CN110730466B - 确定广播波束权值的方法及装置、网元及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种确定广播波束权值的方法及装置、广播波束权值确定网元、存储介质及通信系统。所述确定广播波束权值的方法，包括：根据区域的用户信息，确定备选广播波束权值组合对应的预测性能指标；确定出最优的所述预测性能指标对应的第一广播波束权值组合；应用所述第一广播波束权值组合。

Description

确定广播波束权值的方法及装置、网元及存储介质

技术领域

本公开涉及通信领域但不限于通信领域，尤其涉及一种确定广播波束权值的方法及装置、广播波束权值确定网元、存储介质及通信系统。

背景技术

在通信领域通过波束赋形(Beam Forming，BF)技术的引入，在基站等广播波束权值确定网元上引入了天线阵列等多天线设备。通过多天线和BF技术，可以大幅度提升接收端的接收信噪比等接收质量，还可以实现时频资源等通信资源的空间复用等多重复用，从而不仅提升了信号质量而且还提升了通信容量。

通过多天线的BF引入，相对于定向天线可以大大提升小区的通信质量和/或通信容量。但是在相关技术中，通信质量和通信容量依然有时候无法达到预期效果；而这是需要进一步解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例期望提供一种确定广播波束权值的方法及装置、广播波束权值确定网元、存储介质及通信系统。

本公开的技术方案是这样实现的：

第一方面，本公开实施例提供一种确定广播波束权值的方法，包括：

根据区域的用户信息，确定备选广播波束权值组合对应的预测性能指标；

确定出最优的所述预测性能指标对应的第一广播波束权值组合；

应用所述第一广播波束权值组合。

第二方面，本公开实施例提供一种广播波束权值的装置，包括：

第一确定模块，用于根据区域的用户信息，确定备选广播波束权值组合对应的预测性能指标；

第二确定模块，用于确定出最优的所述预测性能指标对应的第一广播波束权值组合；

应用模块，用于应用所述第一广播波束权值组合。

第三方面，本公开实施例提供一种广播波束权值确定网元，包括：

收发器，用于与接入网元进行信息交互；

存储器，用于信息存储；

处理器，分别与所述收发器及所述存储器连接，用于通过计算机可执行质量的执行，控制所述收发器与所述接入网元的信息交互及所述存储器的信息存储，并实现第一方面提供的确定广播波束权值的方法。

第四方面，本公开实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现第一方面提供的确定广播波束权值的方法。

第五方面，本公开实施例提供一种通信系统，包括：

接入网元，用于采集用户分布信息；

广播波束权值调整自适应调整网元，与所述接入网元连接，用于接收所述用户分布信息，并根据所述用户分布信息实现第一方面提供的确定广播波束权值的方法。

本公开实施例提供的确定广播波束权值的方法及装置、广播波束权值确定网元、存储介质及通信系统，会根据区域内用户信息，确定出区域内小区的广播波束权值组合对应的预测性能指标，从而选择出比较优越的第一广播波束权值组合应用到区域内的多个基站上；如此，可以实现动态调整该区域内的各小区的广播波束权值，从而确保区域内小区的当前广播波束权值与当前的用户信息相适配，从而相对于通过网络规划或网络优化等静态方式来设置各小区的广播波束权值，一方面，可以动态的根据用户信息动态调整为适用于当前用户分布状况等用户信息的广播波束权值，另一方面是以包含一个或多个小区的区域为调整单位，进行小区粒度的广播波束权值的统一调度，从而可以很好的消除或减少小区干扰等问题，从而不仅可以实现本小区或当前情况下的信号质量的提升，还可以很好的控制同频或邻频干扰，实现信号质量提升的同时，确保通信容量，并尽可能的减少的干扰，以优化整个区域内的实际通信性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的第一种确定广播波束权值的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的第二种确定广播波束权值的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的第三种确定广播波束权值的方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种确定广播波束权值的装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第四种确定广播波束权值的方法的流程示意图；

图6(a)至图6(d)为本发明实施例提供的不同广播波束权值的广播波束的覆盖示意图；

图7(a)为本发明实施例提供的一种广播波束权值对应的广播波束的覆盖示意图；

图7(b)为本发明实施例提供的另一种广播波束权值对应的广播波束的覆盖示意图；

图8(a)为本发明实施例提供的体育场的用户分布及小区示意图；

图8(b)为本发明实施例提供的用户数目在时间轴上的变化趋势示意图；

图9为本发明实施例提供一种广播波束权值确定网元的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种通信系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本公开的技术方案做在一些例子中详细阐述。

如图1所示，本实施例提供一种确定广播波束权值的方法，包括：

步骤S110：根据区域的用户信息，确定广播波束权值组合对应的预测性能指标；

步骤S120：确定出最优的所述预测性能指标对应的第一广播波束权值组合；

步骤S130：应用所述第一广播波束权值组合。

本实施例提供的确定广播波束权值的方法，是一种广播波束权值的动态调整方法。例如，该确定广播波束权值的方法可以是一种广播波束权值自适应调整，其调整是自发的及自动的，是无需网管工作人员手动触发或手动配置的。

本实施例提供的确定广播波束权值的方法，可为应用于对所述区域内的所有小区的广播波束权值具有调整权限的广播波束权值确定网元中，该广播波束权值确定网元与小区的基站建立有连接，能够直接或间接从所述区域内的各小区接收所述用户分布信息。

所述广播波束权值确定网元可为：移动管理实体(Mobile Management Entity，MME)、接入管理功能(Access Management Function，AMF)或者，操作控制系统(OperationControl System，OCS)的控制设备，或者，是专门设置的用于所述广播波束权值调整的调整设备。所述调整设备可以位于接入网，也可以位于核心网，还可以位于网络的后台管理服务系统中。总之，该广播波束权值确定网元可以获取到用户信息，同时确定出所述第一广播波束权值组合之后，向对应的基站或小区发送控制指令，控制对应的小区或基站调整其广播波束权值。

所述区域可为预先划定的一个区域，一个所述区域内包括一个或多个小区。

一个所述广播波束权值确定网元可以对多个区域进行所述广播波束权值组合的确定。例如，一个所述区域可为一个或多个跟踪区，一个所述区域还可以是多个小区列表中小区对应的区域，多个区域可以共用一个确定广播波束权值的广播波束权值确定网元。

在一些实施例中，所述区域中包括的多个小区可为连续分布的小区，所述区域可为多个连续分布的小区形成的连续小区带。

在一些实施例中，一个所述区域包括：整数个小区，如此，以避免了一个区域仅包括一个小区的部分区域，导致无法以小区粒度的广播波束权值调整仅对该小区内的部分区域是性能有利的而对另外部分小区是不利的。

例如，所述区域内的小区构成一个小区集合，小区集合内各小区的广播波束权值可以统一调度，一方面提升信号质量和/或通信容量，另一方面，区域对应的小区集合内的各小区的广播波束权值统一调度，可以尽可能的在确保本小区的信号质量的同时，可以减少同频或邻频干扰，例如，可以尽可能的减小邻区之间的邻区间干扰。多个小区的广播波束权值的组合，在本实施例中可以称之广播波束权值组合，例如，所述第一广播波束权值组合和/或所述第二广播波束权值组合。

所述用户信息至少包括：用户分布信息。例如，所述用户分布信息，可包括：区域内用户分布状况的信息，具体可包以下参数中一个或多个：

区域内各小区内的用户数；此处的用户数为用户账号数的缩写，例如，针对于移动通信，一个手机号可以对应于一个用户；

区域内各小区的平均分布密度；

区域内各小区内的水平方向的分布密度；例如，将小区内不同垂直高度上的用户投影到同一个平面内，计算各小区水平方向的分布密度；

区域内各小区的垂直方向的分布密度，例如，将小区不同高度上的用户数，得到分布密度。

例如，一栋有多层的教学楼的用户分布密度，田径场上用户分布密度，田径场由于平坦开阔，在没有包括看台的情况下，所有的用户都集中在一个平面内，其他垂直高度的分布密度可能为零；而教学楼内，每一层都有用户数，如此，需要考虑每一层的用户分布密度，此时，可以利用垂直分布密度来体现。

