CN106465142B - 无线网络扩容方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线网络扩容方法和设备，该方法包括：对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分，得到多个栅格；从所述多个栅格中确定N个第一栅格,其中,在每个所述第一栅格中部署一个微基站均能够使所述目标区域对应的网络增益最大，从而在N个第一栅格中的每个第一栅格内部署一个微基站，使得所述目标区域的网络容量最大。通过以网络增益为依据，从多个栅格中确定N个第一栅格用于部署微基站，能够使目标区域对应的网络增益最大，在满足覆盖需要的同时，使得网络容量得到优化。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，具体是涉及一种无线网络扩容方法和设备。
背景技术
随着移动业务种类的不断丰富，促使对业务的传输速率的需求不断增加，无线网络需要不断扩容才能满足日益增长的需求。由于可用频谱资源有限，目前最有效的网络扩容手段是在现有宏蜂窝基站(以下称作宏基站)的基础上增加部署微蜂窝基站或微微蜂窝基站(以下称作微基站)，通过更好的频谱复用来提升网络容量。
如何在现有宏蜂窝网络的基础上部署和配置多个微基站，以形成由多个宏基站和微基站组成的异构网络，是该异构网络组网的重要问题之一。目前，宏蜂窝网络通过路测的方式增加宏基站，但是这个方法不适用于微基站的部署，因为新增的微基站的数目要远远大于宏基站，路测的方法费时费力。现有的一种部署微基站的方式是，将目标区域进行栅格化划分，以各栅格到分别覆盖各栅格的微基站的平均路径损耗最小为目标来确定部署微基站的栅格。
但是，上述以平均路径损耗最小为目标来确定部署微基站的栅格的方案，很可能无法很好保证增加微基站后的网络容量。
发明内容
本发明提供了一种无线网络扩容方法和设备，用以克服现有技术中增加微基站后的网络容量难以得到保证的缺陷。
本发明第一方面提供了一种无线网络扩容方法，包括：
对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分，得到多个栅格；
从所述多个栅格中确定N个第一栅格，其中，在每个所述第一栅格中部署一个微基站均能够使所述目标区域对应的网络增益最大，所述N为大于1的整数；
确定在所述N个第一栅格中的每个第一栅格内部署一个微基站。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，从所述多个栅格中确定所述N个第一栅格，包括：
从所述多个栅格中确定L个第二栅格，其中，在每个所述第二栅格中部署一个微基站能够使所述目标区域对应的网络增益增加，所述L为大于N的整数；
从所述L个第二栅格中确定所述N个第一栅格。
根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，从所述多个栅格中确定所述L个第二栅格，包括：
依次针对所述多个栅格中的每个栅格，根据公式(1)计算在所述每个栅格单独部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络容量增益，并根据公式(2)计算在所述每个栅格部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络覆盖增益：
U1(p)＝Capacity(S∪p)-Capacity(S) (1)
U2(p)＝Coverage(S∪p)-Coverage(S) (2)
其中，U1(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络容量增益，U2(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络覆盖增益，S为所述目标区域中包括的宏基站集合，Capacity(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络容量，根据公式(3)确定，Capacity(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络容量，根据确定，Coverage(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络覆盖范围，根据公式(4)确定，Coverage(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络覆盖范围，根据确定：
其中，Tc为集合S中任一基站c对应的网络容量，Fc为集合S中任一基站c的网络覆盖范围，W为网络带宽，Ti为所述基站c的覆盖范围内的任一栅格i的业务量，为栅格i对应的参考信号的信噪比，根据公式(5)确定，γmin为所述参考信号的信噪比门限，RSi为栅格i的参考信号强度，由确定，RSmin为所述参考信号的信号强度门限，
其中，Pnoise为噪声功率，Pc为所述基站c的发射功率，Pd为集合S中不同于所述基站c的任一基站d的发射功率，和分别为基站c到栅格i的信道增益和基站d到栅格i的信道增益；
确定使所述网络容量增益大于0，且所述网络覆盖增益大于0的栅格构成所述L个第二栅格。
根据第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，从所述L个第二栅格中确定所述N个第一栅格，包括：
遍历所述L个第二栅格，从所述L个第二栅格中确定彼此间距离均大于干扰距离阈值的N个第三栅格；
若在每个所述第三栅格中部署一个微基站能否使所述目标区域对应的网络增益最大，则确定所述N个第三栅格作为所述N个第一栅格。
根据第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述干扰距离阈值为：
根据公式(6)确定所述L个第二栅格中的任意两个之间的干扰：
Iij＝1-U1{li，lj}/(U1(li)+U1(lj)) (6)
