站通过有线的宽带网络进行连接由中心控制端进行调度。一个大型区域的所有微蜂窝基站经过统一调度后，由各微蜂窝的单天线构成了室内分布式的多天线系统。这种分布式的多天线系统可以有效地对大型办公区域实行全覆盖，而且可以动态的调节不同微蜂窝基站的发射功率，在保证通信区域的通信质量的同时可以降低发射的功率，而其功率的调整方法相对简单，同时可以有效地提高室内移动用户的信噪比，而且可以降低对宏蜂窝基站的干扰。
为了达到上述目的，本发明提出一种微蜂窝基站间的协作通信方法，包括下列步骤：
建立中心控制端，用于控制室内区域的多个微蜂窝基站之间的协作调度；
多个微蜂窝基站的天线构成室内区域的分布式多天线系统；
根据当前室内移动用户的分布情况调整各天线的发射功率。
进一步的，该方法还包括根据当前室内移动用户接收信噪比情况调整各天线的发射功率。
进一步的，该方法还包括当室内移动用户的分布情况发生变化时，自动调整各天线的发射功率。
进一步的，所述微蜂窝基站为单天线微蜂窝基站。
进一步的，所述中心控制端通过有线的宽带网络进行连接所述多个微蜂窝基站。
进一步的，所述调整各天线的发射功率为通过对多个微蜂窝基站发射功率的调节，使得微蜂窝天线的辐射范围完全的覆盖到室内移动用户的活动区域，而在无人活动的区域降低辐射。
本发明提出的微蜂窝基站间的协作通信方法，通过对室内具有单天线的多个微蜂窝基站的协作控制在大型室内区域构成了分布式的多天线系统，可以实现对室内通信区域的有效覆盖，避免了单独使用多个微蜂窝基站时的相互干扰情况，而且通过简单有效的功率控制可以减小发射功率并降低与宏蜂窝基站间的相互干扰。
附图说明
图1所示为本发明较佳实施例的微蜂窝基站间的协作通信方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图给出本发明的具体实施方式，但本发明不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1，图1所示为本发明较佳实施例的微蜂窝基站间的协作通信方法流程图。本发明提出一种微蜂窝基站间的协作通信方法，包括下列步骤：
步骤S100：建立中心控制端，用于控制室内区域的多个微蜂窝基站之间的协作调度；
步骤S200：多个微蜂窝基站的天线构成室内区域的分布式多天线系统；
步骤S300：根据当前室内移动用户的分布情况调整各天线的发射功率。
根据本发明较佳实施例，该方法还包括步骤S400：根据当前室内移动用户接收信噪比情况调整各天线的发射功率。进一步的，该方法还包括步骤S500：当室内移动用户的分布情况发生变化时，自动调整各天线的发射功率。
所述微蜂窝基站为单天线微蜂窝基站，所述中心控制端通过有线的宽带网络进行连接所述多个微蜂窝基站。所述调整各天线的发射功率为通过对多个微蜂窝基站发射功率的调节，使得微蜂窝天线的辐射范围完全的覆盖到室内移动用户的活动区域，而在无人活动的区域降低辐射。
对大型室内区域的通信可以在室内的区域内设置多个具有单天线的微蜂窝基站，由于单个微蜂窝基站的覆盖范围有限，所以利用中心控制端把室内区域的多个微蜂窝基站协调的控制起来，形成分布式的多天线系统，多个微蜂窝基站在中心控制端的控制下协调各微蜂窝基站统一工作。由于有多个天线的协调配合可以使得室内的通信区域得到完全的覆盖，避免了盲区的出现。另外，当室内区域的移动用户分布不均匀时还可以通过对不同微蜂窝基站的调节时使室内的不同区域都能得到良好的通信质量。
假设在一大型的办公区域内有多个微蜂窝基站，而每个微蜂窝基站都只有单天线，当单个基站独立工作时每个基站的覆盖区域有限，而且微蜂窝基站间还存在相互间的干扰。当通过中心控制端对多个微蜂窝基站进行集中控制后，多个微蜂窝基站的单天线就构成了分布式的多天线系统。在中心控制端的控制下，室内的分布式多天线系统可以根据室内用户的分布情况进行区域的赋形，即分布式的多天线系统可以使基站的发射有效的覆盖到室内的移动用户，并对非室内用户的活动区域减少辐射的功率。
由于有中心控制端的集中控制，室内多个微蜂窝基站的单天线所构成的多天线成为了有机的整体，多个微蜂窝基站合并成为了一个大型的微蜂窝基站，这时已经没有了微蜂窝基站间的干扰问题。而且，通过室内分布式多天线的协作，可以对室内用户提供满足通信质量要求的接收信噪比水平。此时，宏蜂窝对于微蜂窝基站来说相当于干扰，室内的分布式多天线系统可以通过对不同微蜂窝基站天线功率的调节使所覆盖区域长期的具有较高的接收信噪比水平，这样就可以有效的保证室内移动用户的通信质量。
