CN109982335B - Tdd-lte小区覆盖范围扩展方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种TDD‑LTE小区覆盖范围扩展方法及装置，扩展方法包括：检测请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数、所述基站的小区的PRB利用率以及所述基站的小区的上行干扰电平；若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区。本发明提供的TDD‑LTE小区覆盖范围扩展方法及装置，考虑了请求次数、PRB利用率和上行干扰电平，减少了对网络的影响。确保有实际需求的小区才会动态转换成扩展小区，相较于现有技术，带来了更小的网络上的影响与损耗。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，更具体地，涉及一种TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法及装置。
背景技术
随着移动通信网的不断发展，已初步形成完善的网络，对于一些特殊场景例如边远的海面、沙漠、草原、偏远乡村的覆盖变得越来越重要。这些特殊场景的话务量一般不是很大，而且经常具有突发的特性。TDD-LTE网络一般小区的覆盖范围小于15km，不满足特定场景的超远距离覆盖需求；而如果把一些小区固定配置成超远覆盖小区，则这些小区在系统容量和一些功能特性上会受到影响。
目前对于需要超远覆盖的场景，主要是通过把TDD-LTE小区固定配置为扩展小区来满足远距离的覆盖需求。
把一个小区固定配置为扩展小区以实现远距离覆盖，存在以下问题：
首先，为了能进行远距离信号传输的干扰消除，扩展小区具有比普通小区更长的循环前缀CP(Cyclic Prefix)，CP是系统开销，不能传输有效数据，降低了小区的吞吐量。
而后，扩展小区的上下行转换点之间需要比普通小区更长的保护间隔GP(GuardPeriod)，GP也是不能传输数据的，GP越大，浪费的空口资源也就越多。
然后，扩展小区不支持某些上下行配比(Subframe Assignment，简称SA)和特殊子帧配比(Special Subframe Patterns,简称SSP)，小区半径越大，对上下行配比和特殊子帧配比的约束条件就越多，对小区的容量、速率等指标都有一定的影响。
并且，对于超过一定覆盖范围的扩展小区，不支持UL CoMP(上行多小区协作Uplink Coordinated Multi-Point)、下行4x2MIMO(Multiple Input Multiple Output)和4x4MIMO、高速/超高速小区、多RRU合并小区以及CA(载波聚合Carrier Aggregation)的一些特性。
综上可知，现有的实现小区覆盖范围扩展的方式，是将小区固定配置为扩展小区，这种方式会对网络带来一定的影响与损耗。
发明内容
本发明提供一种克服上述将小区固定配置为扩展小区对网络带来一定的影响与损耗的问题的TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法及装置。
根据本发明的一个方面，提供一种TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法，包括：检测请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数、所述基站的小区的PRB利用率以及所述基站的小区的上行干扰电平；若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区。
根据本发明的另一个方面，提供一种TDD-LTE小区覆盖范围扩展装置，包括：检测模块，用于检测请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数、所述基站的小区的PRB利用率以及所述基站的小区的上行干扰电平；判决转换模块，用于若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区。
根据本发明的再一个方面，提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述任一项所述的扩展方法。
本发明提供的TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法及装置，通过设置判断请求次数、判断PRB利用率以及判断上行干扰电平，考虑了请求次数、PRB利用率和上行干扰电平，减少对网络的影响。通过动态切换普通小区至扩展小区，对确保有实际需求的小区才会动态转换成扩展小区，相较于现有技术中的将小区固定配置为扩展小区以实现远距离覆盖，带来了更小的网络上的影响与损耗，如吞吐量、空口资源、容量和速率等的损耗。
附图说明
图1为本发明实施例中的TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法的流程图；
图2为本发明实施例中的另一种TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法的流程图；
图3为本发明实施例中的TDD-LTE小区覆盖范围扩展装置示意图；
图4为本发明实施例中的电子设备的框架示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1为本发明实施例中的TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法的流程图，如图1所示，扩展方法包括：检测请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数、所述基站的小区的PRB利用率以及所述基站的小区的上行干扰电平；若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区。