其中，li和lj为所述任意两个第二栅格，Iij为所述干扰，U1{li，lj}为在第二栅格li和lj中同时分别部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益，U1(li)为在第二栅格li中部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益，U1(lj)为在第二栅格lj中部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益；
确定使所述干扰小于预设干扰阈值的栅格间距离为所述干扰距离阈值。
根据第一方面、第一方面的第一种、第二种、第三种或第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，确定在所述N个第一栅格中的每个第一栅格内部署一个微基站之后，还包括：
分别以所述多个栅格中的每个栅格为待处理栅格，确定在每个所述第一栅格中部署一个微基站前所述待处理栅格的第一参考信号强度，以及在每个所述第一栅格中部署一个微基站后所述待处理栅格的第二参考信号强度；
若所述第二参考信号强度大于所述第一参考信号强度，则确定所述待处理栅格对应的基站为待调整基站，并对所述待调整基站的参数进行调整。
根据第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述对所述待调整基站的参数进行调整，包括如下至少一种：
根据第一预设步长，调整所述待调整基站的发射功率；或，根据第二预设步长，调整所述待调整基站的天线下倾角。
本发明第二方面提供了一种无线网络扩容设备，包括：
划分模块，用于对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分，得到多个栅格；
处理模块，用于从所述多个栅格中确定N个第一栅格，其中，在每个所述第一栅格中部署一个微基站均能够使所述目标区域对应的网络增益最大，所述N为大于1的整数；
第一确定模块，用于根据所述处理模块确定的所述N个第一栅格，确定在所述N个第一栅格中的每个第一栅格内部署一个微基站。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述处理模块，包括：
第一处理单元，用于从所述多个栅格中确定L个第二栅格，其中，在每个所述第二栅格中部署一个微基站能够使所述目标区域对应的网络增益增加，所述L为大于N的整数；
第二处理单元，用于从所述L个第二栅格中确定所述N个第一栅格。
根据第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述第一处理单元，包括：
第一计算子单元，用于依次针对所述多个栅格中的每个栅格，根据公式(1)计算在所述每个栅格单独部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络容量增益，并根据公式(2)计算在所述每个栅格部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络覆盖增益：
U1(p)＝Capacity(S∪p)-Capacity(S) (1)
U2(p)＝Coverage(S∪p)-Coverage(S) (2)
其中，U1(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络容量增益，U2(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络覆盖增益，S为所述目标区域中包括的宏基站集合，Capacity(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络容量，根据公式(3)确定，Capacity(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络容量，根据确定，Coverage(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络覆盖范围，根据公式(4)确定，Coverage(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络覆盖范围，根据确定：
其中，Tc为集合S中任一基站c对应的网络容量，Fc为集合S中任一基站c的网络覆盖范围，W为网络带宽，Ti为所述基站c的覆盖范围内的任一栅格i的业务量，为栅格i对应的参考信号的信噪比，根据公式(5)确定，γmin为所述参考信号的信噪比门限，RSi为栅格i的参考信号强度，由确定，RSmin为所述参考信号的信号强度门限，
其中，Pnoise为噪声功率，Pc为所述基站c的发射功率，Pd为集合S中不同于所述基站c的任一基站d的发射功率，和分别为基站c到栅格i的信道增益和基站d到栅格i的信道增益；
第一确定子单元，用于确定使所述网络容量增益大于0，且所述网络覆盖增益大于0的栅格构成所述L个第二栅格。
根据第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述第二处理单元，具体包括：
选择子单元，用于遍历所述L个第二栅格，从所述L个第二栅格中确定彼此间距离均大于干扰距离阈值的N个第三栅格；
第二确定子单元，用于若在每个所述第三栅格中部署一个微基站能使所述目标区域对应的网络增益最大，则确定所述N个第三栅格作为所述N个第一栅格。
根据第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述选择子单元，还用于：
根据公式(6)确定所述L个第二栅格中的任意两个之间的干扰：
Iij＝1-U1{li，lj}/(U1(li)+U1(lj)) (6)
其中，li和lj为所述任意两个第二栅格，Iij为所述干扰，U1{li，lj}为在第二栅格li和lj中同时分别部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益，U1(li)为在第二栅格li中部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益，U1(lj)为在第二栅格lj中部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益；