在一些实施例中，所述用户分布信息还可以根据用户类型进行统计，例如，根据移动终端或物联网终端进行不同类型的用户数统计；还可以根据用户订阅的业务类型进行用户数统计，例如，有的用户订阅的3G业务、有的用户订阅了4G业务、还有的用户订阅了5G业务，此时，订阅不同业务的用户有着不同的广播信息的需求，故在一些实施例中，还可以根据业务类型进行不同业务类型的用户分布信息的统计。

所述用户信息可包括以下至少之一：

用户数目；例如，一个小区内的用户数目、多个相邻的小区组成的小区集合内的用户总数目、或者，整个区域内的所有用户数据；

用户分布位置信息；用户分布位置信息可包括：不同位置的用户密度和/或分布数据等；

不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目；

用户或用户集合所使用的广播波束的入射角度，其中，所述入射角度包括：水平入射角度和/或垂直入射角度，所述用户集合包括至少两个用户；

用户或用户集合所使用的广播波束的用户接收功率；

用户或用户集合所使用的广播波束的信号噪声干扰比SINR；

用户或用户集合所使用的广播波束的邻区干扰信息。

广播波束权值确定网元上的用户信息可从接入网元接收，也可以从核心网元接收，还可以从网管设备接收；还可以来自接收用户的终端设备上报。故所述广播波束权值确定网元中的用户信息来源有多种。

在本实施例中所述广播波束权值组合包括一个或多个广播波束权值。所述广播波束权值可包括以下一个或多个：

广播波束的水平朝向；

广播波束的水平波束宽度；

广播波束的下倾角；

广播波束的垂直波束宽度。

此处的广播波束为发送广播方式发送的各种信息的波束，例如，以广播方式发送的系统消息、以广播方式发送的控制命令等。

在本实施例中，会根据区域的用户信息，确定广播波束权值组合集合中一套或多套广播波束权值被应用的性能指标，此处的性能指标是通过各种目标函数或算法等计算出来的，利用特定仿真方式仿真出来的预测的性能指标，故在本实施例中为了区分实际测量的性能指标，称之为预测性能指标。

所述预测性能指标可包括以下至少其中之一：

预测的接入成功率；

预测的掉线率；

预测的信道质量指示(Channel Quality Indicator，CQI)；

预测的整体信噪比。

上述性能指标可整体上反应该区域内的信号质量和/或通信容量。

假设区域内当前已经应用了第二广播波束权值。在计算预测性能指标时，在广播波束权值集合中有M+1套广播波束权值组合，当前第二广播波束权值为其中的一套。

在一种方式中，所述步骤S110可包括：遍历所述广播波束权值组合集合中的M+1套广播波束权值组合，计算出M+1套广播波束权值组合的预测性能指标，选择出预测性能指标中最优的预测性能指标，作为所述第一广播波束权值组合；则此时，选择出所述第一广播波束权值组合可能就是当前应用的第二广播波束权值组合。

在另一种方式中，所述步骤S110中，遍历所述广播波束权值组合集合中除所述第二广播波束权值组合以外的M套广播波束权值组合，计算出M套广播波束权值组合的预测性能指标；选择出预测性能指标中最优的预测性能指标，若M套广播波束权值组合中最优的预测性能指标高于第二广播波束权值组合的实际性能指标，则将最优的预测性能指标对应的广播波束权值组合作为所述第一广播波束权值组合，并用以替换所述第二广播波束权值组合。如此，可以确保当前用于替换的第一广播波束权值组合的预测性能指标不低于所述第二广播波束权值组合的预测性能指标或实际性能指标。

若确定出最优的预测性能指标由于第二广播波束权值组合的实际性能指标，就将区域内各小区的第二广播波束权值组合替换为所述第一广播波束权值组合。

假设所述区域内包括N个小区，所述第一广播波束权值组合包括：N个小区的广播波束权值，所述N为正整数，这N个小区的广播波束权值可以相同也可以不相同。例如，假设，每个小区有S套广播波束权值，则包括N个小区的广播波束权值组合集合可包括：S^N套广播波束权值组合。

例如，以遍历的方式的预测广播波束权值组合集合中的每套广播波束权值对应的性能指标。比较各套广播波束权值的性能指标得到最优的预测性能指标，并基于最优的预测性能指标确定出第一广播波束权值组合，所述第一广播波束权值组合可以用于替代区域内各小区的当前应用的第二广播波束权值组合。在本实施例中，所述第一广播波束权值组合的预测性能指标至少是优于所述第二广播波束权值组合当前应用到天线系统中的实际性能指标的。如此，通过自适应的方式，区域内的各小区可以当前广播波束权值，该广播波束权值可以使得区域内的小区的信号质量和/或通信容量得到优化，相对于采用网络规划或网络优化过程中静态设置广播波束权值的方式，可以动态的根据当前的用户分布信息，调整出适合当前用户分布信息的广播波束权值组合替换掉当前的广播波束权值组合(即所述第二广播波束权值组合)，以提升信号质量和/或通信容量。

在一些实施例中，所述步骤S110还可包括：利用大数据模型以所述用户信息为输入，以所述预设性能指标为输出。

所述大数据模型为：以样本数据训练得到的模型，可包括：神经网络、向量机模型、线性或非线性回归模型等。所述大数据模型通过样本数据模型的训练，确定了模型参数；若模型参数确定之后，将用户信息及备选的广播波束权值作为输入，通过大数据模型内部一系列的计算或信息处理，会输出备选的广播波束权值的预设性能指标。

总之，在步骤S110中得到预测性能指标的方式有多种，不局限于上述任意一种。

一旦确定出各个备选的广播波束权值的预测性能指标之后，在步骤S120中就可以通过预测信能指标的比较等处理，并可以得到最优的预测性能指标的第一广播波束权值组合。

所述步骤S130可包括：尚未应用广播波束权值的区域内的接入网元，直接根据所述应用指令指示的第一广播波束权值组合，设置广播波束的权值和/或发送广播波束的天线的权值；和/或，已应用广播波束权值的区域的接入网元，接收到所述应用指令之后，根据应用质量将已应用的广播波束权值切换为所述第一广播波束权值组合对应的广播波束权值。

在一些实施例中，所述步骤S110可包括：利用目标函数以所述用户信息为输入，计算所述备选广播波束权值组合对应的预测性能指标。

在本实施例中可以预先设置目标函数，该目标函数可以用于计算各广播波束权值组合对应的预测性能指标。例如，以当前用户分布信息及对应的广播波束权值组合作为目标函数的已知量；基于目标函数计算得到函数值，该函数值即可为所述预测性能指标。所述预测性能指标可包括：反应所述区域内的信号质量的指标和/或反应区域内的通信容量的容量指标等。

在一些实施例中，所述方法还包括：

根据预定性能准则，选择所述目标函数。

由于通信系统的性能指标有多种，在不同的通信环境下或不同的通信需求下，需要满足不同的性能需求。故在本实施例中，再进行所述预测性能指标的计算之前，还会先根据预定性能准则选择目标函数。

