CN108848450A - 一种宏用户位置确定方法、微基站群及宏基站 - Google Patents

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CN108848450A CN201810660623.XA CN201810660623A CN108848450A CN 108848450 A CN108848450 A CN 108848450A CN 201810660623 A CN201810660623 A CN 201810660623A CN 108848450 A CN108848450 A CN 108848450A
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Abstract

本发明实施例提供了一种宏用户位置确定方法、微基站群及宏基站,其中方法,应用于微基站群,所述微基站群包括:处于同一异构网络中的多个微基站,所述宏用户位置确定方法包括:各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及所述用户信号,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;各微基站各自发送各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距给宏基站;各微基站接收由宏基站返回的待测宏用户位置,其中,所述待测宏用户位置是由所述宏基站基于各微基站的位置,将各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距取共同相交点得到的。

Description

一种宏用户位置确定方法、微基站群及宏基站
技术领域
本发明涉及无线通信领域,特别是涉及一种宏用户位置确定方法、微基站群及宏基站。
背景技术
近年来,异构网络的研究成为无线通信领域的热门。一般异构网络包括微基站及宏基站。对宏基站而言,接入在宏基站的频段中的用户设备,称为宏用户。在异构网络中,微基站通常处于宏基站的覆盖范围内,也可以接入宏基站的频段。对于宏基站来说,宏基站覆盖范围内的频段中没有被宏用户使用的频段,称为空闲频段;宏基站覆盖范围内的频段中被宏用户使用的频段,称为繁忙频段。微基站可以接入到宏基站的空闲频段,然后微基站使用该空闲频段为微基站覆盖范围内的用户提供服务;但是,在宏基站不存在空闲频段时,允许微基站接入到宏基站的繁忙频段,然后微基站使用该繁忙频段为微基站覆盖范围内的用户提供服务。一般微基站可以采用如下接入方法接入宏基站的频段,主要实现过程如下:
首先,在介绍主要实现过程之前,先参见图1介绍一下异构网络的基本情况:车辆为宏用户,宏基站会有一个宏基站覆盖范围,该宏基站覆盖范围比如为以R1的圆形区域Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ,用灰色区域表示。微基站也会有一个微基站覆盖范围,用白色区域表示,该微基站覆盖范围比如为R2的圆形区域。宏基站和微基站之间的位置间距是固定的,该位置间距比如为d,R1大于d。微基站不可用频段的覆盖范围为圆环Ⅱ,也就是,宏用户位置的环形区间,该圆环Ⅱ的内径为d-R2,且外径为d+R2,圆环Ⅱ包含微基站覆盖范围。当宏用户处于Ⅱ区域,微基站不能接入宏基站的宏用户的繁忙频段,反之,宏用户处于Ⅰ、Ⅲ区域时,微基站可以接入到宏用户的宏用户的繁忙频段。
然后,继续介绍主要实现过程:第一步,在宏基站不存在空闲频段时,宏基站覆盖范围内的一个频段可以被宏用户接入,这样宏用户就会有使用的频段,这个频段由于已经被宏用户使用,称为繁忙频段;
第二步,具有GPS(Global Positioning System,全球定位异构网络)的宏用户会利用GPS定位的宏用户位置,将宏用户位置上报给微基站;
第二步,微基站接收到该宏用户位置;
第三步,微基站基于该宏用户位置、微基站的位置及微基站的不可用频段的覆盖范围,即圆环Ⅱ,检测该宏用户是否在圆环Ⅱ内,若否,则执行第三步;
第三步,微基站接入到此宏用户的繁忙频段内。
这种方式实现了微基站不处于圆环Ⅱ内时,接入宏基站的频段,然而本申请发明人在实现本发明的过程中,会存在如下问题:
在异构网络中,需要宏用户主动上报宏用户位置,对于不具备GPS或者,GPS信号弱的宏用户,无法将宏用户位置发送微基站,这样微基站无法获取到宏用户位置,进而无法检测宏用户是否在圆环Ⅱ内,就会错失接入至该繁忙频段的机会。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种宏用户位置确定方法、微基站群及宏基站,解决对于不具备GPS或者GPS信号弱的宏用户,微基站无法获取到宏用户位置的问题。具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施提供了一种宏用户位置确定方法,应用于微基站群,所述微基站群包括:处于同一异构网络中的多个微基站,所述宏用户位置确定方法包括:
各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及所述用户信号,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
各微基站各自发送各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距给宏基站;
各微基站接收由宏基站返回的待测宏用户位置,其中,所述待测宏用户位置是由所述宏基站基于各微基站的位置,将各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距取共同相交点得到的。
第二方面,本发明实施提供了一种宏用户位置确定方法,应用于宏基站,所述宏用户位置确定方法包括:
宏基站发送待测宏用户的用户信号至各微基站,所述用户信号用于由各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及所述用户信号,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
宏基站接收各微基站各自发送的各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距;
宏基站基于获取的各微基站的位置,将各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距取共同相交点,得到的待测宏用户位置;
宏基站发送待测宏用户位置至各微基站。
第三方面,本发明实施提供了一种微基站群,所述微基站群包括:处于同一异构网络中的多个微基站,所述微基站群包括:
各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及所述用户信号,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
各微基站各自发送各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距给宏基站;
各微基站接收由宏基站返回的待测宏用户位置,其中,所述待测宏用户位置是由所述宏基站基于各微基站的位置,将各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距取共同相交点得到的。
第四方面,本发明实施提供了一种宏基站,包括:
宏基站发送待测宏用户的用户信号至各微基站,所述用户信号用于由各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及所述用户信号,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
宏基站接收各微基站各自发送的各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距;
宏基站基于获取的各微基站的位置,将各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距取共同相交点,得到的待测宏用户位置;