确定使所述干扰小于预设干扰阈值的栅格间距离为所述干扰距离阈值。
根据第二方面、第二方面的第一种、第二种、第三种或第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述设备还包括：
第二确定模块，用于分别以所述多个栅格中的每个栅格为待处理栅格，确定在每个所述第一栅格中部署一个微基站前所述待处理栅格的第一参考信号强度，以及在每个所述第一栅格中部署一个微基站后所述待处理栅格的第二参考信号强度；
调整模块，用于若所述第二参考信号强度大于所述第一参考信号强度，则确定所述待处理栅格对应的基站为待调整基站，并对所述待调整基站的参数进行调整。
根据第二方面的第五种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述调整模块，具体用于：
根据第一预设步长，调整所述待调整基站的发射功率；或，根据第二预设步长，调整所述待调整基站的天线下倾角。
本发明第三方面提供了一种网络设备，包括：
存储器以及与所述存储器连接的处理器，其中，所述存储器用于存储一组程序代码，所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码，执行第一方面及第一方面的各种可能实现方式中任一项所述的方法。
本发明提供的无线网络扩容方法和设备，对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分得到多个栅格，并以网络增益为依据，从所述多个栅格中确定N个第一栅格，其中，这N个第一栅格需满足在每个所述第一栅格中部署一个微基站能够使所述目标区域对应的网络增益最大。以网络增益为依据来确定部署微基站的栅格位置，使得在确定出的N个第一栅格中的每个栅格中部署一个微基站时，使得网络容量得到最大优化。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的无线网络扩容方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的无线网络扩容方法的流程图；
图3为图2所示实施例二中多次迭代过程的流程图；
图4为本发明实施例三提供的无线网络扩容设备的结构示意图；
图5为本发明实施例四提供的无线网络扩容设备的结构示意图；
图6为本发明实施例五提供的网络设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一提供的无线网络扩容方法的流程图，如图1所示，本实施例提供的所述方法尤其适用于任何无线通信网络中通过增加部署微基站来扩展网络容量的场景，尤其适用于移动蜂窝网络。在不同的无线网络中，部署的微基站的种类可以不同，比如，在移动蜂窝网络中部署的微基站可以是小型基站，也可以是接入点。另外，该方法可以由一网络侧的设备来执行，该设备例如位于运营商的管理平台中，比如位于操作维护中心(Operation and Maintenance Center，以下简称OMC)中，该方法具体包括：
步骤101、对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分，得到多个栅格；
步骤102、从所述多个栅格中确定N个第一栅格，其中，在每个所述第一栅格中部署一个微基站均能够使所述目标区域对应的网络增益最大，所述N为大于1的整数；
步骤103、确定在所述N个第一栅格中的每个第一栅格内部署一个微基站。
本实施例中，首先对由宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分，得到多个栅格。其中，可以理解的是，在宏蜂窝网络覆盖的目标区域中包含多个宏基站，每个宏基站都会覆盖一定的范围，即每个宏基站会覆盖多个栅格。
为了实现网络扩容的目的，本实施例中提供的方案需要在满足目标区域网络覆盖的基本要求的前提下，从栅格化得到的多个栅格中确定至少一组N个第一栅格，比如M(M为大于或等于1的整数)组N个第一栅格，即总共M组，每组N个第一栅格，在这M*N个第一栅格中的每个栅格中部署一个微基站，会使得目标区域的网络容量达到最大。也就是说，本实施例中的每组N个第一栅格需要满足的条件是：在每个第一栅格中部署一个微基站均能够使目标区域对应的网络增益最大。其中，该网络增益可以包括网络容量增益和网络覆盖增益最大。本实施例中，以网络容量增益表征目标区域的网络容量的优化程度，以网络覆盖增益表征目标区域的网络覆盖的优化程度，即新增的微基站对用户产生干扰导致覆盖漏洞的程度，网络覆盖增益越大，表明新增的微基站对用户产生干扰导致覆盖漏洞的程度越低。本实施例中，可选的，网络增益最大为在满足网络覆盖增益的前提下，使得网络容量增益最大。
从栅格化目标区域获得的多个栅格中确定满足上述条件的N个第一栅格，比如可以通过如下的方式确定：假设栅格化获得的栅格数为A，每次从这A个栅格中随机选择N个，确定如果在这N个随机选择的栅格中分别部署一个微基站将会带来的网络增益，即网络容量增益和网络覆盖增益，以此类推，直到将所有的随机选择的可能性都尝试完毕，进而比较每次随机选择对应的网络增益，从中确定网络增益最大的那次随机选择对应的N个栅格，并在这N个栅格中分别部署一个微基站。可选的，上述过程重复进行多次，从而最终确定出多组N个第一栅格，以在这多组N个第一栅格中部署微基站，达到网络扩容的目的。可选的实现方式将在下面的其他实施例中介绍。
本实施例中，对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分得到多个栅格，并以包括网络容量增益和网络覆盖增益的网络增益为依据，从所述多个栅格中确定N个第一栅格，其中，这N个第一栅格需满足在每个所述第一栅格中部署一个微基站能够使所述目标区域对应的网络增益最大。以网络增益为依据来确定部署微基站的栅格位置，在满足覆盖需要的同时，使得网络容量得到优化。
图2为本发明实施例二提供的无线网络扩容方法的流程图，如图2所示，该方法包括：
步骤201、对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分，得到多个栅格；