在一些实施例中，所述根据预定性能准则，选择所述目标函数，包括以下至少之一：

根据所述区域的最大吞吐量准则，选择所述目标函数；

根据所述区域内用户数最大准则，选择所述目标函数；

根据所述最大吞吐量准则、所述最大吞吐量的第一权值、所述用户数最大准则及所述用户数最大准则的第二权值，选择所述目标函数。

所述区域的最大吞吐量准则是指：以该区域内所有小区的数据流量最大为目的的准则；

所述用户数最大准则是指：以该区域内所有小区可接入的用户数最多为目的准则；

在一些示例中，还可以综合所述最大吞吐量准则和所述用户数最大准组，得到一个选择目标函数的参数值。

例如，与最大吞吐量准则对应的目标函数为第一函数；

与用户数最大准则对应的目标函数为第二函数；

如此，可以根据所述第一权值、第一函数、第二权值和第二函数构造出第三函数，作为选择的目标函数。

若所述第一权值和所述第二权值相等时，相当于基于联合最大吞吐量和用户数最大准组的平均加权。

在一些实施例中，若想要同时考虑该区域内的吞吐量和用户数两个方面的因素，但是可能其中一个更重要，另外一个稍微重要一些，但是不代表另外一个完全可以忽略的情况下，所述第一权值和所述第二权值均不为零。

在本实施例中通过目标函数的选择，不仅可以动态的自适应调整区域内各小区的广播波束权值组合，还可以通过根据当前需求自适应的调整广播波束权值组合。

在一些实施例中，所述根据预定性能准则，选择所述目标函数，包括以下至少之一：

根据所述区域的最大吞吐量准则，选择所述目标函数；

根据所述区域内用户数最大准则，选择所述目标函数；

根据所述最大吞吐量准则、所述最大吞吐量的第一权值、所述用户数最大准则及所述用户数最大准则的第二权值，选择所述目标函数。

在另一些实施例中，所述利用目标函数以所述用户信息为输入，计算所述备选广播波束权值组合对应的预测性能指标，包括以下至少之一：

根据所述区域内不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目，及不同所述广播波束权值所对应的广播波束的信号噪声干扰比SINR，计算所述预测性能指标；

根据所述不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目、不同所述广播波束权值所对应的广播波束的信号噪声干扰比SINR及不同广播波束权值所对应的广播波束的邻区干扰值，计算所述预测性能指标；

根据用户分布位置信息、不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目及用户或用户集合所使用的广播波束的入射角度的至少其中之一，确定覆盖所述用户的广播波束权值对应的广播波束及接收信号功率或信号噪声干扰比SINR。

在一些实施例中，如图3所示，所述方法还包括：

步骤S101：在一些实施例中，如图3所示，所述方法还包括：

步骤S101：根据所述区域内的用户数目，确定是否启动广播波束权值自适应调整；

所述步骤S110可包括步骤S111；所述步骤S111可包括：在启动所述广播波束权值的确定后，根据所述用户信息确定广播波束权值组合对应的预测性能指标。

在本实施例中，会根据区域内的用户数目确定是否启动广播波束权值自适应调整。在一些实施例中，可以持续进行所述广播波束权值确定，但是在一些特定情况下区域内的用户数变化频繁或者用户分布状况不稳定，若切换了广播波束权值可能立马需要进行下一次切换，为了确保通信的稳定性和不必要的频繁调整，在本实施例中，可以不用持续进行广播波束权值自适应调整，而是会在区域内的用户数目满足特定条件时，才确定启动确定广播波束权值的。

例如，所述区域内的用户数达到指定数，或者，用户数的变化量达到指定变化量，才确定启动广播波束权值的确定。

在一些实施例中，所述步骤S100可包括以下至少之一：

方式一：所述用户数目大于第一数目阈值，且当前时间窗内的用户数据与前一个时间窗内的用户数据的数目变化量维持在第二预设范围内，确定启动所述广播波束权值自适应调整；

方式二：所述用户数目大于第一数目阈值，且所述数目变化量与所述用户数目的比值位于第三预设范围内，确定启动所述广播波束权值自适应调整。

针对方式一：所述时间窗可为时间为预设长度的时间段，比较向相邻两个时间窗的用户数目得到数目变化量比较小，说明当前用户数目已经稳定，此时进行确定广播波束权值的，可以避开在变化持续剧烈进行的情况下的广播波束权值的频繁切换和不必要切换的时段，故一方面可以实现广播波束权值的自适应的调整，另一方面还可以避免不要的广播波束权值切换，减少不必要的计算负荷和计算和调整开销。所述第二预设范围可为预先确定的数值。

针对方式二：

方式二与方式一的不同点在于，若数目变化量与用户数目的比值，强调的是比值，而方式一强调的是绝对值，若比值位于第三预设范围内，例如，比值比较小，说明当前时间段内的用户数目波动较小，可以启动广播波束权值自适应调整。

若启动广播波束权值自适应调整，则进入所述步骤S110。所述第二广播波束权值组合可为所述区域内的小区当前使用的广播波束权值组合。

在一些实施例中，所述方法还包括：

在启动所述广播波束权值自适应调整后确定所述第二广播波束权值组合。

在本实施例中，在启动所述广播波束权值自适应调整之后，确定第二广播波束权值组合，该第二广播波束权值组合可直接为区域内各小区的当前广播波束权值的组合；在另一些实施例中，所述第二广播波束权值组合可以进入广播波束权值自适应调整启动之后动态确定的。

在一些实施例中，所述在启动所述广播波束权值自适应调整后，确定所述第二广播波束权值组合，包括：

在启动所述广播波束权值自适应调整时，先确定所述区域对应的场景类型，例如，具体可包括：在启动所述广播波束权值自适应调整后，根据所述用户分布信息、覆盖区域规划及历史统计数据的至少其中之一，确定场景类型；

根据所述场景类型确定所述第二广播波束权值组合。

在本实施例中先确定出所述区域对应的场景类型，根据场景类型可以初步定为出适用于该场景类型的第二广播波束权值组合，有非常大的概率，当前根据场景类型的第二广播波束权值组合是当前区域内的最优广播波束权值，从而可以简化后续在获取其他广播波束权值组合的预测性能指标的计算，可以减少区域内的广播波束权值的切换，减少切换间隙导致的系统的不稳定性。

确定区域对应的场景类型至少包括以下几种方式：

方式一：根据用户分布信息确定场景类型；

方式二：根据覆盖区域规划确定所述场景类型；

方式三：根据历史统计数据确定场景类型；

方式四：组合方式一、方式二及方式三中的一种或多种，确定出场景类型。例如，为了实现精确确定场景类型，可以在方式一至方式三中任意两种指示当前区域对应于同一场景类型时，确定该场景类型为当前区域的场景类型。若根据方式一至方式三确定场景类型均不同时，可以按照优先级选择其中之一确定所述场景类型，例如，方式一的方式优先级高于方式二的优先级，若方式二的优先级高于方式三的优先级，在三种方式确定的场景类型都不同时，选择优先级高的方式确定出的场景类型为最终确定的场景类型。

各种方式的优先级可以预先设定，也可以动态确定；上述方式一的优先级高于方式的优先级，方式二的优先级高于方式三的优先级为举例说明，具体实现时，不局限于上述举例。

在选择确定场景类型的方式时，广播波束权值确定网元可以根据当前自身状况进行选择，例如，广播波束权值确定网元的当前负载率很高可以优先选择方式二或方式三确定所述场景类型，若广播波束权值确定网元的当前负载率低可以优先选择所述方式一。

所述用户分布信息，包括以下至少之一：

根据所述测量报告、服务小区的参考信号接收功率RSRP、邻小区的RSRP、服务小区的入射角度DOA、邻小区的入射角度。

例如，根据当前从基站或UE接收的用户分布信息，初步确定出一套可能适用于当前区域的第二广播波束权值组合，例如，通过计算量小及计算简单的处理方式，初步确定出所述第二广播波束权值组合。