宏基站发送待测宏用户位置至各微基站。
第五方面,本发明实施提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或/和第二方面任一的方法。
第六方面,本发明实施还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或/和第二方面任一的方法。
第七方面,本发明实施例提供了一种计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或/和第二方面所述的方法步骤。
本发明实施例提供的一种宏用户位置确定方法、微基站群及宏基站,各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及用户信号,确定待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;各微基站各自发送各微基站与待测宏用户之间的位置间距给宏基站;各微基站接收由宏基站返回的待测宏用户位置,其中,待测宏用户位置是由宏基站基于各微基站的位置,将各微基站与待测宏用户之间的位置间距取共同相交点得到的。
各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于微基站的位置及用户信号,确定各微基站各自发送各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距,然后,各微基站各自发送各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距给宏基站,由宏基站利用多个微基站,待测宏用户与微基站之间的位置间距进行取共同相交点得到待测宏用户位置。这样只需要基于接收的待测宏用户的用户信号,由多个微基站及宏基站相互配合得到待测宏用户位置,相较于现有技术,不依赖具有GPS的宏用户上报宏用户位置给微基站,对于不具备GPS或者GPS信号弱的宏用户,微基站依然实现可以获得待测宏用户位置,微基站和宏基站结合定位,得到更加准确的待测宏用户位置。
当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的异构网络的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的宏用户位置确定方法的第一流程示意图;
图3为本发明实施例多个微基站与待测宏用户位置的位置关系的结构示意图;
图4为本发明实施例的宏用户与微基站的第一相对位置分布的示意图;
图5为本发明实施例的宏用户与微基站的第二相对位置分布的示意图;
图6为本发明实施例提供的宏用户位置确定方法的第二流程示意图;
图7为本发明实施例提供的异构网络中微基站、宏基站及宏用户的结构示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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他实施例,都属于本发明保护的范围。
针对现有技术中不具备GPS或者GPS信号弱的宏用户,微基站无法获取到宏用户位置的问题,本发明实施例提供一种宏用户位置确定方法、微基站群及宏基站,只需要基于接收的待测宏用户的用户信号,由多个微基站及宏基站相互配合得到待测宏用户位置,相较于现有技术,不依赖具有GPS的宏用户上报宏用户位置给微基站,对于不具备GPS或者GPS信号弱的宏用户,微基站依然实现可以获得待测宏用户位置,微基站和宏基站结合定位,得到更加准确的待测宏用户位置。
首先,为了方便理解本发明实施例,在此先介绍一下本发明实施例中下文的使用术语“异构网络”、“微基站群”、“微基站”、及“微基站覆盖范围”等。
异构网络是由不同制造商生产的网络设备组成的。该网络设备包括:多个微基站、宏基站等。宏基站和微基站也可以统称为基站。这里的多个微基站可以是两个微基站,也可以是三个微基站,也可以是更多微基站,具体的微基站的数量,根据实际的异构网络确定的。其中微基站群包括:处于同一异构网络中的多个微基站。
在异构网络中,各微基站通常部署在用户设备的密度大于第一设备密度和相对移动性小于第一移动距离的区域,用于补偿宏基站覆盖盲点,为了增加整个异构网络的用户设备的接入数量。在异构网络内基站部署情况下,可以得到宏基站数量和微基站数量,进而得到宏基站的部署密度和微基站的部署密度。这个第一设备密度可以是根据异构网络中除该微基站覆盖范围以外的其他位置的用户设备的密度确定的。第一移动距离也可以根据用户需要进行设置。
微基站覆盖范围是通过等有偏下行平均接收信号强度边界来刻画微基站覆盖范围。各微基站可以为除待测宏用户外所有进入微基站覆盖区间的用户提供服务。进一步的,可以采用如下公式,得到微基站覆盖范围:
其中,RSBS为以微基站的位置为中心的微基站覆盖范围,RSBS一般的取值为500米,SBS为以微基站的位置为中心,α为常数,一个远小于1的常数,比如α为0.01,d表示微基站的位置与宏基站的位置之间的距离,也就是α为微基站x为微基站的位置所在以宏基站的位置为坐标原点(0,0)的坐标内中的横坐标,y为微基站的位置所在以宏基站的位置为坐标原点(0,0)的坐标内中的纵坐标,γm为宏基站的范围扩展因子,γm取值为0dB,γs为微基站的范围扩展因子,γs的取值为4dB,Pm为宏基站的发射信号功率,Pm的取值为46dBm,Ps为微基站的发射信号功率,Ps的取值为30dBm,Gm为宏基站的天线增益,Gm的取值为16dBi,Gs为微基站的天线增益,Gs的取值为5dBi,Am为宏基站发送信号的衰落常量,Am的取值为-12.81dB,As为微基站发送信号的衰落常量,As的取值为-14.07dB,ηs为微基站的路径损耗因子,ηs的取值为3.67,为带偏置的微基站覆盖区域中心点的位置坐标。m一般代表macrocell,即为宏基站,s一般表示smallcell,即为微基站。
因此,可知微基站覆盖范围通常近似于一个圆心带有偏置半径与宏微距离成比例的圆形区域。一般用户设备在选择接入宏基站,还是选择接入微基站,用户设备通常是基于RSS(Received Signal Strength,接收信号强度)以及载波干扰比确定的。在引入范围扩展因子后,当用户设备检测从微基站接收的RSS超过从宏基站接收信号的RSS与任一范围扩展因子的总和,用户设备会选择接入到微基站。
下面继续对本发明实施例提供的宏用户位置确定方法进行介绍。
本发明实施例所提供的一种宏用户位置确定方法,应用于定位宏用户的场景或者微基站接入宏用户繁忙频段的场景。
第一方面,为了微基站获得待测宏用户位置,从微基站群的角度,本发明实施例提供了宏用户位置确定方法。参见图2,图2为本发明实施例提供的宏用户位置确定方法的第一流程示意图,该方法可以包括如下步骤:
步骤110,各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及用户信号,确定待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
本步骤110需要对接入在宏基站的频段中的宏用户进行测量位置,因此将该宏用户称为待测宏用户。
待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距不同,则各基站接收的用户信号的用户信号功率不同。参见图3,一般可以以微基站为中心,多个微基站包括:第一微基站B1、第二微基站B2及第三微基站B3,以待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距为半径,半径包括:第一半径r1、第一半径r2及第一半径r3。微基站接收处于同一半径上的待测宏用户的用户信号的用户信号功率相同;微基站接收处于不同半径上的待测宏用户的用户信号的用户信号功率不同。因此,利用用户信号的用户信号功率,只能得到待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距,这样并不能掌握待测宏用户位置A。上述的诸如“第一”、“第二”及“第三”等之类的关系术语仅仅用来进行区分,并不一定要求或者暗示“第一”、“第二”及“第三”之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