本实施例中，在对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分，得到多个栅格之后，需从所述多个栅格中确定N个第一栅格。具体地，可以通过以下过程实现：
从所述多个栅格中确定L个第二栅格，其中，在每个所述第二栅格中部署一个微基站能够使所述目标区域对应的网络增益增加，所述L为大于N的整数；
从所述L个第二栅格中确定N个第一栅格。
本实施例中，为了降低计算量以及为了结果的准确性，首先从栅格化得到的多个栅格中选择出L个第二栅格，这L个第二栅格需要满足的条件是：在每个第二栅格中部署一个微基站能够使所述目标区域对应的网络增益增加，即网络容量增益和网络覆盖增益增加。具体地，通过如下步骤实现：
步骤202、依次针对所述多个栅格中的每个栅格，根据公式(1)计算在所述每个栅格单独部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络容量增益，并根据公式(2)计算在所述每个栅格部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络覆盖增益：
U1(p)＝Capacity(S∪p)-Capacity(S) (1)
U2(p)＝Coverage(S∪p)-Coverage(S) (2)
其中，U1(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络容量增益，U2(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络容量增益，S为所述目标区域中包括的宏基站集合，Capacity(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络容量，根据公式(3)确定，Capacity(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络容量，根据确定，即：Coverage(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络覆盖范围，根据公式(4)确定，Coverage(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络覆盖范围，根据确定，即：
其中，Tc为集合S中任一基站c对应的网络容量，Fc为集合S中任一基站c的网络覆盖范围，W为网络带宽，Ti为所述基站c的覆盖范围内的任一栅格i的业务量，为栅格i对应的参考信号的信噪比，根据公式(5)确定，γmin为所述参考信号的信噪比门限，RSi为栅格i的参考信号强度，由确定，RSmin为所述参考信号的信号强度门限，
其中，Pnoise为噪声功率，Pc为所述基站c的发射功率，Pd为集合S中不同于所述基站c的任一基站d的发射功率，和分别为基站c到栅格i的信道增益和基站d到栅格i的信道增益；
步骤203、确定使所述网络容量增益大于0，且所述网络覆盖增益大于0的栅格构成所述L个第二栅格。
进而，从所述L个第二栅格中确定所述N个第一栅格，包括：
步骤204、遍历所述L个第二栅格，从所述L个第二栅格中确定彼此间距离均大于干扰距离阈值的N个第三栅格；
步骤205、若在每个所述第三栅格中部署一个微基站能使所述目标区域对应的网络增益最大，则确定所述N个第三栅格作为所述N个第一栅格；
本实施例中，为了保证在选择确定的N个第一栅格中部署微基站时，不会造成各微基站之间以及微基站与宏基站之间的干扰，需要满足假设在L个第二栅格中的任意两个第二栅格中部署微基站，这任意两个栅格间的干扰要小于预设干扰阈值，满足该条件的栅格间的距离定义为干扰距离阈值，并以该干扰距离阈值作为后续选择确定N个第一栅格的一个参数。
本实施例中所述的干扰距离阈值根据如下方式确定：根据公式(6)确定所述L个第二栅格中的任意两个之间的干扰：
Iij＝1-U1{li，lj}/(U1(li)+U1(lj)) (6)
其中，li和lj为所述任意两个第二栅格，Iij为所述干扰，U1{li，lj}为在第二栅格li和lj中同时分别部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益，U1(li)为在第二栅格li中部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益，U1(lj)为在第二栅格lj中部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益；
确定使所述干扰小于预设干扰阈值的栅格间距离为所述干扰距离阈值。
具体地，本实施例中从L个第二栅格中确定至少一组N个第一栅格的过程为一个多次迭代的过程，每迭代一次的结果产生一组N个第一栅格，当满足预设的迭代截止条件时，迭代结束，并最终获得至少一组N个第一栅格，以在这至少一组N个第一栅格中分别部署一个微基站。其中，所述迭代截止条件包括：迭代次数达到预设次数，或者，迭代获得的相邻两组N个第一栅格对应的网络增益的差值小于预设差值。
本实施例仅以一次遍历过程为例进行简要说明，详细的多次迭代过程将在图3所示实施例中详加说明。一次遍历具体地，包括如下步骤：
对所述L个第二栅格进行随机排序；
遍历所述L个第二栅格，从所述L个第二栅格中选择彼此间距离均大于干扰距离阈值的N个第三栅格；
判断在每个所述第三栅格中部署一个微基站能否使所述目标区域对应的网络增益最大；若能，则执行下一步骤，否则结束；
确定所述N个第三栅格作为一组所述N个第一栅格。
本实施例中，为了尽量消除栅格选择顺序对最终确定结果的影响，在每次迭代中，首先随机排序L个第二栅格，进而，遍历所述L个第二栅格，从所述L个第二栅格中选择彼此间距离均大于干扰距离阈值的N个第三栅格，判断在每个所述第三栅格中部署一个微基站能否使所述目标区域对应的网络增益最大，若能，则确定所述N个第三栅格作为所述N个第一栅格。
本实施例中，从原始栅格化目标区域获得的多个栅格中首先确定出可以作为微基站部署候选栅格的L个第二栅格，进而在这L个第二栅格中确定出至少一组N个第一栅格，作为最终部署微基站的栅格，不但进一步降低了计算量，而且有利于保证确定结果的准确性，从而有利于最优化网络容量和网络覆盖。