在另一些实施例中，所述步骤S110可包括：

利用目标函数以所述用户分布信息为输入，计算所述广播波束权值组合对应的预测性能指标。

所述步骤S110可包括步骤S111；所述步骤S111可包括：在启动所述广播波束权值的确定后，根据所述区域内用户信息，确定广播波束权值组合对应的预测性能指标。

在本实施例中，会根据区域内的用户数目确定是否启动广播波束权值自适应调整。在一些实施例中，可以持续进行所述广播波束权值自适应调整等确定，但是在一些特定情况下区域内的用户数变化频繁或者用户分布状况不稳定，若切换了广播波束权值可能立马需要进行下一次切换，为了确保通信的稳定性和不必要的频繁调整，在本实施例中，可以不用持续进行广播波束权值确定，而是会在区域内的用户数目满足特定条件时，才确定启动确定广播波束权值的。

例如，所述区域内的用户数达到指定数，或者，用户数的变化量达到指定变化量，才确定启动广播波束权值自适应调整。

在一些实施例中，所述步骤S100可包括以下至少之一：

方式一：若所述用户数目大于第一数目阈值，且当前时间窗内的用户数据与前一个时间窗内的用户数据的数目变化量维持在第二预设范围内，启动所述广播波束权值的确定；

方式二：若所述用户数目大于第一数目阈值，且所述数目变化量与所述用户数目的比值位于第三预设范围内，启动所述广播波束权值的确定。

针对方式一：所述时间窗可为时间为预设长度的时间段，比较向相邻两个时间窗的用户数目得到数目变化量比较小，说明当前用户数目已经稳定，此时进行确定广播波束权值的，可以避开在变化持续剧烈进行的情况下的广播波束权值的频繁切换和不必要切换的时段，故一方面可以实现广播波束权值的确定，另一方面还可以避免不要的广播波束权值切换，减少不必要的计算负荷和计算和调整开销。所述第二预设范围可为预先确定的数值。

针对方式二：

方式二与方式一的不同点在于，若数目变化量与用户数目的比值，强调的是比值，而方式一强调的是绝对值，若比值位于第三预设范围内，例如，比值比较小，说明当前时间段内的用户数目波动较小，可以启动广播波束权值自适应调整。

在一些实施例中，所述方法还包括：

在应用所述第一广播波束权值组合之前，根据所述区域对应的场景类型，应用第二广播波束权值组合。

在本实施例中，在启动所述广播波束权值的确定之后，先确定第二广播波束权值组合，该第二广播波束权值组合可直接为区域内各小区的当前广播波束权值的组合；在另一些实施例中，所述第二广播波束权值组合可以进入广播波束权值自适应调整启动之后动态确定的。

在一些实施例中，所述确定所述第二广播波束权值组合，包括：

在启动所述广播波束权值的确定之后，并在确定出所述第一广播波束权值组合之前时，先确定所述区域对应的场景类型，例如，具体可包括：在启动所述广播波束权值自适应调整后，根据所述用户分布信息、覆盖区域规划及历史统计数据的至少其中之一，确定场景类型；

根据所述场景类型确定所述第二广播波束权值组合。

在本实施例中先确定出所述区域对应的场景类型，根据场景类型可以初步定为出适用于该场景类型的第二广播波束权值组合，有非常大的概率，当前根据场景类型的第二广播波束权值组合是当前区域内的最优广播波束权值，从而可以简化后续在获取其他广播波束权值组合的预测性能指标的计算，可以减少区域内的广播波束权值的切换，减少切换间隙导致的系统的不稳定性。

确定区域对应的场景类型至少包括以下几种方式：

方式一：根据用户分布信息确定场景类型；

方式二：根据覆盖区域规划确定所述场景类型；

方式三：根据历史统计数据确定场景类型；

方式四：组合方式一、方式二及方式三中的一种或多种，确定出场景类型。例如，为了实现精确确定场景类型，可以在方式一至方式三中任意两种指示当前区域对应于同一场景类型时，确定该场景类型为当前区域的场景类型。若根据方式一至方式三确定场景类型均不同时，可以按照优先级选择其中之一确定所述场景类型，例如，方式一的方式优先级高于方式二的优先级，若方式二的优先级高于方式三的优先级，在三种方式确定的场景类型都不同时，选择优先级高的方式确定出的场景类型为最终确定的场景类型。

各种方式的优先级可以预先设定，也可以动态确定；上述方式一的优先级高于方式的优先级，方式二的优先级高于方式三的优先级为举例说明，具体实现时，不局限于上述举例。

在选择确定场景类型的方式时，广播波束权值确定网元可以根据当前自身状况进行选择，例如，广播波束权值确定网元的当前负载率很高可以优先选择方式二或方式三确定所述场景类型，若广播波束权值确定网元的当前负载率低可以优先选择所述方式一。

用于第二广播波束权值的确定的信息可包括前述用户信息，所述用户信息可包括以下至少之一：

根据所述测量报告、服务小区的参考信号接收功率RSRP、邻小区的RSRP、服务小区的入射角度DOA、邻小区的入射角度。

例如，根据当前从基站或UE接收的用户分布信息，初步确定出一套可能适用于当前区域的第二广播波束权值组合，例如，通过计算量小及计算简单的处理方式，初步确定出所述第二广播波束权值组合。

在一些实施例中，如图2所示，所述方法还包括：

步骤S140：获取所述第一广播波束权值组合的实际性能指标；

步骤S150：若所述实际性能指标与最优的预测性能指标的差异在第一预设范围外，则恢复第二广播波束权值组合。

若将第一广播波束权值替换掉当前的第二广播波束权值，基站在进行广播波束权值替换之后，可以通过与用户设备的信息交互，测量获得第一广播波束权值的实际性能指标，基站将测量的实际性能指标直接或间接报告进行广播波束权值自适应调整的广播波束权值确定网元，使得广播波束权值确定网元获得当前第一广播波束权值应用到区域内小区的天线之后的实际性能指标。

如此广播波束权值确定网元根据实际性能指标，若从第二广播波束权值切换到第一广播波束权值之后，发现实际性能指标与预测性能指标差很多，可能会导致第二广播波束权值被替换之后实际性能指标还下降了，则此时，为了确保通信系统的信号质量和/或通信容量，就恢复到原来的第二广播波束权值。

所述第一预设范围可为：所述第一广播波束权值组合的预测性能指标与所述第二广播波束权值组合的实际性能指标的差值确定的。

例如，所述第一广播波束权值组合的预测性能指标与所述第二广播波束权值组合的实际性能指标A；所述A为正数，所述第一预设范围可为：[-A，∞)。如此，若所述第一广播波束权值组合的实际性能指标与最优所述预测性能指标的差值在第一预设范围外，即表示所述第一广播波束权值组合的实际性能指标与预测性能差值在(-∞，-A)内，表示继续使用第二广播波束权值会获得信号质量和/或通信容量。

在一些实施例中，所述第一预设范围可为：[-B，∞)。所述B可小于所述A。

在另一些实施例中，所述方法还包括：统计所述差值在所述第一预设范围外的次数，若所述次数达到特定次数，则调整计算所述预测性能指标的目标函数或算法或仿真方式，以使得目标函数或算法或仿真方式在预测性能指标时能更加接近实际性能指标。

在一些实施例中，如图2所示，所述方法还包括：

步骤S160：若所述实际性能指标与所述最优的预测性能指标的差值在所述第一预设范围内，则控制所述区域继续使用所述第一广播波束权值组合。

在本实施例中，在步骤S130中相当于试用所述第二广播波束权值组合，若通过步骤S140的实际性能测试，可以得到第二广播波束权值组合的实际性能指标，若实际性能指标与预测性能指标差异不大，则可以使得第二广播波束权值组合正式投入使用，从而实现区域内各小区的确定广播波束权值的。