如果需要掌握待测宏用户位置A,针对多个微基站中的每个微基站,就需掌握同一待测宏观用户到每个微基站的位置之间的位置间距,即,第一半径r1、第一半径r2及第一半径r3。这样利用多个微基站所得到的多个位置间距相互配合,进而掌握待测宏用户位置A。
步骤120,各微基站各自发送各微基站与待测宏用户之间的位置间距给宏基站。
其中,微基站的位置是预先设置好的。宏基站的位置也是预先设置好的。可以方便得到各微基站的位置。宏基站可以基于预先获取到各微基站的位置,将各微基站与待测宏用户之间的位置间距取共同相交点得到的待测宏用户位置。为了使宏基站预先获取各微基站的位置,在本步骤120之前,所述方法还包括:各微基站各自发送各微基站的位置给宏基站。
当然,宏基站也可以在需要得到待测宏用户位置时,获取各微基站的位置,为了使宏基站需要得到待测宏用户位置时,获取各微基站的位置,本步骤120包括:各微基站各自发送各微基站与待测宏用户之间的位置间距,以及各微基站的位置给宏基站。
为了方便统一使用位置间距,本步骤120可以采用如下可能实现方式,各微基站各自发送各微基站与待测宏用户之间的位置间距给宏基站:
在一种可能实现方式中,基于每个微基站,将各微基站各自发送各微基站与待测宏用户之间的位置间距形成列表,发送给宏基站。这样方便宏基站读取位置间距的列表,遍历列表内的所有位置间距,避免遗漏,从而通过所有的微基站与待测宏用户之间的位置间距取共同相交点,得到待测宏用户位置。
为了准确地确定各微基站各自发送各微基站与待测宏用户之间的位置间距,本步骤120可以采用如下实现方式,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距:
在一种实现方式中,第一步,用户信号中携带有待测宏用户的用户信号功率,从测试距离与样本用户信号功率之间的对应关系中,查找是否存在与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率,若是,则执行第二步,若否,则执行第四步。
上述的测试距离与样本用户信号功率之间的对应关系,可以称为对信号功率的测试统计。这里的样本用户信号功率,是接收各样本位置处的测试信号得到的。这些样本可以是接入在宏基站的频段中的宏用户。这些样本都处于样本位置处,是为了方便各微基站接收各样本位置处的测试信号,从而得到样本用户信号功率与测试距离之间的对应关系。
上述对应关系可以是多个样本处于样本位置处进行测量,得到的测试距离与样本用户信号功率的列表。为了减少每个样本在每个样本位置处进行测量的工作量,上述对应关系也可以采用如下公式得到的:
其中,Pr(ξ≤E*|H0)为当宏用户不在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间时,各微基站接收到的信号功率的累积分布函数,Pr(ξ≤E*|H1)为当宏用户可能在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间时,各微基站接收到的信号功率的累积分布函数,ξ为宏基站与微基站之间的最小距离,E*为样本用户信号功率,H0为宏用户不在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间,H1为宏用户可能在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间,d为宏基站与各微基站之间的位置间距,R为宏基站的覆盖范围的覆盖半径,r为各微基站覆盖范围的覆盖半径,ε为各微基站与宏基站之间位置间距最小值,K为各微基站接收的样本用户信号的采样次数,γT为预设信噪比,γT的下标T为所设置的信噪比门限。
第二步,将存在的与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率,作为匹配样本用户信号功率,对应关系是各微基站接收各样本位置处的测试信号,得到各样本位置与各微基站的位置之间的测试距离,以及各样本位置的样本用户信号功率得到的。
第三步,从对应关系中,查找与匹配样本用户信号功率对应的测试距离,作为待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距。这里既然掌握了待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距,实质上也就是掌握了待测宏用户是否处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内。当检测到待测宏用户不在微基站覆盖范围时,待测宏用户位置和微基站覆盖范围关系有两种情况,一种情况参见图4,即微基站覆盖范围内含于待测宏用户位置的环形区间,也就是,待测宏用处于图1中圆形区域Ⅲ中;另一种情况参见图5,即微基站的覆盖区间在待测宏用户位置的环形区间外,也就是宏用户处于图1中的圆形区域Ⅰ。
其中,d为微基站距离宏基站位置,是一个固定的值,d1为待测宏用户位置的环形区间的内半径,d2为待测宏用户位置的环形区间的外半径,I为用户每个时隙可能行驶的长度,r是微基站覆盖范围的半径,d1、d2、I的取值,分别根据模型可以推导出来的值,没固定值。
上述待测宏用户位置的环形区间,也称为微基站不可用频段的覆盖范围。
进一步的,在第三步中确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距之后,所述方法还包括:
第1步骤,基于待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距,判断位置间距是否处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,若否,则执行第2步骤,若是,则执行第3步骤;
第2步骤,各微基站能够接入待测宏用户的繁忙频段;
第3步骤,各微基站不能接入待测宏用户的繁忙频段。这样本发明实施例不仅可以得到待测宏用户位置,而且可以在位置间距不处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,各微基站能够接入待测宏用户的繁忙频段。使得微基站接入繁忙频段,显著提高了频谱利用率和增大了用户接入数量,进而提高了异构网络的频段利用率及异构网络的网络吞吐量。
第四步,从测试距离与样本用户信号功率之间的对应关系中,查找与待测宏用户的用户信号功率最近似的两个样本用户信号功率,作为两个相近样本用户信号功率;
第五步,从对应关系中,查找与两个相近样本用户信号功率对应的测试距离。两个相近样本用户信号功率包括:下限用户信号功率阈值及上限用户信号功率阈值。
第六步,确定出待测宏用户处于两个相近样本用户信号功率对应的测试距离之间的位置间距范围内;若下限用户信号功率阈值小于上限用户信号功率阈值,将下限用户信号功率阈值作为两个相近样本用户信号功率对应的测试距离范围中的范围起点,将上限用户信号功率阈值作为两个相近样本用户信号功率对应的测试距离范围中的范围末点。
第四步,判断位置间距范围是否处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,若否,执行第八步,若是,执行第九步;
第八步,各微基站接入待测宏用户的繁忙频段。这里可以通过两个相近样本用户信号功率,确定待测宏用户不处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,进而各微基站接入待测宏用户的繁忙频段,使得微基站接入繁忙频段,显著提高了频谱利用率和增大了用户接入数量,进而提高了异构网络的频段利用率及异构网络的网络吞吐量。
第九步,各微基站拒绝接入待测宏用户的繁忙频段。
步骤130,各微基站接收由宏基站返回的待测宏用户位置,其中,待测宏用户位置是所述宏基站基于各微基站的位置,将各微基站与待测宏用户之间的位置间距取共同相交点得到的。