本实施例中，在选择确定出部署微基站的至少一组N个第一栅格之后，可选的，为了进一步优化目标区域的网络增益，可以对新增的微基站以及已经存在的宏基站的参数进行调整，具体的调整过程如下：
步骤206、分别以所述多个栅格中的每个栅格为待处理栅格，确定在每个所述第一栅格中部署一个微基站前所述待处理栅格的第一参考信号强度，以及在每个所述第一栅格中部署一个微基站后所述待处理栅格的第二参考信号强度；
步骤207、若所述第二参考信号强度大于所述第一参考信号强度，则确定所述待处理栅格对应的基站为待调整基站，并对所述待调整基站的参数进行调整。
本实施例中，分别以栅格化目标区域后获得的多个栅格中的每个栅格为待处理栅格，假设在部署微基站前，某待处理栅格i关联到一个宏基站c，即被一个宏基站c覆盖，可以确定该宏基站c在该待处理栅格i的第一参考信号强度RSi由确定。在每个第一栅格中部署微基站后，该待处理栅格i有可能不在关联到该宏基站c，而可能是关联在一个微基站c’，即被一个微基站c’覆盖，此时，可以确定该微基站c’在该待处理栅格i的第二参考信号强度RSi′由确定。进而，如果第二参考信号强度大于第一参考信号强度，则认为此时待处理栅格i关联到的微基站c’为待调整的基站，需要对其参数进行调整。优选地，在判断第二参考信号强度是否大于第一参考信号强度时，一般以第二参考信号强度与乘以一个敏感系数的第一参考信号强度进行比较。
进一步地，在对所述待调整基站的参数进行调整时，调整的参数包括发射功率和/或天线下倾角。具体地，根据第一预设步长，调整所述待调整基站的发射功率；或，根据第二预设步长，调整所述待调整基站的天线下倾角。一般的，上述调整过程为逐次进行的，即每次以预设步长进行调整，调整后需要判断调整后的所述目标区域的网络容量增益是否大于0，若大于0，则再进行下一次调整，以此类推，并在不大于时结束对所述待调整基站的调整。以调整发射功率为例，每个待调整基站都会配置有一定的发射功率范围，在该范围内以第一预设步长为单元，逐次调整，并在每次调整之后判断调整后的目标区域的网络容量增益是否有所提高，若提高，进行下一次的调整，直至网络容量增益不再提高为止，以最后一次调整后的发射功率作为该待调整基站的发射功率，天线下倾角的调整同理。
图3为图2所示实施例二中多次迭代过程的流程图，如图3所示，
步骤301、对L个第二栅格随机排序，初始化集合M和集合C为空；
步骤302、判断是否存在下一个第二栅格p，若存在，则执行步骤303，否则，执行步骤313；
步骤303、判断栅格p是否在集合M中，若不在，则执行步骤304，否则执行步骤302；
步骤304、找出M中与栅格p距离小于干扰距离阈值R的栅格，放入C中；
步骤305、判断集合C是否为空，若不为空，则执行步骤306，否则执行步骤309；
步骤306、集合C的增益是否小于栅格p的，若是，则执行步骤307，否则执行步骤302；
步骤307、从集合M中删除集合C中的栅格；
步骤308、栅格p加入集合M；
步骤309、判断集合M的大小是否小于N，若是，则执行步骤308，否则执行步骤310；
步骤310、找出集合M中增益最小的栅格q；
步骤311、判断栅格q的增益是否小于栅格p的，若是，则执行步骤312，否则执行步骤302；
步骤312、从集合M中删除栅格q；
步骤313、k＝k+1；
步骤314、判断k是否大于预设次数K，若不大于，则执行步骤301，否则执行步骤315；
可选的，迭代截止条件除迭代次数k达到预设次数K外，还可以是相邻两次迭代结果的两组N个第一栅格的网络增益差值小于预设阈值。
步骤315、得到至少一组N个第一栅格。
图4为本发明实施例三提供的无线网络扩容设备的结构示意图，如图4所示，该设备包括：
划分模块11，用于对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分，得到多个栅格；
处理模块12，用于从所述多个栅格中确定N个第一栅格，其中，在每个所述第一栅格中部署一个微基站均能够使所述目标区域对应的网络增益最大，所述N为大于1的整数；
第一确定模块13，用于根据所述处理模块确定的所述N个第一栅格，确定在所述N个第一栅格中的每个第一栅格内部署一个微基站。
本实施例的设备可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图5为本发明实施例四提供的无线网络扩容设备的结构示意图，如图5所示，本实施例中的所述设备在图4所示实施例的基础上，所述处理模块12，包括：
第一处理单元121，用于从所述多个栅格中确定L个第二栅格，其中，在每个所述第二栅格中部署一个微基站能够使所述目标区域对应的网络增益增加，所述L为大于N的整数；
第二处理单元122，用于从所述L个第二栅格中确定所述N个第一栅格。
进一步地，所述第一处理单元121，包括：
第一计算子单元1211，用于依次针对所述多个栅格中的每个栅格，根据公式(1)计算在所述每个栅格单独部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络容量增益，并根据公式(2)计算在所述每个栅格部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络覆盖增益：
U1(p)＝Capacity(S∪p)-Capacity(S) (1)
U2(p)＝Coverage(S∪p)-Coverage(S) (2)
其中，U1(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络容量增益，U2(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络覆盖增益，S为所述目标区域中包括的宏基站集合，Capacity(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络容量，根据公式(3)确定，Capacity(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络容量，根据确定，Coverage(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络覆盖范围，根据公式(4)确定，Coverage(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络覆盖范围，根据确定：