如图3所示，所述方法还包括：

步骤S100：从所述区域的接入网元接收所述用户信息；

步骤S131：向所述接入网元发送所述第一广播波束权值组合的应用指令。

在本实施例中所述接入网元可为：基站、小基站、微基站、家庭基站或无线接入热点等各种可供用户设备接入的网元，例如，演进型基站(eNB)、下一代基站(gNB)或射频拉远单元(Radio Remote Unit，RRU)等。

所述接入网元还可包括：中继节点；所述中继节点可包括：移动中继节点、固定中继节点和游牧中继节点；所述移动中继节点可为动态移动的中继节点；所述固定中继节点可为长时间固定在一个地方的中继节点；所述游牧中继节点可为：在特殊情况下固定在一个地方的中继节点，若特殊情况结束，则游牧中继节点会移开。

本示例提供广播波束权值确定网元在执行步骤S110之前，先从接入网元直接或间接接收所述用户信息，

所述广播波束权值确定网元通过上述步骤S110至步骤S130的执行，在确定出需要切换区域内的广播波束权值组合时，会通过应用指令的下发通知基站在对应的小区内使用与所述第一广播波束权值组合对应的广播波束权值。例如，所述应用指令中携带有第一广播波束权值组合对应的广播波束权值的索引，或广播波束权值的内容本身。

如图4所示，本实施例提供一种确定广播波束权值的装置，包括：

第一确定模块110，用于根据区域的用户信息，确定备选广播波束权值组合对应的预测性能指标；

第二确定模块120，用于确定出最优的所述预测性能指标对应的第一广播波束权值组合；

应用模块130，用于应用所述第一广播波束权值组合。

本实施例提供的广播波束权值的装置是可应用于前述的广播波束权值确定网元中的，该广播波束权值确定网元可为集成有区域内小区的广播波束权值组合自适应调整功能的现有网元，也可以是新增到网络中的新增网元，例如，新增在接入网中的网元，或者，新增在核心网的控制面内的网元。

在一些实施例中，所述第一确定模块110、第二确定模块120及应用模块130均可为程序模块，所述程序模块被处理器执行后，能够实现所述预测性能指标的预测，选择出第一广播波束权值组合，并指示区域内的各小区的广播波束权值的切换。

在另一些实施例中，所述第一确定模块110、第二确定模块120及应用模块130可均为硬件模块或者软硬件结合的模块。例如，所述第一确定模块110、第二确定模块120及应用模块130可对应于现场可编程器件或者复杂可编程器件等。

在一些实施例中，所述用户信息包括以下至少之一：

用户数目；

用户分布位置信息；

不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目；

用户或用户集合所使用的广播波束的入射角度，其中，所述入射角度包括：水平入射角度和/或垂直入射角度，所述用户集合包括至少两个用户；

用户或用户集合所使用的广播波束的用户接收功率；

用户或用户集合所使用的广播波束的信号噪声干扰比SINR；

用户或用户集合所使用的广播波束的邻区干扰信息。

在一些实施例中，所述第一确定模块110，用于利用目标函数以所述用户信息为输入，计算所述备选广播波束权值组合对应的预测性能指标。

在一些实施例中，所述装置还选择模块，用于根据预定性能准则，选择所述目标函数。

所述选择模块，可用于执行以下至少之一：

根据所述区域的最大吞吐量准则，选择所述目标函数；

根据所述区域内用户数最大准则，选择所述目标函数；

根据所述最大吞吐量准则、所述最大吞吐量的第一权值、所述用户数最大准则及所述用户数最大准则的第二权值，选择所述目标函数。

在一些实施例中，所述第一确定模块，用于执行以下至少之一：

根据所述区域内不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目，及不同所述广播波束权值所对应的广播波束的信号噪声干扰比SINR，计算所述预测性能指标；

根据所述不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目、不同所述广播波束权值所对应的广播波束的信号噪声干扰比SINR及不同广播波束权值所对应的广播波束的邻区干扰值，计算所述预测性能指标；

根据用户分布位置信息、不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目及用户或用户集合所使用的广播波束的入射角度的至少其中之一，确定覆盖所述用户的广播波束权值对应的广播波束及接收信号功率或信号噪声干扰比SINR。

在另一些实施例中，所述装置还包括：

第三确定模块，用于在确定广播波束权值组合对应的预测性能指标之前，根据所述区域内的用户数目，确定是否启动广播波束权值的确定。

所述第三确定模块，用于执行以下至少之一：

若所述用户数目大于第一数目阈值，且当前时间窗内的用户数据与前一个时间窗内的用户数据的数目变化量维持在第二预设范围内，启动所述广播波束权值的确定；

若所述用户数目大于第一数目阈值，且所述数目变化量与所述用户数目的比值位于第三预设范围内，启动所述广播波束权值的确定。

在某些实施例中，第四确定模块，用于在应用所述第一广播波束权值组合之前，根据所述区域对应的场景类型，应用第二广播波束权值组合。

在还有一些实施例中，所述装置还包括：

第一获取模块，用于获取所述第一广播波束权值组合的实际性能指标；

恢复模块，用于若所述第一广播波束权值组合的实际性能指标与最优所述预测性能指标的差值在第一预设范围外，则恢复第二广播波束权值组合。

在另外一些实施例中，所述应用模块130，用于若所述实际性能指标与所述最优的预测性能指标的差值在所述第一预设范围内，则控制所述区域继续使用所述第一广播波束权值组合。

在一些实施例中，所述装置还包括：接收模块，用于从所述区域的接入网元接收所述用户信息；发送模块，用于向所述接入网元发送所述第一广播波束权值组合的应用指令。

以下结合上述任意实施例提供具体示例：

示例1：

本示例提供一种能够根据用户分布状况快速自适应调整区域内多小区广播波束权值的方法，该方法通过基于对用户分布状况的测量，评估各小区不同广播波束权值组合下的小区容量及性能预测，选择最优广播波束权值组合以提高系统性能。

如图5所示，本示例提供的技术方案可如下：

第一步：判断区域内小区的用户数目是否满足条件，例如，根据区域内的所有小区的用户数目变化量情况判定是否启动自适应调整。例如，对于所有小区的用户数目变化量情况基于所有小区的用户数目总和大于某第一固定门限值及其值在相邻时间窗内的变化统计确定；再例如，用户总和值在相邻时间窗内的变化统计可以用后窗与前窗的差值与用户总数比值与某第二固定门限相比获得。

第二步：统计区域内各小区的UE的分布状况，并确定场景类型，例如，选择覆盖最大的广播波束权值组合来统计用户分布状况，并根据用户分布状况判定场景类型。例如，所述用户分布状况包括但不限于用户的在服务小区以及相邻小区的DOA(入射角度)及根据3GPP协议中规定的测量报告中包括的服务小区及邻区RSRP等信息；再例如，基于用户分布判定的场景类型可以根据覆盖区域划定，如体院场馆内可以包括体育比赛及演唱会等场景。所述覆盖最大的广播波束权值组合可为：广播波束的覆盖范围最大的广播波束权值组合，以尽可能全面的收集用户分布状况信息。通过覆盖最大的广播波束权值组合的广播波束的发射，就可以基于用户对广播波束的接收及基于广播波束发送的信息请求接入等与基站之间的信息交互，可以全面和准确的收集用户分布状况信息。