由于室内的所用微蜂窝基站得到了协调控制，避免了多个微蜂窝基站各自工作时可能造成的相互干扰。在功率的控制方面，可以通过对室内微蜂窝基站发射功率的调节，使得微蜂窝天线的辐射范围完全的覆盖到室内移动用户的活动区域，而在无人活动的区域降低辐射。这样的功率调节只有在对室内的多个微蜂窝基站进行统一的协作处理时才能实现，当单个微蜂窝基站独立工作时是无法实现的。
在室内有多个微蜂窝基站的情况下，通过对多个微蜂窝基站的协作控制，构成了分布式的多天线系统，这种分布式的多天线系统有良好的区域赋形能力，可以对室内移动用户形成有效的覆盖，提高了室内移动用户的信噪比水平，如果把来自宏蜂窝的信号作为干扰的话，可以通过接收信噪比的提高使得对抑制宏蜂窝干扰的能力增强。而另一方面，通过对多个微蜂窝基站的有效协调可以使微蜂窝的辐射尽可能的集中在室内区域，发射的功率可以得到有效的降低，从而对宏蜂窝基站的通信干扰程度也可以得到降低。
对于微蜂窝系统来说，微蜂窝基站一方面要保证室内用户的通信质量，另一方面要尽可能的降低对临近微蜂窝系统以及宏蜂窝系统的干扰。对于单个微蜂窝基站独立工作的情况，为了保证通信的质量和克服干扰需要反复的对发射的功率进行调整，算法复杂调整步骤较多。而对于室内大型区域的多个微蜂窝基站经过中心控制端的作用构成分布式的多天线后，可以根据室内用户的分布及室内用户的接收信噪比情况简单的调整每个微蜂窝基站天线上的功率，由于此时多天线被集中控制，调整起来较为简单有效，而且覆盖的范围只为室内移动用户活动的区域，还可以减少发射的功率。当把室内的分布式天线作为整体进行调节时，可以在保证室内用户接收信噪比的同时通过功率的整体控制减少对临近区域其他通信系统的干扰水平，使临近的其他通信系统的通信质量也得到一定程度的提高。
综上所述，现有的方法中微蜂窝基站端一般的只设置了单个天线，在对抗来自宏蜂窝和其他微蜂窝的干扰时需要采用复杂的功率控制算法，方法复杂实施的时间长。但是当对室内区域的多个微蜂窝基站进行协调控制后，多个单天线的微蜂窝基站构成了分布式的室内多天线系统，这时在室内的微蜂窝是相互协作的关系不存在相互的干扰，并且可以对室内用户有效的覆盖避免了出现弱信号的盲区。对于室内多个微蜂窝基站的协作控制形成室内的分布式多天线系统后，可以进行简单有效的功率控制，可以使辐射的能量尽可能的覆盖室内的移动用户，由于是多天线间的相互协作可以降低单个天线的辐射功率，并且可以使覆盖范围对室内的移动用户活动区域有效覆盖，并降低对非移动用户活动区域的辐射。通过对室内微蜂窝基站的协调控制可以对室内的用户进行有效的区域赋形，这会在整体上使发射的功率得到降低，从而在保证室内移动用户得到良好的接收信噪比的同时降低了宏蜂窝的干扰，同时对宏蜂窝和其他区域的用户的干扰水平也得到了降低。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (6)

1.一种微蜂窝基站间的协作通信方法，其特征在于，包括下列步骤：
建立中心控制端，用于控制室内区域的多个微蜂窝基站之间的协作调度；
多个微蜂窝基站的天线构成室内区域的分布式多天线系统；
根据当前室内移动用户的分布情况调整各天线的发射功率。
2.根据权利要求1所述的微蜂窝基站间的协作通信方法，其特征在于，该方法还包括根据当前室内移动用户接收信噪比情况调整各天线的发射功率。
3.根据权利要求1所述的微蜂窝基站间的协作通信方法，其特征在于，该方法还包括当室内移动用户的分布情况发生变化时，自动调整各天线的发射功率。
4.根据权利要求1所述的微蜂窝基站间的协作通信方法，其特征在于，所述微蜂窝基站为单天线微蜂窝基站。
5.根据权利要求1所述的微蜂窝基站间的协作通信方法，其特征在于，所述中心控制端通过有线的宽带网络进行连接所述多个微蜂窝基站。
6.根据权利要求1所述的微蜂窝基站间的协作通信方法，其特征在于，所述调整各天线的发射功率为通过对多个微蜂窝基站发射功率的调节，使得微蜂窝天线的辐射范围完全的覆盖到室内移动用户的活动区域，而在无人活动的区域降低辐射。
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