其中，Tc为集合S中任一基站c对应的网络容量，Fc为集合S中任一基站c的网络覆盖范围，W为网络带宽，Ti为所述基站c的覆盖范围内的任一栅格i的业务量，为栅格i对应的参考信号的信噪比，根据公式(5)确定，γmin为所述参考信号的信噪比门限，RSi为栅格i的参考信号强度，由确定，RSmin为所述参考信号的信号强度门限，
其中，Pnoise为噪声功率，Pc为所述基站c的发射功率，Pd为集合S中不同于所述基站c的任一基站d的发射功率，和分别为基站c到栅格i的信道增益和基站d到栅格i的信道增益；
第一确定子单元1212，用于确定使所述网络容量增益大于0，且所述网络覆盖增益大于0的栅格构成所述L个第二栅格。
进一步地，所述第二处理单元122，具体包括：
选择子单元1221，用于遍历所述L个第二栅格，从所述L个第二栅格中确定彼此间距离均大于干扰距离阈值的N个第三栅格；
第二确定子单元1222，用于若在每个所述第三栅格中部署一个微基站能使所述目标区域对应的网络增益最大，则确定所述N个第三栅格作为所述N个第一栅格。
具体地，所述选择子单元1221，具体用于：
根据公式(6)确定所述L个第二栅格中的任意两个第二栅格之间的干扰：
Iij＝1-U1{li，lj}/(U1(li)+U1(lj)) (6)
其中，li和lj为所述任意两个第二栅格，Iij为所述干扰，U1{li，lj}为在第二栅格li和lj中同时分别部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益，U1(li)为在第二栅格li中部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益，U1(lj)为在第二栅格lj中部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益；
确定使所述干扰小于预设干扰阈值的栅格间距离为所述干扰距离阈值。
进一步地，所述设备还包括：
第二确定模块21，用于分别以所述多个栅格中的每个栅格为待处理栅格，确定在每个所述第一栅格中部署一个微基站前所述待处理栅格的第一参考信号强度，以及在每个所述第一栅格中部署一个微基站后所述待处理栅格的第二参考信号强度；
调整模块22，用于若所述第二参考信号强度大于所述第一参考信号强度，则确定所述待处理栅格对应的基站为待调整基站，并对所述待调整基站的参数进行调整。
具体地，所述调整模块22，具体用于：
根据第一预设步长，调整所述待调整基站的发射功率；或，根据第二预设步长，调整所述待调整基站的天线下倾角。
本实施例的设备可以用于执行图2和图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图6为本发明实施例五提供的网络设备的结构示意图，如图6所示，该网络设备包括：
存储器31以及与所述存储器31连接的处理器32，其中，所述存储器31用于存储一组程序代码，所述处理器32用于调用所述存储器31中存储的程序代码，以执行如图1所示无线网络扩容方法中的：对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分，得到多个栅格；从所述多个栅格中确定N个第一栅格，其中，在每个所述第一栅格中部署一个微基站均能够使所述目标区域对应的网络增益最大，所述N为大于1的整数，确定在所述N个第一栅格中的每个第一栅格内部署一个微基站。
进一步地，所述处理器32还用于从所述多个栅格中确定L个第二栅格，其中，在每个所述第二栅格中部署一个微基站能够使所述目标区域对应的网络增益增加，所述L为大于N的整数；从所述L个第二栅格中确定所述N个第一栅格。
进一步地，所述处理器32还用于依次针对所述多个栅格中的每个栅格，根据公式(1)计算在所述每个栅格单独部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络容量增益，并根据公式(2)计算在所述每个栅格部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络覆盖增益：
U1(p)＝Capacity(S∪p)-Capacity(S) (1)
U2(p)＝Coverage(S∪p)-Coverage(S) (2)
其中，U1(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络容量增益，U2(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络覆盖增益，S为所述目标区域中包括的宏基站集合，Capacity(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络容量，根据公式(3)确定，Capacity(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络容量，根据确定，Coverage(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络覆盖范围，根据公式(4)确定，Coverage(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络覆盖范围，根据确定：
其中，Tc为集合S中任一基站c对应的网络容量，Fc为集合S中任一基站c的网络覆盖范围，W为网络带宽，Ti为所述基站c的覆盖范围内的任一栅格i的业务量，为栅格i对应的参考信号的信噪比，根据公式(5)确定，γmin为所述参考信号的信噪比门限，RSi为栅格i的参考信号强度，由确定，RSmin为所述参考信号的信号强度门限，
其中，Pnoise为噪声功率，Pc为所述基站c的发射功率，Pd为集合S中不同于所述基站c的任一基站d的发射功率，和分别为基站c到栅格i的信道增益和基站d到栅格i的信道增益；
确定使所述网络容量增益大于0，且所述网络覆盖增益大于0的栅格构成所述L个第二栅格。