第三步：根据场景类型判定得到默认广播波束权值组合，并统计用户数目和关键业绩指标(Key Performance Indicator，KPI)；具体可包括：根据所判定的用户分布场景类型为区域内的所有小区选择默认的广播波束权值组合，并统计此时各小区的用户数目及反映系统性能的KPI情况；在一些例子中，默认广播波束权值组合可以为后台配置的基于网络优化结果所选择的权值，也可以为之前自适应广播波束权值调整计算得到的历史最优广播波束权值；在一些示例中，所述KPI包括但不限于无线资源连接(Radio ResourceConnection，RRC)连接成功率、切换成功率等无线通信系统的KPI。此处的KPI可为前述的各种性能指标，例如，用户的接入成功率，掉线率、CQI等。

第四步：根据用户分布状况，遍历所有广播波束权值组合，基于固定准则预测出最优广播波束权值组合，例如，根据用户数最大准则和/或最大吞吐量准则等固定准则计算在该广播波束权值组合下所有用户接收功率与受到邻区干扰大小的变化情况，并基于区域内整体系统性能选择最优的权值组合。在一些例子中，基于每个用户在本区的分布信息，可以根据DOA计算在不同权值下的该用户的小区归属、接收能量以及邻区干扰能量的大小，并基于此计算得到每个用户的接收信噪比情况；在一些示例中，所述的最优权值选择算法包括但不限于基于调整区域内所有小区最大吞吐量准则或基于最大用户数目准则，或者二者的加权平均得到的联合目标函数准则；

第五步：应用最优广播波束权值组合，并统计用户数目及KPI，此时，该KPI可为实际测量得到的实际性能指标。第五步具体可包括：应用最后广播波束权值组合之后，记录此时的KPI。

第六步，该步骤为可选步骤，将记录的KPI与默认广播波束权值的KPI进行比较，若优于默认广播波束权值的KPI，则结束本次确定广播波束权值的，若劣于默认广播波束权值的KPI，则返回第一步。第六步具体可包括：将应用最优广播波束权值组合测量的KPI，并与之前默认广播波束权值组合时记录的KPI进行对比，当代表系统性能的KPI提升超过门限后表示该最优权值有效。在一些例子中，可用上述最新权值组合更新替代该场景下的历史最优权值，后续默认广播波束权值组合可以直接使用此广播波束权值组合。

采用本示例提供的方法，可以支持单个或多个小区根据用户分布状况，快速自适应调整区域内多小区广播波束的权值以达到所有小区整体系统最优。

示例2：

某区域由两个基站的两个小区进行覆盖，其初始的广播波束权值的广播波束覆盖如图6(a)所示，假定该区域内的用户分布为两个簇，每个簇内有100个商用用户，具体对应图6(b)及图6(d)中的簇1和簇2所示，一个用户簇通常包括多个用户设备，在图6(b)及图6(d)展示的簇1和簇2中都以两个用户设备为例进行说明，具体实现时不局限于两个用户设备。在用户数目分布确定后，启动自适应广播波束权值调整方法，广播波束权值集合可如下表所示：

本示例提供的技术方案，可包括以下步骤：

步骤1：统计时间窗为10秒，用户数目门限为100个，用户变化门限为3％，可知在此用例中区域内用户数目为200，大于用户数目门限，且在前后两个时间窗内用户数目变化量比例为0％，因此符合启动自适应调整条件，触发后续步骤。

步骤2：此时选择覆盖最大的权值组合索引1对应的(0，65，0，40)，并估计所有商用用户集合的簇1和簇2在eNB1和eNB2的入射角度集合分别为{20，0}/{-20，0}及{20，0}/{-20，0}，其中{}内分别表示水平入射角度及垂直入射角度，并统计各自对应的RSRP等，如图6(b)所示，并根据用户分布状况判定场景类型为商用用户水平均匀分布场景。

步骤3：根据所判定的商用用户水平均匀分布场景，为区域内的所有小区eNB1和eNB2分别选择默认的广播波束权值组合索引2，如图6(c)所示，并统计此时各小区的用户数目及反映系统性能的KPI情况，可包括：RRC连接用户数目200，接入成功率100％，CQI上报均值可为9。

步骤4：据用户分布状况，遍历所有的权值组合并计算在该组合下所有用户接收功率与受到邻区干扰大小的变化情况，统计所有用户在系统满载情况下的SINR情况，设计体现系统最优的目标函数可为F(x，y)＝0.5*RRC连接用户数目

N表示该区域内所有连接用户数目，x和y分别表示两个小区的广播波束权值的索引，对应上述集合列表。基于上述目标函数最大为原则，为eNB1和eNB2选择最优广播波束权值的索引为：(索引5，索引5)。

步骤5：应用上述最优广播波束权值组合的索引为：(索引5，索引5)，可如图6(d)所示，记录此时的KPI情况，包括：RRC连接用户数目200，接入成功率100％，CQI上报均值为10.5，并与之前默认广播波束权值组合时记录的KPI进行对比，可以看到表示终端接收基站下行信号质量的CQI指标有明显提升，因此该最优权值有效，该场景维持应用此权值，并将其替代为后续商用用户水平均匀分布场景的默认广播波束权值组合。

此时，在该基站及用户分布状况下自适应计算得到新的广播波束权值组合，该组合相比默认广播波束权值组合有效提升了系统性能。

基于图6(a)至图6(d)所示，通过广播波束权值自适应调整，可以使得从图6(c)所示切换到图6(d)所示的广播波束，显然，一方面可以减少基站间的相互干扰，另一方面还可以确保各个基站自身的通信质量。

示例3：

某区域由两个基站的两个小区进行覆盖，其初始的广播波束权值的广播波束覆盖如图7(a)所示，假定该区域内的用户分布为三个簇，每个簇内有100个商用用户，具体对应图7(b)中的簇1至3所示，与示例1相比其用户主要在垂直维分布有差异。则在用户数目分布确定后，启动自适应广播波束权值调整方法，可选的广播波束权值集合可如下表所示：

索引	水平朝向	水平波束宽度	下倾角	垂直波束宽度
					1	0	65	0	40
2	0	65	0	10
					3	0	20	-9	10
4	0	20	3	10
					5	20	40	0	10
6	20	20	3	10
					7	-20	20	0	10
8	-20	40	3	10

本示例提供的技术方案可包括：

步骤1：统计时间窗为30秒，用户数目门限为200个，用户变化门限为5％，可知在此用例中区域内用户数目为300，大于用户数目门限，且在前后两个时间窗内用户数目变化量比例为0％，因此符合启动自适应调整条件，触发后续步骤；

步骤2：此时选择覆盖最大的权值组合索引1对应的(0，65，0，40)，并估计所有商用用户集合簇1至3在eNB1和eNB2的垂直入射角度集合分别为{0，-20}/{0，-20}、{0，10}/{0，10}及{0，-15}/{0，-15}，还有对应的RSRP等，并根据用户分布状况判定场景类型为商用用户垂直均匀分布场景；

步骤3：根据所判定的商用用户垂直均匀分布场景，为区域内的所有小区eNB1和eNB2分别选择默认的广播波束权值组合，并统计此时各小区的用户数目及反映系统性能的KPI情况，包括RRC连接用户数目300，接入成功率99.9％，CQI上报均值为8.5。

步骤4：据用户分布状况，遍历所有的权值组合并计算在该组合下所有用户接收功率与受到邻区干扰大小的变化情况，统计所有用户在系统满载情况下的SINR情况，设计体现系统最优的目标函数为F(x，y)＝0.5*RRC连接用户数目

其中N表示所有连接用户数目，x和y分别表示两个小区的广播波束权值索引，对应上述集合列表.基于上述目标函数最大为原则，为eNB1和eNB2选择最优广播波束权值为(索引3，索引4)；

步骤5：应用上述最优广播波束权值组合(索引3，索引4)，具体如图7(b)所示，记录此时的KPI情况，包括RRC连接用户数目200，接入成功率100％，CQI上报均值为10，并与之前默认广播波束权值组合时记录的KPI进行对比，可以看到表示终端接收基站下行信号质量的CQI指标及接入成功率都有提升，因此该最优权值有效，该场景维持应用此权值，并将其替代为后续商用用户垂直均匀分布场景的默认广播波束权值组合。

此时，在该基站及用户分布状况下自适应计算得到新的广播波束权值组合，该组合相比默认广播波束权值组合有效提升了系统性能。

示例4：

某体育馆场景由四个小区进行覆盖，具体场景覆盖示意图可如图8(a)所示，假定该区域属于球赛场景，其中用户均匀分布在看台区域，具体对应图8(a)中的环形区域(该环形区域为体育场内的田径场)。则在用户数目分布确定后，启动自适应广播波束权值调整方法，可选的广播波束权值集合具体如下表所示：

本示例以体育场为例进行确定广播波束权值的方法进行说明，可包括：

步骤1：假定体育场内用户数目随时间变化可如图8(b)所示，统计时间窗为1分钟，用户数目门限为500个，用户变化门限为5％，可知在此用例中观众入场时刻为T0，则到T1时刻满足用户数目门限，启动按前后时间窗观察且用户数目变化量比例为小于1％，到T2时刻用户数目变化量情况满足用户变化门限，此时符合启动自适应调整条件，触发后续步骤；

步骤2：此时小区1至4同时选择覆盖最大的权值组合索引1对应的(0，65，0，40)，并估计所有商用用户集合在各小区的水平及垂直入射角度及RSRP集合分别为

表示第i个用户设备(user equipment，UE)在第j个小区的水平入射角度估计值，/>

表示第i个UE在第j个小区的垂直入射角度估计值，/>

表示第i个UE在第j个小区的RSRP测量上报值，i取值为从1到所有小区接入用户数目N；j取值为从1到4的小区编号取值，cellj为小区j。可根据用户分布状况判定场景类型为体育馆球赛场景。

步骤3：根据所判定的体育馆球赛场景，为区域内的所有小区小区1至4分别选择默认的广播波束权值组合，并统计此时各小区的用户数目及反映系统性能的KPI情况，包括RRC连接用户数目2780，接入成功率99.2％，切换成功率为98.5％，CQI上报均值为7.7。

步骤4：据用户分布状况，遍历所有的权值组合并计算在该组合下所有用户接收功率与受到邻区干扰大小的变化情况，统计所有用户在系统满载情况下的SINR情况，设计体现系统最优的目标函数为

N表示所有小区的连接用户数目，x，y，z，υ分别表示四个小区的广播波束权值索引，对应上述集合列表.基于上述目标函数最大为原则，为小区(cell)1至4选择最优广播波束权值的索引为：(索引10，索引6，索引11，索引7)。

步骤5：应用上述最优广播波束权值组合的索引为：(索引10，索引6，索引11，索引7)，记录此时的KPI情况，包括RRC连接用户数目3000，接入成功率99.5％，切换成功率为99.1％，CQI上报均值为8.9，并与之前默认广播波束权值组合时记录的KPI进行对比，可以看到表示终端接收基站下行信号质量的CQI指标及接入成功率等都有提升，因此该最优广播波束权值组合有效，该场景维持应用此广播波束权值组合，并将其替代为后续商用体育馆球赛场景的默认广播波束权值组合。

此时，在该基站及用户分布状况下自适应计算得到新的广播波束权值组合，该组合相比默认广播波束权值组合有效提升了系统性能。

如图9所示，本实施例提供一种广播波束权值确定网元，包括：

收发器，用于与基站进行信息交互；

存储器，用于信息存储；

处理器，分别与所述收发器及所述存储器连接，用于通过计算机可执行质量的执行，控制所述收发器与所述基站的信息交互及所述存储器的信息存储，并实现前述一个或多个技术方案提供的确定广播波束权值的方法，例如，可实现图1至图3及图5所示的确定广播波束权值的方法。

该存储器可为各种类型的存储器，可为随机存储器、只读存储器、闪存等。所述存储器可用于信息存储，例如，存储计算机可执行指令等。所述计算机可执行指令可为各种程序指令，例如，目标程序指令和/或源程序指令等。

所述处理器可为各种类型的处理器，例如，中央处理器、微处理器、数字信号处理器、可编程阵列、数字信号处理器、专用集成电路或图像处理器等。所述处理器可以通过总线与所述存储器连接。所述总线可为集成电路总线等。

在一些实施例中，所述收发器可包括：通信接口，该通信接口可包括：网络接口、例如，局域网接口、收发天线等。所述通信接口同样与所述处理器连接，能够用于信息收发。

在一些实施例中，所述广播波束权值确定网元还包括人机交互接口，例如，所述人机交互接口可包括各种输入输出设备，例如，键盘、触摸屏等。

在本发明实施例中所述广播波束权值确定网元可为：接入网的网元或者核心网的网元或者是运维管理系统的运维管理服务器等。

本实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现前述一个或多个实施例提供的确定广播波束权值的方法。

所述计算机储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。在一些实施例中，所述计算机存储介质可为非瞬间存储介质。

如图10所示，本实施例提供一种通信系统，包括：

接入网元，用于采集用户分布信息；

广播波束权值调整自适应调整网元，与所述接入网元连接，用于接收所述用户分布信息，根据区域内用户分布信息执行前述一个或多个实施例提供的确定广播波束权值的方法，例如，可实现图1至图3及图5所示的确定广播波束权值的方法。在本实施例中，所述广播波束权值确定网元，通过计算机可执行指令的执行至少可实现以下操作：根据区域内用户的用户分布信息确定广播波束权值组合对应的预测性能指标；确定出最优的所述预测性能指标对应的第一广播波束权值组合；将所述区域内的第二广播波束权值组合切换为所述第一广播波束权值组合。

该接入网元可为各种类型的接入设备，可以用于接入到网络，例如，接入到无线网络，所述接入网元可包括：各种类型基站、中继节点等接入设备。在图10中显示的接入网元包括：接入网元1、接入网元2及接入网元3，在具体实现时，与同一个广播波束权值确定网元连接的接入网元的数目不局限于3个。

所述广播波束权值确定网元可为：通过各种连接方式与所述接入网元连接，例如，接入网元通过回传与所述广播波束权值确定网元，例如，可以通过隧道建立连接。本实施例中所述广播波束权值确定网元可为与其他网元设置在同一个物理的通信设备上，例如，可以设置在各种类型的网关上、移动管理实体或接入控制功能上，或者，所述广播波束权值确定网元是新引入的专用网元。该广播波束权值确定网元可以位于接入网，也可以位于核心网；还可以位于后台管理服务系统中。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本公开各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

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：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (27)

1.一种确定广播波束权值的方法，其中，包括：

根据区域的用户信息，确定备选广播波束权值组合对应的预测性能指标，所述区域包括一个或多个小区，所述区域内各个小区的广播波束权值的组合表示为所述区域的广播波束权值组合；

确定出最优的所述预测性能指标对应的第一广播波束权值组合；

应用所述第一广播波束权值组合；

其中，所述用户信息至少包括用户分布信息，所述用户分布信息包括所述区域内用户在各小区内的水平方向的分布密度以及垂直方向的分布密度；

所述广播波束权值包括广播波束的水平朝向、水平波束宽度、下倾角和垂直波束宽度，所述第一广播波束权值组合中广播波束的水平朝向、水平波束宽度、下倾角和垂直波束宽度，与所述区域内用户在各小区内的水平方向的分布密度以及垂直方向的分布密度有关。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述用户信息包括以下至少之一：

用户数目；

用户分布位置信息；

不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目；

用户或用户集合所使用的广播波束的入射角度，其中，所述入射角度包括：水平入射角度和/或垂直入射角度，所述用户集合包括至少两个用户；

用户或用户集合所使用的广播波束的用户接收功率；

用户或用户集合所使用的广播波束的信号噪声干扰比SINR；

用户或用户集合所使用的广播波束的邻区干扰信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述根据区域的用户信息，确定备选广播波束权值组合对应的预测性能指标，包括：

利用目标函数以所述用户信息为输入，计算所述备选广播波束权值组合对应的预测性能指标。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括：

根据预定性能准则，选择所述目标函数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据预定性能准则，选择所述目标函数，包括以下至少之一：

根据所述区域的最大吞吐量准则，选择所述目标函数；

根据所述区域内用户数最大准则，选择所述目标函数；

根据所述最大吞吐量准则、所述最大吞吐量的第一权值、所述用户数最大准则及所述用户数最大准则的第二权值，选择所述目标函数。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，

所述利用目标函数以所述用户信息为输入，计算所述备选广播波束权值组合对应的预测性能指标，包括以下至少之一：

根据所述区域内不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目，及不同所述广播波束权值所对应的广播波束的信号噪声干扰比SINR，计算所述预测性能指标；

根据所述不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目、不同所述广播波束权值所对应的广播波束的信号噪声干扰比SINR及不同广播波束权值所对应的广播波束的邻区干扰值，计算所述预测性能指标；

根据用户分布位置信息、不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目及用户或用户集合所使用的广播波束的入射角度的至少其中之一，确定覆盖所述用户的广播波束权值对应的广播波束及接收信号功率或信号噪声干扰比SINR。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括：

在确定广播波束权值组合对应的预测性能指标之前，根据所述区域内的用户数目，确定是否启动广播波束权值的确定。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述根据所述区域内的用户数目，确定是否启动广播波束权值确定，包括以下至少之一：

若所述用户数目大于第一数目阈值，且当前时间窗内的用户数据与前一个时间窗内的用户数据的数目变化量维持在第二预设范围内，启动所述广播波束权值的确定；

若所述用户数目大于第一数目阈值，且所述数目变化量与所述用户数目的比值位于第三预设范围内，启动所述广播波束权值的确定。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法还包括：

在应用所述第一广播波束权值组合之前，根据所述区域对应的场景类型，应用第二广播波束权值组合。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括：

获取所述第一广播波束权值组合的实际性能指标；

若所述第一广播波束权值组合的实际性能指标与最优所述预测性能指标的差值在第一预设范围外，则恢复第二广播波束权值组合。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：

若所述实际性能指标与所述最优的预测性能指标的差值在所述第一预设范围内，则控制所述区域继续使用所述第一广播波束权值组合。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括：

从所述区域的接入网元接收所述用户信息；

向所述接入网元发送所述第一广播波束权值组合的应用指令。

13.一种确定广播波束权值的装置，其中，包括：

第一确定模块，用于根据区域的用户信息，确定备选广播波束权值组合对应的预测性能指标，所述区域包括一个或多个小区，所述区域内各个小区的广播波束权值的组合表示为所述区域的广播波束权值组合；

第二确定模块，用于确定出最优的所述预测性能指标对应的第一广播波束权值组合；

应用模块，用于应用所述第一广播波束权值组合；

其中，所述用户信息至少包括用户分布信息，所述用户分布信息包括所述区域内用户在各小区内的水平方向的分布密度以及垂直方向的分布密度；

所述广播波束权值包括广播波束的水平朝向、水平波束宽度、下倾角和垂直波束宽度，所述第一广播波束权值组合中广播波束的水平朝向、水平波束宽度、下倾角和垂直波束宽度，与所述区域内用户在各小区内的水平方向的分布密度以及垂直方向的分布密度有关。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述用户信息包括以下至少之一：

用户数目；

用户分布位置信息；

不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目；

用户或用户集合所使用的广播波束的入射角度，其中，所述入射角度包括：水平入射角度和/或垂直入射角度，所述用户集合包括至少两个用户；

用户或用户集合所使用的广播波束的用户接收功率；

用户或用户集合所使用的广播波束的信号噪声干扰比SINR；

用户或用户集合所使用的广播波束的邻区干扰信息。

15.根据权利要求13或14所述的装置，其中，

所述第一确定模块，用于利用目标函数以所述用户信息为输入，计算所述备选广播波束权值组合对应的预测性能指标。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述装置还包括：

选择模块，用于根据预定性能准则，选择所述目标函数。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述选择模块，用于执行以下至少之一：

根据所述区域的最大吞吐量准则，选择所述目标函数；

根据所述区域内用户数最大准则，选择所述目标函数；

根据所述最大吞吐量准则、所述最大吞吐量的第一权值、所述用户数最大准则及所述用户数最大准则的第二权值，选择所述目标函数。

18.根据权利要求17所述的装置，其中，

所述第一确定模块，用于执行以下至少之一：

根据所述区域内不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目，及不同所述广播波束权值所对应的广播波束的信号噪声干扰比SINR，计算所述预测性能指标；

根据所述不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目、不同所述广播波束权值所对应的广播波束的信号噪声干扰比SINR及不同广播波束权值所对应的广播波束的邻区干扰值，计算所述预测性能指标；

根据用户分布位置信息、不同广播波束权值对应的广播波束的使用用户数目及用户或用户集合所使用的广播波束的入射角度的至少其中之一，确定覆盖所述用户的广播波束权值对应的广播波束及接收信号功率或信号噪声干扰比SINR。

19.根据权利要求13或14所述的装置，其中，所述装置还包括：

第三确定模块，用于在确定广播波束权值组合对应的预测性能指标之前，根据所述区域内的用户数目，确定是否启动广播波束权值的确定。

20.根据权利要求19所述的装置，其中，

所述第三确定模块，用于执行以下至少之一：

若所述用户数目大于第一数目阈值，且当前时间窗内的用户数据与前一个时间窗内的用户数据的数目变化量维持在第二预设范围内，启动所述广播波束权值的确定；

若所述用户数目大于第一数目阈值，且所述数目变化量与所述用户数目的比值位于第三预设范围内，启动所述广播波束权值的确定。

21.根据权利要求19所述的装置，其中，

第四确定模块，用于在应用所述第一广播波束权值组合之前，根据所述区域对应的场景类型，应用第二广播波束权值组合。

22.根据权利要求19所述的装置，其中，所述装置还包括：

第一获取模块，用于获取所述第一广播波束权值组合的实际性能指标；

恢复模块，用于若所述第一广播波束权值组合的实际性能指标与最优所述预测性能指标的差值在第一预设范围外，则恢复第二广播波束权值组合。

23.根据权利要求22所述的装置，其中，

所述应用模块，用于若所述实际性能指标与所述最优的预测性能指标的差值在所述第一预设范围内，则控制所述区域继续使用所述第一广播波束权值组合。

24.根据权利要求13或14所述的装置，其中，所述装置还包括：

接收模块，用于从所述区域的接入网元接收所述用户信息；

发送模块，用于向所述接入网元发送所述第一广播波束权值组合的应用指令。

25.一种广播波束权值确定网元，包括：

收发器，用于与接入网元进行信息交互；

存储器，用于信息存储；

处理器，分别与所述收发器及所述存储器连接，用于通过计算机可执行指令执行，控制所述收发器与所述接入网元的信息交互及所述存储器的信息存储，并实现权利要求1至12任一项提供的方法。

26.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现权利要求1至12任一项提供的方法。

27.一种通信系统，其中，包括：

接入网元，用于采集用户信息；

广播波束权值调整自适应调整网元，与所述接入网元连接，用于接收所述用户信息，并根据所述用户分布信息实现权利要求1至12任一项提供的确定广播波束权值的方法。

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