需要说明的是，在本发明提供的TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法中，判断请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数是否大于预设请求次数，以及，判断所述基站的小区的PRB利用率是否低于预设利用率，以及，判断所述基站的小区的上行干扰电平是否低于第一预设电平值。这三个判断过程需要同时达到相应的判断结果才可进行后续的操作。相应的判断结果为：请求次数大于预设请求次数，以及，基站的小区的PRB利用率低于预设利用率，以及，基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值。
下面对本实施例中的相关术语做出进一步的解释：
基站即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。移动通信基站的建设是移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP化。第一用户设备是一种用户设备UE。
需要说明的是，本发明实施例中第一用户设备和第二用户设备都是超远用户设备，超远用户设备为超过基站的小区的预设范围的用户设备。支持超远覆盖的扩展小区为超过基站的小区的预设范围的小区。
本发明提供的TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法，通过设置判断请求次数、判断PRB利用率以及判断上行干扰电平，考虑了请求次数、PRB利用率和上行干扰电平，减少对网络的影响。通过动态切换普通小区至扩展小区，对确保有实际需求的小区才会动态转换成扩展小区，相较于现有技术中的将小区固定配置为扩展小区以实现远距离覆盖，带来了更小的网络上的影响与损耗，如吞吐量、空口资源、容量和速率等的损耗。
在上述实施例的基础上，所述若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区，之后还包括：若所述第一用户设备在所述扩展小区内的业务已完成，且未接收到第二用户设备请求接入所述基站的请求，则将所述扩展小区恢复为转换前的所述基站的小区。
进一步地，当确认没有其余超远用户设备请求接入所述基站的请求，则将支持超远覆盖的扩展小区恢复为未转换的普通小区，在本实施例中，未转换的普通小区为所述基站的小区。
本发明提供的TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法，确保有实际需求的小区才会进入动态转换流程，带来了更小的网络上的影响。
在上面的实施例中，介绍了TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法的流程，本实施例针对该流程中的转换动作做进一步地说明。
具体地，所述将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区，进一步包括：将所述基站的小区中进行的业务与在线的用户转移至邻小区；基于第一用户设备与所述基站的距离，修改所述基站的小区半径以及所述基站的前导序列格式。
进一步地，基于第一用户设备的信息，把前导序列和小区半径修改为满足远距离UE接入的数值。
本发明提供的TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法，通过设置修改所述基站的小区半径以及所述基站的前导序列格式，能够对小区进行转换，成为扩展小区。
基于上述实施例，所述基于第一用户设备与所述基站的距离，修改所述基站的小区半径以及所述基站的前导序列格式，之后还包括：基于第一用户设备与所述基站的距离，修改特殊子帧配比和上下行配比。
不同的特殊子帧配比和上下行配比，也决定着小区半径的大小。
表1为特殊子帧配比与小区半径对应表，如表1所示，不同的特殊子帧配比SSP决定着小区所能支持的最大半径。基站把小区的SSP所支持的半径，与远距离UE和基站之间的距离进行比较，如果目前SSP所支持的半径不满足远距离UE的接入需求，则把当前SSP修改为满足远距离UE接入的SSP格式。
表1特殊子帧配比与小区半径对应表
上下行配比也对小区半径有影响，协议中暂没有明确的规定，不同设备厂家的实现和限制条件可能不一样，如果目前小区的上下行配比不支持扩展小区的半径，也需要同步修改上下行配比为满足扩展小区半径的格式。
本发明通过设置修改特殊子帧配比和上下行配比，能够进一步完成对小区进行转换，成为扩展小区。
上述实施例中介绍了判断的操作，本实施例又进行了一次判断，需要说明的是，本发明实施例中的4次判断不严格限制顺序，本实施例以判断获知所述第一用户设备与所述基站的距离大于所述基站的小区半径在其余3次判断之前进行为例。
所述判断请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数是否大于预设请求次数，并且，判断所述基站的小区的PRB利用率是否低于预设利用率，并且，判断所述基站的小区的上行干扰电平是否低于第一预设电平值，之前还包括：判断获知所述第一用户设备与所述基站的距离大于所述基站的小区半径。
其中，所述判断获知所述第一用户设备与所述基站的距离大于所述基站的小区半径，进一步包括：基于所述第一用户设备到所述基站的往返时延，获取所述基站的前导序列格式；获取所述基站的前导序列格式对应的小区半径，并判断获知所述第一用户设备与所述基站的距离大于所述基站的小区半径。
接入的过程中，eNodeB根据UE发送的前导序列来估计往返时延(Round TripTime，RTD)。RTD随着小区覆盖半径增大而增大，计算公式为：
RTD＝2×1/(3×108m/s)×R；
其中，R为小区半径，3×108m/s为真空中电磁波的传播速度。