进一步地，所述处理器32还用于遍历所述L个第二栅格，从所述L个第二栅格中确定彼此间距离均大于干扰距离阈值的N个第三栅格；若在每个所述第三栅格中部署一个微基站能使所述目标区域对应的网络增益最大，则确定所述N个第三栅格作为所述N个第一栅格。
进一步地，所述处理器32还用于根据公式(6)确定所述L个第二栅格中的任意两个之间的干扰：
Iij＝1-U1{li，lj}/(U1(li)+U1(lj)) (6)
其中，li和lj为所述任意两个第二栅格，Iij为所述干扰，U1{li，lj}为在第二栅格li和lj中同时分别部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益，U1(li)为在第二栅格li中部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益，U1(lj)为在第二栅格lj中部署一个微基站后所述目标网络的网络容量增益；
确定使所述干扰小于预设干扰阈值的栅格间距离为所述干扰距离阈值。
进一步地，所述处理器32还用于分别以所述多个栅格中的每个栅格为待处理栅格，确定在每个所述第一栅格中部署一个微基站前所述待处理栅格的第一参考信号强度，以及在每个所述第一栅格中部署一个微基站后所述待处理栅格的第二参考信号强度；若所述第二参考信号强度大于所述第一参考信号强度，则确定所述待处理栅格对应的基站为待调整基站，并对所述待调整基站的参数进行调整。
进一步地，所述处理器32还用于根据第一预设步长，调整所述待调整基站的发射功率；或，根据第二预设步长，调整所述待调整基站的天线下倾角。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.一种无线网络扩容方法，其特征在于，包括：
对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分，得到多个栅格；
从所述多个栅格中确定N个第一栅格,其中,在每个所述第一栅格中部署一个微基站均能够使所述目标区域对应的网络增益最大，所述N为大于1的整数，所述目标区域对应的网络增益包括所述目标区域对应的网络容量增益和网络覆盖增益；
确定在所述N个第一栅格中的每个第一栅格内部署一个微基站；
从所述多个栅格中确定所述N个第一栅格，包括：
从所述多个栅格中确定L个第二栅格，其中,在每个所述第二栅格中部署一个微基站能够使所述目标区域对应的网络增益增加，所述L为大于N的整数；
从所述L个第二栅格中确定所述N个第一栅格；
从所述L个第二栅格中确定所述N个第一栅格，包括：
遍历所述L个第二栅格，从所述L个第二栅格中确定彼此间距离均大于干扰距离阈值的N个第三栅格；
若在每个所述第三栅格中部署一个微基站能使所述目标区域对应的网络增益最大，则确定所述N个第三栅格作为所述N个第一栅格。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述多个栅格中确定所述L个第二栅格，包括：
依次针对所述多个栅格中的每个栅格，根据公式(1)计算在所述每个栅格单独部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络容量增益，并根据公式(2)计算在所述每个栅格部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络覆盖增益：
U1(p)＝Capacity(S∪p)-Capacity(S) (1)
U2(p)＝Coverage(S∪p)-Coverage(S) (2)
其中，U1(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络容量增益，U2(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络覆盖增益， S为所述目标区域中包括的宏基站集合，Capacity(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络容量，根据公式(3)确定，Capacity(S ∪ p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络容量，根据 确定，Coverage(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络覆盖范围，根据公式 (4) 确定，Coverage(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络覆盖范围，根据确定：
其中，Tc为集合S中任一基站c对应的网络容量，Fc为集合S中任一基站c的网络覆盖范围，W为网络带宽，Ti为所述基站c的覆盖范围内的任一栅格i的业务量，为栅格i对应的参考信号的信噪比，根据公式(5)确定，γmin为所述参考信号的信噪比门限，RSi为栅格i的参考信号强度，由确定，RSmin为所述参考信号的信号强度门限，
其中，Pnoise为噪声功率，Pc为所述基站c的发射功率，Pd为集合S中不同于所述基站c的任一基站d的发射功率，和分别为基站c到栅格i的信道增益和基站d到栅格i的信道增益；
确定使所述网络容量增益大于0，且所述网络覆盖增益大于0的栅格构成所述L个第二栅格。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干扰距离阈值为：
根据公式(6)确定所述L个第二栅格中的任意两个第二栅格之间的干扰：
Iij＝1-U1{li,lj}/(U1(li)+U1(lj)) (6)
其中，li和lj为所述任意两个第二栅格，Iij为所述干扰，U1{li,lj}为在第二栅格li和lj中同时分别部署一个微基站后所述目标区域的网络容量增益，U1(li)为在第二栅格li中部署一个微基站后所述目标区域的网络容量增益，U1(lj)为在第二栅格lj中部署一个微基站后所述目标区域的网络容量增益；
确定使所述干扰小于预设干扰阈值的栅格间距离为所述干扰距离阈值。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，确定在所述N个第一栅格中的每个第一栅格内部署一个微基站之后，还包括：