在本发明实施例中,只需要基于接收的待测宏用户的用户信号,由多个微基站及宏基站相互配合得到待测宏用户位置,相较于现有技术,不依赖具有GPS的宏用户上报宏用户位置给微基站,对于不具备GPS或者GPS信号弱的宏用户,微基站依然实现可以获得待测宏用户位置,微基站和宏基站结合定位,得到更加准确的待测宏用户位置。
如果各微基站当前时刻判定位置间距不处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,各微基站接入繁忙频段。宏用户不是处于一个固定位置不变,可能以特定速度朝着一个方向移动。到当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距变小,可能处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,那么微基站就不能接入到繁忙频段,这样就会引起各微基站的频繁接入或断开接入的问题,为了解决这个问题,因此本发明实施例提供了一种可能的实现方式,在步骤130之后,所述方法还包括:
步骤140,基于待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距,判断位置间距是否处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,获得各微基站是否接入待测宏用户的繁忙频段的接入频段情况,接入频段情况包括:能够接入的情况,能够接入的情况包括:位置间距不处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,各微基站能够接入待测宏用户的繁忙频段。这里的能够接入的情况还包括:各微基站接入空闲频段。
该接入频段情况还包括:不能接入的情况,该不能接入的情况为位置间距处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,各微基站不能接入待测宏用户的繁忙频段。这些接入频段情况可以使用标识表示,该标识可以是字母,文字或数字。数字比如,能够接入的情况使用“1”表示,不能接入的情况使用“0”表示。为了方便地使用这个接入频段情况,所述接入频段情况为一个接入频段情况列表,该接入频段情况列表用于表示各微基站对空闲频段及繁忙频段的是否接入情况。
本发明实施例的方法在步骤130可以包括:
接入频段情况列表可以为一个判决矩阵,各微基站将判决矩阵发送给宏基站;
各微基站接收由宏基站返回的待测宏用户位置。判决矩阵为0和1组成的矩阵,其中,1”表示能够接入的情况“,“0”表示不能接入的情况。宏基站利用这个判决矩阵结合位置间距,得到待测宏用户位置。
采用如下步骤各微基站能够接入所述待测宏用户的繁忙频段:
第1步骤,各微基站接收由宏基站发送的待测宏用户的移动信息,所述移动信息包括:待测宏用户的移动方向及待测宏用户的移动速度;
采用如下一种实现方式宏基站可以得到待测宏用户的移动信息:
在一种实现方式中,宏基站可以在当前时刻的上一时刻,获得待测宏用户的上一位置,然后在当前时刻,获得待测宏用户的本次位置;然后,宏基站获得上一位置与本次位置之间的位置距离,宏基站获得上一时刻与当前时刻之间的时间差;再然后,将位置距离与时间差的比值,宏基站确定为待测宏用户的移动速度,以宏基站为坐标原点,上一位置与本次位置的向量作为待测宏用户的移动方向。
第2步骤,在待测宏用户的繁忙频段的接入频段情况为能够接入情况时,基于待测宏用户位置、移动方向及移动速度,各微基站预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户是否有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内。这里的下一个预设时间段可以包括:下一时刻,或者时长大于上一时刻与当前时刻之间的时间差的时间段。
采用如下一种实现方式,各微基站预测在当前时刻的下一个预设时间段内,所述待测宏用户是否有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内:
在一种实现方式中,各微基站基于待测宏用户的移动信息,假设待测宏用户以直线方式移动,那么预测在下一个预设时间段,待测宏用户的移动方向及移动速度继续移动,利用待测宏用户的移动方向及移动速度,可以得到各微基站各自发送各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距,进而各微基站预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户是否有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内。
在另一种实现方式中,宏基站获得上一时刻与当前时刻之间的时间差,作为一个时隙,假设待测宏用户以直线方式移动,待测宏用户的运动方向服从(0,2π)内的均匀分布,采用Levy Flight移动模型在二维空间内,对待测宏用户的移动轨迹进行分析,得到宏用户进入到微基站的不可用频段的覆盖范围内覆盖范围的概率。若概率大于或等于预设概率,则说明以待测宏用户的移动方向及待测宏用户的移动速度进入微基站的不可用频段的覆盖范围;若概率小于预设概率,则说明以待测宏用户的移动方向及待测宏用户的移动速度无法进入微基站的不可用频段的覆盖范围。示例性的,预设概率为50%。
这个Levy Flight移动模型是在二维空间内,待测宏用户随机地向任一方向前进随机移动长度,然后重复这一步骤的过程。在这Levy Flight移动模型中,待测宏用户每个时隙内的移动长度x为一个基本步长,一个基本步长的大小分布概率呈“重尾”形式,所服从的概率密度函数为:fX(x)为宏用户移动距离的概率密度函数,fX(x)中下标X为待测宏用户的移动长度;λ一般取值为0.53~1.81,△为每个时隙的基本步长,△的大小和待测宏用户的移动速度相关。Ti为当前时间刻,Ti+1为下一时刻。TS为在Ti与Ti+1之间可能进入微基站覆盖范围内的时间点。
进一步的,可以采用如下公式,得到宏用户进入到微基站的不可用频段的覆盖范围内覆盖范围的概率:
其中,m一般代表macro cell,即为宏基站,s一般表示smallcell,即为微基站。Pi为待测宏用户进入到微基站的不可用频段的覆盖范围内覆盖范围的概率,Pi中下标i为第i个待测宏用户,Pi中下标i为序号,该序号为整数;PX为待测宏用户的移动长度X的距离概率;X为待测宏用户的移动长度;l(m,i)中下标(m,i)的下标i为i指第i个待测宏用户;θi为在以宏基站为坐标原点的坐标系中待测宏用户所在方向和水平线夹角;P(θi)为待测宏用户的移动方向分布的概率;PL(l(m,i))为待测宏用户的移动长度的概率,PL中下标L为待测宏用户的移动长度;为宏基站半径平方,中下标2表示平方;Θ为表示角度,表示一个符号。
第3步骤,若预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户没有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则各微基站接入所述待测宏用户的繁忙频段;反之,若预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则被进入的微基站接入所述待测宏用户的繁忙频段,所述被进入的微基站为在当前时刻的下一个预设时间段内,被所述待测宏用户进入微基站不可用频段的覆盖范围内得到的。
第4步骤,若预测在当前时刻的下一个预设时间段内,所述待测宏用户进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则未被进入的微基站接入所述待测宏用户的繁忙频段,所述未被进入的微基站为在当前时刻的下一个预设时间段内,未被所述待测宏用户进入微基站不可用频段的覆盖范围内得到的。
本发明实施例,各微基站预测宏用户的移动轨迹,也就是,各微基站预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户是否有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,然后推导出待测宏用户没有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则各微基站接入所述待测宏用户的繁忙频段。使得使得微基站在下一个预设时间段能够接入繁忙频段,显著提高了频谱利用率和增加了用户接入数量,提高了异构网络的频带使用效率和异构网络的吞吐量。
对于各微基站获取待测宏用户的用户信号,可以是主动发请求获取的,也可以是宏基站实时发送待测宏用户的用户信号,被动获得的。为了减少实时发送待测宏用户的用户信号给异构网络造成负担,因此本发明实施例提供了一种可能的实现方式,在步骤110之前,所述方法还包括:
第1步骤,各微基站接收宏基站的频段信息,频段信息包括:分配给待测宏用户的繁忙频段和未分配给待测宏用户的空闲频段。
第2步骤,各微基站判断空闲频段是否满足各微基站覆盖范围内的用户所需的频段。
第3步骤,若各微基站判定空闲频段无法满足各微基站覆盖范围内的用户所需的频段,则各微基站向宏基站发送需接入繁忙频段的请求;请求用于由宏基站基于所述请求,通过样本宏用户与宏基站之间的闭环功率控制,对待测宏用户的用户信号功率进行调整,得到用户信号,并将用户信号发送给微基站,用户信号功率处于一个恒定值,用户信号中携带有待测宏用户的繁忙频段。
第二方面,为了微基站获得待测宏用户位置,从宏基站的角度,本发明实施例提供了宏用户位置确定方法。参见图6,图6为本发明实施例提供的宏用户位置确定方法的第二流程示意图,该方法可以包括如下步骤:
步骤210,宏基站发送待测宏用户的用户信号至各微基站,用户信号用于由各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及用户信号,确定待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
步骤220,宏基站接收各微基站各自发送的各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距;
步骤230,宏基站基于获取的各微基站的位置,将各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距取共同相交点,得到的待测宏用户位置;
步骤240,宏基站发送待测宏用户位置至各微基站。
在本发明实施例中,只需要微基站基于接收的待测宏用户的用户信号,由多个微基站及宏基站相互配合得到待测宏用户位置,相较于现有技术,不依赖具有GPS的宏用户上报宏用户位置给微基站,对于不具备GPS或者GPS信号弱的宏用户,微基站依然实现可以获得待测宏用户位置,微基站和宏基站结合定位,得到更加准确的待测宏用户位置。
如果各微基站当前时刻判定位置间距不处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,各微基站接入繁忙频段。宏用户不是处于一个固定位置不变,可能以特定速度朝着一个方向移动。到当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距变小,可能处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,那么微基站就不能接入到繁忙频段,这样就会引起各微基站的频繁接入或断开接入的问题,为了解决这个问题,因此本发明实施例提供了一种可能的实现方式,在步骤240之后,所述方法还包括:
宏基站获取待测宏用户的移动信息;
宏基站发送的待测宏用户的移动信息至各微基站,移动信息包括:待测宏用户的移动方向及待测宏用户的移动速度;移动信息用于各微基站接收由宏基站发送的待测宏用户的移动信息,移动信息包括:待测宏用户的移动方向及待测宏用户的移动速度;
在待测宏用户的繁忙频段的接入频段情况为能够接入情况时,基于待测宏用户位置、移动方向及移动速度,各微基站预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户是否有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内;若预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户没有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则各微基站接入待测宏用户的繁忙频段;若预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则未被进入的微基站接入待测宏用户的繁忙频段,未被进入的微基站为在当前时刻的下一个预设时间段内,未被待测宏用户进入微基站不可用频段的覆盖范围内得到的。
对于各微基站获取待测宏用户的用户信号,可以是主动发请求获取的,也可以是宏基站实时发送待测宏用户的用户信号,被动获得的。为了减少实时发送待测宏用户的用户信号给异构网络造成负担,因此本发明实施例提供了一种可能的实现方式,在步骤210之前,方法还包括:
宏基站发送频段接入信息至各微基站,频段接入信息包括:分配给待测宏用户的繁忙频段和未分配给待测宏用户的空闲频段;频段接入信息用于由各微基站判断空闲频段是否满足各微基站覆盖范围内的用户所需的频段;若各微基站判定空闲频段无法满足各微基站覆盖范围内的用户所需的频段,则各微基站向宏基站发送需接入繁忙频段的请求;
宏基站基于请求,通过样本宏用户与宏基站之间的闭环功率控制,对待测宏用户的用户信号功率进行调整,得到用户信号,并将用户信号发送给微基站,用户信号功率处于一个恒定值,用户信号中携带有待测宏用户的繁忙频段。
参见图7,图7为本发明实施例提供的异构网络中微基站、宏基站及宏用户的结构示意图。图7中异构网络包括:一个宏基站320,多个微基站310,多个宏用户330及移动终端340,这个宏用户330在图7中示意为汽车,移动终端340在图中示意为手机。宏用户接入宏基站的频段内,移动终端340处于微基站的覆盖范围内,连接在微基站的频段上,微基站的频段是从宏基站请求的。为了方便示意,在图7中只标了一个宏用户330、一个微基站310及移动终端340。所有的宏用户330与微基站310及移动终端340均能够实现本发明实施例的内容,在此不再赘述。
本发明实施例应用于宏基站的宏小区与微基站的微小区同频共存的双层异构网络中,场景如图7所示,其中宏基站负责广泛区域的覆盖,微基站负责局部区域的“补盲”和覆盖增强。在如图所示的双层异构网络部署的场景下,用户终端处于异构网络中,会成为异构网络的负载。本发明实施例可以应用在负载密集的场景中。
由于频带数量有限造成网络拥堵从而导致部分待测宏用户得不到服务的情况下,本发明实施例可以有效解决网络拥堵问题,提高网络的接入数量,在保证较低干扰的条件下增强了网络的吞吐量。
在双层异构网络部署的情况下,以较高速度移动的待测宏用户为避免过多不必要的切换一般由待测宏用户提供服务,且某些不被允许接入微基站的待测宏用户,也只能接入宏基站成为待测宏用户,宏基站为每个接入的待测宏用户分配特定频带提供数据服务。微基站一般部署于负载密集待测宏用户移动性相对较低的区域。由于待测宏用户的移动性,即使待测宏用户下一预设时间段不在微基站覆盖范围内,但有可能进入到微基站的不可用频段的覆盖范围内覆盖范围内,通过预测在下一预设时间段内待测宏用户移动进入微基站覆盖范围内的概率可以计算下一预设时间段内异构网络的吞吐量。
通过计算宏基站和每个微基站在其所用频带上所能提供的最大用户速率之和,来表征本异构网络的吞吐量。可以采用如下公式,计算下一预设时间段内的异构网络的吞吐量:
其中,m一般代表macro cell,即为宏基站,s一般表示smallcell,即为微基站。Ci为第i个时隙宏基站和微基站总吞吐量,Ci中下标i为第i个时隙,
中下标i为第i个时隙,;Ci M中下标i为第i个时隙;
其中,Ci为第i个时隙宏基站和微基站总吞吐量,Ci中下标i为第i个时隙;中下标i为第i个时隙,Ci M中下标i为第i个时隙;
其中,N为频段总数;为第k个宏用户的吞吐量,中下标i为第i个时隙;fk为第k个频段,为微基站的传输功率,中下标i为第i个时隙,j为第j个干扰频段;为第j个微基站的第k个频段上衰减因子;中A为衰减因子;为Ti+1时刻宏用户与第j个微基站之间的距离,中下标i+1为Ti+1时刻;中上标为第j个微基站的第k个频段;中上标的上标i为第j个微基站的第k个频段,中上标的下标k为第k个频段;
β为衰减因子;bj,k为第j个微基站能否接入到第k个频段的标识,标识为‘“0”或“1”,bj,k中下标j,k分别为第j个微基站、第k个频段;
t为时间;A为随机信道功率增益;为Ti+1时刻宏基站和第k个宏用户之间的距离,中下标i+1为Ti+1时刻;中上标Mk为宏基站第k个频段上用户;中上标Mk的下标k为第k个频段上用户;为宏基站传输功率,中下标tr分别为传输;
其中,C为吞吐量;为第j个微基站传输功率,中下标j为第j个微基站;中上标sj为第j个微基站;中上标sj的下标j为第j个微基站;
为衰减因子;中的为第k个宏用户和第j个微基站之间的距离,中下标k为第k个宏用户;中上标sJ为第j个微基站,中上标sj的下标j为第j个微基站;fk为第k个频段;bj,k为第j个微基站能否接入到第k个频段的标识,标识为‘“0”或“1”,bj,m中下标m分别为表示宏基站;Pno_i为第i个时隙宏用户不进入到微基站的不可用频段的覆盖范围内的概率,Pno_i中下标no_i分别为第i个时隙宏用户不进入到微基站的不可用频段的覆盖范围内;A为衰减因子;为宏基站和第j个微基站之间的距离,中下标m为表示宏基站。
实际场景下待测宏用户速度和方向的变化导致移动轨迹较为复杂,可以采取在下一预设时间段内对移动的待测宏用户的轨迹进行分析预测。由于下一预设时间段通常都比较小,所以可以假设待测宏用户在下一预设时间段内可以朝着任意方向以某一速度移动。示例性的,待测宏用户的移动速度取值区间为(0,2π)),速度的取值范围为(30km/h,120km/h))通过采用levy flight移动模型可以预测到待测宏用户移动轨迹,求得这下一预设时间段内待测宏用户移动进入各微基站的概率。通过计算整个异构网络内的吞吐量可以得到本发明方案微基站的接入机会明显提高,异构网络的吞吐量相较于现有技术吞吐量提高了20%。
下面继续对本发明实施例提供的微基站群进行介绍。
本发明实施例还提供一种微基站群,微基站群包括:处于同一异构网络中的多个微基站,微基站群包括:
各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及用户信号,确定待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
各微基站各自发送各微基站与待测宏用户之间的位置间距给宏基站;
各微基站接收由宏基站返回的待测宏用户位置,其中,待测宏用户位置是由宏基站基于各微基站的位置,将各微基站与待测宏用户之间的位置间距取共同相交点得到的。
在一种可能的实现方式中,用户信号中携带有待测宏用户的用户信号功率,各微基站具有用于:
从测试距离与样本用户信号功率之间的对应关系中,查找是否存在与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率;
若存在与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率,将存在的与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率,作为匹配样本用户信号功率,对应关系是各微基站接收各样本位置处的测试信号,得到各样本位置与各微基站的位置之间的测试距离,以及各样本位置的样本用户信号功率得到的;
从对应关系中,查找与匹配样本用户信号功率对应的测试距离,作为待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距。
在一种可能的实现方式中,各微基站还用于:
在从测试距离与样本用户信号功率之间的对应关系中,查找是否存在与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率之后,若不存在与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率,从测试距离与样本用户信号功率之间的对应关系中,查找与待测宏用户的用户信号功率最近似的两个样本用户信号功率,作为两个相近样本用户信号功率;
从对应关系中,查找与两个相近样本用户信号功率对应的测试距离;
确定出待测宏用户处于两个相近样本用户信号功率对应的测试距离之间的位置间距范围内;
判断位置间距范围是否处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内;
若不处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,则各微基站接入待测宏用户的繁忙频段。
各微基站具体用于:采用如下公式得到测试距离与样本用户信号功率之间的对应关系:
其中,Pr(ξ≤E*|H0)为当宏用户不在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间时,各微基站接收到的信号功率的累积分布函数,Pr(ξ≤E*|H1)为当宏用户可能在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间时,各微基站接收到的信号功率的累积分布函数,ξ为宏基站与微基站之间的最小距离,E*为样本用户信号功率,H0为宏用户不在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间,H1为宏用户可能在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间,d为宏基站与各微基站之间的位置间距,R为宏基站的覆盖范围的覆盖半径,r为各微基站覆盖范围的覆盖半径,ε为各微基站与宏基站之间位置间距最小值,K为各微基站接收的样本用户信号的采样次数,γT为预设信噪比,γT的下标T为所设置的信噪比门限。
在一种可能的实现方式中,各微基站还用于:
在确定待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距之后,基于待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距,判断位置间距是否处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内;
若位置间距不处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,则各微基站能够接入待测宏用户的繁忙频段;
若位置间距处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,则各微基站不能接入待测宏用户的繁忙频段。
在一种可能的实现方式中,各微基站还用于:
在各微基站接收由宏基站返回的待测宏用户位置之后,基于待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距,判断位置间距是否处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,获得各微基站是否接入待测宏用户的繁忙频段的接入频段情况,接入频段情况包括:能够接入的情况,能够接入的情况包括:位置间距不处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,各微基站能够接入待测宏用户的繁忙频段;
采用如下步骤各微基站能够接入待测宏用户的繁忙频段:
各微基站接收由宏基站发送的待测宏用户的移动信息,移动信息包括:待测宏用户的移动方向及待测宏用户的移动速度;
在待测宏用户的繁忙频段的接入频段情况为能够接入情况时,基于待测宏用户位置、移动方向及移动速度,各微基站预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户是否有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内;
若预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户没有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则各微基站接入待测宏用户的繁忙频段;
若预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则未被进入的微基站接入待测宏用户的繁忙频段,未被进入的微基站为在当前时刻的下一个预设时间段内,未被待测宏用户进入微基站不可用频段的覆盖范围内得到的。
在一种可能的实现方式中,各微基站还用于:
在各微基站获取待测宏用户的用户信号之前,各微基站接收宏基站的频段信息,频段信息包括:分配给待测宏用户的繁忙频段和未分配给待测宏用户的空闲频段;
各微基站判断空闲频段是否满足各微基站覆盖范围内的用户所需的频段;
若各微基站判定空闲频段无法满足各微基站覆盖范围内的用户所需的频段,则各微基站向宏基站发送需接入繁忙频段的请求;请求用于由宏基站基于请求,通过样本宏用户与宏基站之间的闭环功率控制,对待测宏用户的用户信号功率进行调整,得到用户信号,并将用户信号发送给微基站,用户信号功率处于一个恒定值,用户信号中携带有待测宏用户的繁忙频段。
下面继续对本发明实施例提供的宏基站进行介绍。
本发明实施例还提供一种宏基站,包括:
宏基站发送待测宏用户的用户信号至各微基站,所述用户信号用于由各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及所述用户信号,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
宏基站接收各微基站各自发送的各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距;
宏基站基于获取的各微基站的位置,将各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距取共同相交点,得到的待测宏用户位置;
宏基站发送待测宏用户位置至各微基站。
在一种可能的实现方式中,宏基站还用于:
在宏基站将各微基站与待测宏用户之间的位置间距取共同相交点,得到的待测宏用户位置之后,宏基站获取待测宏用户的移动信息;
宏基站发送的待测宏用户的移动信息至各微基站,移动信息包括:待测宏用户的移动方向及待测宏用户的移动速度;移动信息用于各微基站接收由宏基站发送的待测宏用户的移动信息,移动信息包括:待测宏用户的移动方向及待测宏用户的移动速度;
在待测宏用户的繁忙频段的接入频段情况为能够接入情况时,基于待测宏用户位置、移动方向及移动速度,各微基站预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户是否有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内;若预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户没有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则各微基站接入待测宏用户的繁忙频段;若预测在当前时刻的下一个预设时间段内,待测宏用户进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则未被进入的微基站接入待测宏用户的繁忙频段,未被进入的微基站为在当前时刻的下一个预设时间段内,未被待测宏用户进入微基站不可用频段的覆盖范围内得到的。
在一种可能的实现方式中,宏基站还用于:
在宏基站发送待测宏用户的用户信号至各微基站,用户信号用于由各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及用户信号,确定待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距之前,宏基站发送频段接入信息至各微基站,频段接入信息包括:分配给待测宏用户的繁忙频段和未分配给待测宏用户的空闲频段;频段接入信息用于由各微基站判断空闲频段是否满足各微基站覆盖范围内的用户所需的频段;若各微基站判定空闲频段无法满足各微基站覆盖范围内的用户所需的频段,则各微基站向宏基站发送需接入繁忙频段的请求;
宏基站基于请求,通过样本宏用户与宏基站之间的闭环功率控制,对待测宏用户的用户信号功率进行调整,得到用户信号,并将用户信号发送给微基站,用户信号功率处于一个恒定值,用户信号中携带有待测宏用户的繁忙频段。
相应于第一方面所示的方法,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的宏用户位置确定方法步骤。
相应于第二方面所示的方法,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的宏用户位置确定方法步骤。
相应于第一方面所示的方法,本发明实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述的宏用户位置确定方法步骤。
相应于第二方面所示的方法,本发明实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述的宏用户位置确定方法步骤。
相应于第一方面所示的方法,本发明实施例提供了一种计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述的宏用户位置确定方法的步骤。
相应于第二方面所示的方法,本发明实施例提供了一种计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述的宏用户位置确定方法的步骤。
对于微基站群/宏基站/存储介质/包含指令的计算机程序产品/计算机程序实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各实施例均采用相关的方式描述,各实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于微基站群/宏基站/存储介质/包含指令的计算机程序产品/计算机程序实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种宏用户位置确定方法,其特征在于,应用于微基站群,所述微基站群包括:处于同一异构网络中的多个微基站,所述宏用户位置确定方法包括:
各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及所述用户信号,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
各微基站各自发送各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距给宏基站;
各微基站接收由宏基站返回的待测宏用户位置,其中,所述待测宏用户位置是由所述宏基站基于各微基站的位置,将各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距取共同相交点得到的。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述用户信号中携带有待测宏用户的用户信号功率,所述基于各微基站的位置及所述用户信号,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距,包括:
从测试距离与样本用户信号功率之间的对应关系中,查找是否存在与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率,所述对应关系是各微基站接收各样本位置处的测试信号,得到各样本位置与各微基站的位置之间的测试距离,以及各样本位置的样本用户信号功率得到的;
若存在与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率,将存在的与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率,作为匹配样本用户信号功率;
从所述对应关系中,查找与匹配样本用户信号功率对应的测试距离,作为所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述从测试距离与样本用户信号功率之间的对应关系中,查找是否存在与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率之后,所述方法还包括:
若不存在与待测宏用户的用户信号功率相同的样本用户信号功率,从测试距离与样本用户信号功率之间的对应关系中,查找与待测宏用户的用户信号功率最近似的两个样本用户信号功率,作为两个相近样本用户信号功率;
从所述对应关系中,查找与所述两个相近样本用户信号功率对应的测试距离;
确定出所述待测宏用户处于所述两个相近样本用户信号功率对应的测试距离之间的位置间距范围内;
判断所述位置间距范围是否处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内;
若不处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,则各微基站接入所述待测宏用户的繁忙频段。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,采用如下公式得到测试距离与样本用户信号功率之间的对应关系:
其中,Pr(ξ≤E*|H0)为当宏用户不在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间时,各微基站接收到的信号功率的累积分布函数,Pr(ξ≤E*|H1)为当宏用户可能在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间时,各微基站接收到的信号功率的累积分布函数,ξ为宏基站与微基站之间的最小距离,E*为样本用户信号功率,H0为宏用户不在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间,H1为宏用户可能在微基站不可用频段的覆盖范围内的分布区间,d为宏基站与各微基站之间的位置间距,R为宏基站的覆盖范围的覆盖半径,r为各微基站覆盖范围的覆盖半径,ε为各微基站与宏基站之间位置间距最小值,K为各微基站接收的样本用户信号的采样次数,γT为预设信噪比,γT的下标T为所设置的信噪比门限。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,在确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距之后,所述方法还包括:
基于所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距,判断所述位置间距是否处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内;
若所述位置间距不处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,则各微基站能够接入所述待测宏用户的繁忙频段;
若所述位置间距处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,则各微基站不能接入所述待测宏用户的繁忙频段。
6.如权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,在所述各微基站接收由宏基站返回的待测宏用户位置之后,所述方法还包括:
基于所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距,判断所述位置间距是否处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,获得各微基站是否接入所述待测宏用户的繁忙频段的接入频段情况,所述接入频段情况包括:能够接入的情况,所述能够接入的情况包括:所述位置间距不处于各微基站的不可用频段的覆盖范围内,各微基站能够接入所述待测宏用户的繁忙频段;
采用如下步骤各微基站能够接入所述待测宏用户的繁忙频段:
各微基站接收由宏基站发送的待测宏用户的移动信息,所述移动信息包括:待测宏用户的移动方向及待测宏用户的移动速度;
在所述待测宏用户的繁忙频段的接入频段情况为能够接入情况时,基于所述待测宏用户位置、所述移动方向及所述移动速度,各微基站预测在当前时刻的下一个预设时间段内,所述待测宏用户是否有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内;
若预测在当前时刻的下一个预设时间段内,所述待测宏用户没有进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则各微基站接入所述待测宏用户的繁忙频段;
若预测在当前时刻的下一个预设时间段内,所述待测宏用户进入一个或多个微基站不可用频段的覆盖范围内,则未被进入的微基站接入所述待测宏用户的繁忙频段,所述未被进入的微基站为在当前时刻的下一个预设时间段内,未被所述待测宏用户进入微基站不可用频段的覆盖范围内得到的。
7.如权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,在所述各微基站获取待测宏用户的用户信号之前,所述方法还包括:
各微基站接收宏基站的频段信息,所述频段信息包括:分配给待测宏用户的繁忙频段和未分配给待测宏用户的空闲频段;
各微基站判断所述空闲频段是否满足各微基站覆盖范围内的用户所需的频段;
若各微基站判定所述空闲频段无法满足各微基站覆盖范围内的用户所需的频段,则各微基站向宏基站发送需接入所述繁忙频段的请求;所述请求用于由所述宏基站基于所述请求,通过样本宏用户与宏基站之间的闭环功率控制,对所述待测宏用户的用户信号功率进行调整,得到所述用户信号,并将所述用户信号发送给所述微基站,所述用户信号功率处于一个恒定值,所述用户信号中携带有待测宏用户的繁忙频段。
8.一种宏用户位置确定方法,其特征在于,应用于宏基站,所述宏用户位置确定方法包括:
宏基站发送待测宏用户的用户信号至各微基站,所述用户信号用于由各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及所述用户信号,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
宏基站接收各微基站各自发送的各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距;
宏基站基于获取的各微基站的位置,将各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距取共同相交点,得到的待测宏用户位置;
宏基站发送待测宏用户位置至各微基站。
9.一种微基站群,其特征在于,所述微基站群包括:处于同一异构网络中的多个微基站,所述微基站群包括:
各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及所述用户信号,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
各微基站各自发送各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距给宏基站;
各微基站接收由宏基站返回的待测宏用户位置,其中,所述待测宏用户位置是由所述宏基站基于各微基站的位置,将各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距取共同相交点得到的。
10.一种宏基站,其特征在于,包括:
宏基站发送待测宏用户的用户信号至各微基站,所述用户信号用于由各微基站获取待测宏用户的用户信号,基于各微基站的位置及所述用户信号,确定所述待测宏用户与各微基站的位置之间的位置间距;
宏基站接收各微基站各自发送的各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距;
宏基站基于获取的各微基站的位置,将各微基站与所述待测宏用户之间的位置间距取共同相交点,得到的待测宏用户位置;
宏基站发送待测宏用户位置至各微基站。
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