前导序列决定了一个PRACH占用的时域资源及小区的覆盖范围。为满足不同的小区覆盖要求，3GPP TS 36.211定义了TDD-LTE支持五种随机接入的前导序列格式：0～4，不同的前导序列格式对应不同的小区覆盖半径和RTD。表2为前导序列格式与小区半径对应表。
表2前导序列格式与小区半径对应表
| 前导序列格式 | CP长度T<sub>cp</sub> | 小区半径R | 最大RTD | 允许的时延扩展 |
| 0 | 103.1μs | R≤14.5km | 96.7μs | 6.4μs |
| 1 | 684.4μs | R≤77.3km | 515.6μs | 168.3μs |
| 2 | 203.1μs | R≤29.5km | 196.8μs | 6.3μs |
| 3 | 684.4μs | R≤107.3km | 666.7μs | 17.3μs |
| 4 | 14.6μs | R≤1.4km | 9.3μs | 5.2μs |
需要说明的是，普通小区，即所述基站的小区的前导序列格式为0或4。
基于上述实施例，所述判断获知所述第一用户设备与所述基站的距离大于所述基站的小区半径，之前还包括：将动态超远覆盖开关打开。
具体地，对于有超远覆盖需求的小区，需要打开动态超远覆盖开关。
基于上述实施例，所述基于第一用户设备与所述基站的距离，修改特殊子帧配比和上下行配比，之后还包括：若判断获知所述扩展小区的上行干扰电平低于第二预设电平值，则将所述扩展小区恢复为转换前的所述基站的小区。
对小区半径和相关配置进行修改后，对上行干扰电平再次进行评估。如果上行干扰电平低于第二预设电平值，表明小区动态转换后的干扰在可接受的范围内，继续下一流程；否则说明小区动态转换后带来了高干扰，立即恢复为普通小区。
需要说明的是，转换后的扩展小区在完成业务后，为减少对网络的影响，需要及时回退为原来的普通小区。
每隔一段预设的时间，基站统计小区内是否存在超远距离的UE在做业务，如果没有，而且在延迟一定时间后，仍然没有新的超远距离UE接入请求，把小区从超远覆盖的扩展小区恢复为原来的普通小区。
本发明在满足远距离UE的接入需求和网络质量之间取得一个平衡点，最大限度降低对现有网络的影响。在没有超远覆盖需求时回退扩展小区为普通小区的方法，进一步把信道动态转换对网络的影响降低到最小的程度。
作为一个优选实施例，图2为本发明实施例中的另一种TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法的流程图，本实施例请参考图2。
本发明在远距离UE的接入需求和网络质量之间取得一个平衡点。当基站检测到有超过当前小区覆盖范围的UE尝试接入时，根据预设的条件进行判断，如果满足条件，则临时转换为超远覆盖小区，以满足远距离UE的接入需求；当没有远距离接入需求时，自动恢复为原来的普通小区配置，最大限度地减少对网络的影响。
本发明的实现主要由三部分组成。第一为判决部分：对有超远覆盖需求的小区，打开小区的动态超远覆盖开关，根据预设的条件判断是否可以动态转换为超远覆盖的扩展小区：
需要说明的是，为避免小区频繁地进行动态转换，影响网络质量，只有在单位时间内远距离UE的接入请求次数超过预设请求次数时，才进入下一个流程，否则流程结束。可以根据网络的实际情况或需求设置该数值，在远距离UE的接入需求和网络质量之间取得一个平衡点。尽量避免影响存在大业务量和高用户数的小区，不对大业务量和高用户小区进行转换。避免当小区存在高干扰时仍然允许远距离UE的接入。
将动态超远覆盖开关打开。
判断获知所述第一用户设备与所述基站的距离大于所述基站的小区半径。
检测请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数、所述基站的小区的PRB利用率以及所述基站的小区的上行干扰电平。
判断请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数是否大于预设请求次数，并且，判断所述基站的小区的PRB利用率是否低于预设利用率，并且，判断所述基站的小区的上行干扰电平是否低于第一预设电平值。
判断获知所述请求次数大于预设请求次数，并且，判断获知所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率，并且，判断获知所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值。
第二为转换部分：修改相应的配置数据，把小区动态转换为扩展小区：
将所述基站的小区中进行的业务与在线的用户转移至邻小区。
基于第一用户设备与所述基站的距离，修改所述基站的小区半径以及所述基站的前导序列格式。
基于第一用户设备与所述基站的距离，修改特殊子帧配比和上下行配比。
第三为回退部分，在满足回退条件的时候，把小区恢复为原来的普通小区：
若判断获知所述扩展小区的上行干扰电平低于第二预设电平值，则将所述扩展小区恢复为转换前的所述基站的小区。否则，若判断获知所述第一用户设备在所述扩展小区内的业务已完成，则判断是否接收到第二用户设备请求接入所述基站的请求，若没有接收，则将所述扩展小区恢复为转换前的所述基站的小区。
图3为本发明实施例中的TDD-LTE小区覆盖范围扩展装置示意图，如图3所示，本发明还提供一种TDD-LTE小区覆盖范围扩展装置，包括：检测模块，用于检测请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数、所述基站的小区的PRB利用率以及所述基站的小区的上行干扰电平；判决转换模块，用于若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区。
本发明实施例的装置，可用于执行图1所示的TDD-LTE小区覆盖范围扩展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4为本发明实施例中的电子设备的框架示意图。
参照图4，所述电子设备，包括：至少一个处理器601；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器602，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述任一项所述的扩展方法，例如包括：检测请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数、所述基站的小区的PRB利用率以及所述基站的小区的上行干扰电平；若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区。
本发明另一实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的扩展方法，例如包括：检测请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数、所述基站的小区的PRB利用率以及所述基站的小区的上行干扰电平；若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区。
本发明另一实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的扩展方法，例如包括：检测请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数、所述基站的小区的PRB利用率以及所述基站的小区的上行干扰电平；若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述设备实施例或方法实施例仅仅是示意性的，其中所述处理器和所述存储器可以是物理上分离的部件也可以不是物理上分离的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种TDD-LTE小区覆盖范围扩展方法，其特征在于，包括：
检测请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数、所述基站的小区的PRB利用率以及所述基站的小区的上行干扰电平；
若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区；
所述将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区，包括：
将所述基站的小区中进行的业务与在线的用户转移至邻小区；
基于第一用户设备与所述基站的距离，修改所述基站的小区半径以及所述基站的前导序列格式；
基于第一用户设备与所述基站的距离，修改特殊子帧配比和上下行配比；
所述判断请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数是否大于预设请求次数，并且，判断所述基站的小区的PRB利用率是否低于预设利用率，并且，判断所述基站的小区的上行干扰电平是否低于第一预设电平值，之前还包括：
判断获知所述第一用户设备与所述基站的距离大于所述基站的小区半径。
2.根据权利要求1所述的扩展方法，其特征在于，所述若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区，之后还包括：
若所述第一用户设备在所述扩展小区内的业务已完成，且未接收到第二用户设备请求接入所述基站的请求，则将所述扩展小区恢复为转换前的所述基站的小区。
3.根据权利要求1所述的扩展方法，其特征在于，所述判断获知所述第一用户设备与所述基站的距离大于所述基站的小区半径，进一步包括：
基于所述第一用户设备到所述基站的往返时延，获取所述基站的前导序列格式；
获取所述基站的前导序列格式对应的小区半径，并判断获知所述第一用户设备与所述基站的距离大于所述基站的小区半径。
4.根据权利要求1所述的扩展方法，其特征在于，所述判断获知所述第一用户设备与所述基站的距离大于所述基站的小区半径，之前还包括：将动态超远覆盖开关打开。
5.根据权利要求1所述的扩展方法，其特征在于，所述基于第一用户设备与所述基站的距离，修改特殊子帧配比和上下行配比，之后还包括：
若判断获知所述扩展小区的上行干扰电平高于第二预设电平值，则将所述扩展小区恢复为转换前的所述基站的小区。
6.一种TDD-LTE小区覆盖范围扩展装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数、所述基站的小区的PRB利用率以及所述基站的小区的上行干扰电平；
判决转换模块，用于若判断获知所述请求次数大于预设请求次数、所述基站的小区的PRB利用率低于预设利用率且所述基站的小区的上行干扰电平低于第一预设电平值，则将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区；
所述将所述基站的小区转换为支持超远覆盖的扩展小区，包括：
将所述基站的小区中进行的业务与在线的用户转移至邻小区；
基于第一用户设备与所述基站的距离，修改所述基站的小区半径以及所述基站的前导序列格式；
基于第一用户设备与所述基站的距离，修改特殊子帧配比和上下行配比；
所述判断请求接入基站的第一用户设备在单位时间内的请求次数是否大于预设请求次数，并且，判断所述基站的小区的PRB利用率是否低于预设利用率，并且，判断所述基站的小区的上行干扰电平是否低于第一预设电平值之前，所述判决转换模块还用于：
判断获知所述第一用户设备与所述基站的距离大于所述基站的小区半径。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至5任一所述的扩展方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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