分别以所述多个栅格中的每个栅格为待处理栅格，确定在每个所述第一栅格中部署一个微基站前所述待处理栅格的第一参考信号强度，以及在每个所述第一栅格中部署一个微基站后所述待处理栅格的第二参考信号强度；
若所述第二参考信号强度大于所述第一参考信号强度，则确定所述待处理栅格对应的基站为待调整基站，并对所述待调整基站的参数进行调整，其中，所述待调整基站的参数包括：发射功率和/或天线下倾角。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述待调整基站的参数进行调整，包括如下至少一种：
根据第一预设步长，调整所述待调整基站的发射功率；或，
根据第二预设步长，调整所述待调整基站的天线下倾角。
6.一种无线网络扩容设备，其特征在于，包括：
划分模块，用于对宏蜂窝网络覆盖的目标区域进行栅格化划分，得到多个栅格；
处理模块，用于从所述多个栅格中确定N个第一栅格,其中,在每个所述第一栅格中部署一个微基站均能够使所述目标区域对应的网络增益最大，所述N为大于1的整数，所述目标区域对应的网络增益包括所述目标区域对应的网络容量增益和网络覆盖增益；
第一确定模块，用于根据所述处理模块确定的所述N个第一栅格，确定在所述N个第一栅格中的每个第一栅格内部署一个微基站；
所述处理模块，包括：
第一处理单元，用于从所述多个栅格中确定L个第二栅格，其中,在每个所述第二栅格中部署一个微基站能够使所述目标区域对应的网络增益增加，所述L为大于N的整数；
第二处理单元，用于从所述L个第二栅格中确定所述N个第一栅格；
所述第二处理单元，包括：
选择子单元，用于遍历所述L个第二栅格，从所述L个第二栅格中确定彼此间距离均大于干扰距离阈值的N个第三栅格；
第二确定子单元，用于若在每个所述第三栅格中部署一个微基站能使所述目标区域对应的网络增益最大，则确定所述N个第三栅格作为所述N个第一栅格。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一处理单元，包括：
第一计算子单元，用于依次针对所述多个栅格中的每个栅格，根据公式(1)计算在所述每个栅格单独部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络容量增益，并根据公式(2)计算在所述每个栅格部署一个微基站后，所述目标区域对应的网络覆盖增益：
U1(p)＝Capacity(S∪p)-Capacity(S) (1)
U2(p)＝Coverage(S∪p)-Coverage(S) (2)
其中，U1(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络容量增益，U2(p)为在所述多个栅格中的任一栅格p中部署一个微基站后所述目标区域对应的网络覆盖增益，S为所述目标区域中包括的宏基站集合，Capacity(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络容量，根据公式(3)确定，Capacity(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络容量，根据确定，Coverage(S)为部署微基站前的所述目标区域的网络覆盖范围，根据公式(4)确定，Coverage(S∪p)为在所述栅格p中部署一个微基站后所述目标区域的网络覆盖范围，根据确定：
其中，Tc为集合S中任一基站c对应的网络容量，Fc为集合S中任一基站c的网络覆盖范围，W为网络带宽，Ti为所述基站c的覆盖范围内的任一栅格i的业务量，为栅格i对应的参考信号的信噪比，根据公式(5)确定，γmin为所述参考信号的信噪比门限，RSi为栅格i的参考信号强度，由确定，RSmin为所述参考信号的信号强度门限，
其中，Pnoise为噪声功率，Pc为所述基站c的发射功率，Pd为集合S中不同于所述基站c的任一基站d的发射功率，和分别为基站c到栅格i的信道增益和基站d到栅格i的信道增益；
第一确定子单元，用于确定使所述网络容量增益大于0，且所述网络覆盖增益大于0的栅格构成所述L个第二栅格。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述选择子单元，还用于：
根据公式(6)确定所述L个第二栅格中的任意两个第二栅格之间的干扰：
Iij＝1-U1{li,lj}/(U1(li)+U1(lj)) (6)
其中，li和lj为所述任意两个第二栅格，Iij为所述干扰，U1{li,lj}为在第二栅格li和lj中同时分别部署一个微基站后所述目标区域的网络容量增益，U1(li)为在第二栅格li中部署一个微基站后所述目标区域的网络容量增益，U1(lj)为在第二栅格lj中部署一个微基站后所述目标区域的网络容量增益；
确定使所述干扰小于预设干扰阈值的栅格间距离为所述干扰距离阈值。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的设备，其特征在于，还包括：
第二确定模块，用于分别以所述多个栅格中的每个栅格为待处理栅格，确定在每个所述第一栅格中部署一个微基站前所述待处理栅格的第一参考信号强度，以及在每个所述第一栅格中部署一个微基站后所述待处理栅格的第二参考信号强度；
调整模块，用于若所述第二参考信号强度大于所述第一参考信号强度，则确定所述待处理栅格对应的基站为待调整基站，并对所述待调整基站的参数进行调整，其中，所述待调整基站的参数包括：发射功率和/或天线下倾角。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述调整模块，具体用于：
根据第一预设步长，调整所述待调整基站的发射功率；或，根据第二预设步长，调整所述待调整基站的天线下倾角。
11.一种网络设备，其特征在于，包括：
存储器以及与所述存储器连接的处理器，其中，所述存储器用于存储一组程序代码，所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码，执行权利要求1～5中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |