CN1269676A - 在无线网络中调整天线辐射的系统和方法 - Google Patents

Abstract

在无线网络中用于调整天线辐射的一种方法包括在整个已定义的范围内改变天线的天线辐射方向。当天线辐射方向被改变后测试接收器在测量位置处测量来自天线的信号参数。在无线网络或其分段中根据所测量的信号参数,处理系统为每个天线确定合成天线辐射方向。

Description

在无线网络中调整天线辐射的系统和方法

本发明通常涉及一种在无线网络中调整天线辐射以最小化同信道干扰的系统和方法。

无论何时开始安装或扩展一个无线网络，各种无线参数都必须在完全商业运行前调整到合适的值。无线参数的调整是指射频(RF)网络优化。RF优化典型包括调整基站天线的方向和下行链路发射机的发射功率。

无线业务提供者经常依赖尝试法策略以优化无线网络中的小区或其它地理区域的射频天线覆盖。尝试法策略需要通过反复的测试驱动(test drive)在相同的位置重复测量直到为每个基站发现天线方向的可行性星座(constellation)。测试驱动是指从一种交通工具取得射频测量样值，装备该交通工具以便测量射频参数比当行驶经过无线网络的覆盖区域时的位置。根据一个测试驱动期间在一簇小区中的记录的参数测量值，建立调整系统参数的建议。但是如果把不正确的建议用于运行的系统则尝试法方案有时会导致质量恶化或业务中断。在实现对系统参数建议的改变后，典型地完成另一个测试驱动以证实系统性能。如果最新的测试驱动没有表示足够的性能，无线网络或扩展则可能延迟商业运行，而随后由相应的测试驱动进行另一轮的参数调整。

即使无线网络及时进入商业运行，但不合适的射频优化可能会降低无线网络的容量。不能正确地优化射频覆盖将导致资金密集型的蜂窝基础结构的不必要的花费。例如，可能会增加并不真正需要的附加的信道容量或附加的小区基站以补偿错误优化的无线系统。

由于经常需要反复的或多次场地测量以得到射频优化的可接收方案，用于优化的尝试法方案浪费了宝贵的设计时间和技术资源。尝试法的重复特性使得该方案难以或不可能处理大型网络。因此，存在改进优化精确性而不依赖消耗时间和经验数据偶然积累的需要。

当无线网络从第二代无线网络向第三代无线网络发展时，把尝试法技术用于射频覆盖的优化将变得落伍了，因为期望第三代无线网络需要在与天线辐射图有关的变量和排列的数目上有显著的复杂性。第二代无线网络主要涉及在垂直方向上改变天线方向，即通常所说的向下倾斜(down-tilt)。相比之下，期望第三代无线网络能垂直和水平地改变基站天线辐射图。

根据本发明，一种在无线网络中调整射频覆盖的方法涉及以受控的方式改变天线的天线辐射方向以允许信号参数(例如，信号强度)的测量。当天线辐射方向改变时，测试接收机在测量位置测量来自天线的信号参数。处理系统根据测量的信号参数为网络系统的每个天线或其分段确定合成天线辐射方向。

下行链路天线的合成天线辐射方向指导天线辐射方向，结果对于整个无线网络中所选择的测量位置，在测试接收机的载波干扰比是充足的、最大化、或者符合另一个可接收的性能标准。天线辐射方向表示方向性或向下倾斜的辐射图关于所接收或发射的电磁信号具有最大增益的方位角、向下倾斜角、或两者兼有。通过消除采用依据传统的尝试法方案的场地测量的循环或反复特性，该方法及其相关数据结构的系统属性提高了射频优化的效率。

图1是根据本发明的无线网络的第一个实施例的方框图。

图2是说明在根据本发明的无线网络中调整天线辐射的方法的流程图。

图3A到图3C是根据本发明可能的合成天线辐射方向的图形描述。

图4是表示根据本发明的测量过程的方框图。

图5说明根据本发明用于测量信号干扰比的位置矩阵的数据结构。

图6说明根据本发明用于测量干扰和背景噪声的位置矩阵的数据结构。

图7是表示在根据本发明的无线网络中用于确定合成天线辐射方向以最小化平均干扰的密集过程的流程图。

图8是表示在根据本发明的无线网络中用于确定合成天线辐射方向以最小化平均干扰的模拟韧化过程(annealing procedure)的流程图。

图9是根据本发明的无线网络的第二个实施例的方框图。

根据本发明，图1表示一个无线网络，该无线网络包括经通信线路与多个基站控制器16耦合的移动交换中心10。一个基站控制器16耦合到一个基站18和一个天线系统20。实际上，基站控制器16、基站18、和天线系统20可以在同一位置以便经射频覆盖形成服务一地理区域的小区基站(cell site)。

移动交换中心10通常包括适于和基站控制器16合作支持交换和控制功能的任何电信交换机。实际上，移动交换中心10与至少另一个电信交换机通信以使移动交换中心10连接到公共交换电话网(PSTN)、无线网络、或者两个网络。

移动交换中心10在两个方面不同于许多标准的可用于商业的交换机。第一，移动交换中心10包括用于调度(schedule)每个天线系统20的天线方向的调度器12。第二，移动交换中心10包括与调度器12通信的中心天线控制器14。中心天线控制器14和调度器12包括用于在移动交换中心10的一个位置控制天线系统20的软件指令和兼容的处理系统。

中心天线控制器14适于经基站控制器16向天线系统20发送命令信号。命令信号可以从每个基站控制器16经过基站18发送到各自的天线系统20。在任何给定的瞬间，中心天线控制器14利用命令信号控制相应天线系统20中每个天线的辐射方向。中心天线控制器14通常在可用天线辐射方向限定范围内对每个测量位置改变天线辐射方向。对每个测试位置中心天线控制器14通过天线辐射状态的已定义范围旋转到天线辐射方向的峰值增益至少一次。中心天线控制器14按照调度向每个天线系统20发送命令信号，这样用协调的方式可以转动每个被控制的天线系统20的天线辐射方向。

调度器(scheduler)12包括协调每个天线的辐射方向变化的第一列表和一个第二列表。第一列表和第二列表一起作为一个调度。第一列表将无线网络中的天线按照天线测量顺序组织在一起。天线测量顺序确定一个序列，在该序列中测量来自不同的天线的电磁传输。

第二列表为每个天线组织辐射方向测量顺序。方向测量顺序确定一个序列，以该序列测量来自每个天线在不同辐射方向上的的电磁传输。按照第一和第二列表，位于移动交换中心10处的中央天线控制器14，发送命令信号到每个基站18以便控制相应天线方向图到一个给定方向。因此，在任何时刻，一个天线辐射图的峰值增益通常指向一个确定的方向。调度通常需要一个超过基站18数目和每个天线的可能天线辐射方向数的组合的存储容量。

调度确定一个持续时间，在此持续时间内每个天线辐射图将保持导向一个给定的方向。按照此调度的一个更好的结构，中央天线控制器14分别且连续地在可能的辐射方向状态的范围中扫描每个天线，以便测试接收机21在任意时刻仅从一个天线接收。当中央天线控制器14中的控制器指针到达调度中的最后一个天线的最后一个辐射方向之后，控制器指针重置为下一个天线的第一个方向；下一个天线的下一个测量循环将开始。在整个测试驱动期间在每个测量位置测量过程从第一个天线的第一个辐射方向执行到最后一个天线的最后一个辐射方向，直到覆盖整组测量位置或是至少覆盖统计上足够的部分的测量位置以便达到所选择的可信度水平。如果射频最优化方法仅应用于部分无线网络则不需要覆盖所有的测量位置。

在一个测试驱动期间采集的测量信号参数(例如，信号强度)数据用于确定每个天线合成天线辐射方向。如果天线辐射方向是以合成天线辐射方向排列的，则在整个无线网络的地理覆盖区上产生的总载波干扰比将是最大的，或者至少是充足的从而足以达到实际射频设计目的。

天线系统20通常包括相控天线阵天线或动态可控制辐射图的天线。天线辐射方向是指包括相控天线阵天线的任何设计的方向性天线的主波瓣峰值增益的方向。相控天线阵天线包括移相器或者另外响应于中央天线控制器14或是别的天线控制器而改变天线系统20的辐射图的别的信号处理技术。用相控天线阵天线，不仅能电子改变天线的辐射方向，而且也能电子改变天线的辐射图的形状。因此，网络操作员能优化或提高关于拓扑结构和通信量的网络性能。根据本发明，调整天线辐射的系统和系统化方法非常适用于开发在相控天线阵天线的辐射图方向变化中的适应性。

理论上，每个天线都能采用给定的范围内的任何辐射方向；天线辐射方向域是一个连续区间。但实际上，许多适用于商业的天线系统20仅提供天线辐射方向的离散的辐射状态。天线辐射方向和辐射方向变化能相应于来自中央天线控制器14的命令信号而调整到离散的状态。基于每个天线系统20的通常希望的射频覆盖来选择辐射状态范围以便限制在每个位置需要的测量范围。例如，如果建立一个天线系统20服务多-扇区小区中的某一扇区，则天线辐射方向范围可以限制在响应于天线系统20的那个扇区(或稍微超出它一些)。限制天线辐射图的范围可减少确定合成辐射方向的数据处理的负担并减少测量处理的持续时间。如果多单元天线与每个基站有关，则每个天线有一个由基站传输的相应的天线识别符以便允许同时或是连续的识别在一特殊时间发射电磁信号的现用天线。

测试接收器21包括用来从基站18接收已发射的下行链路电磁信号的接收器。在一个天线场地已发射的下行链路电磁信号来自天线系统20。基站18适合为识别有源辐射天线系统20和与之相关的辐射方向而发射一个唯一的基站识别码。测试接收器21可以简化相应于作为随后参考的信号参数的基站识别码记录。天线系统20通过诸如同轴电缆的传输媒质更好地耦合到基站18的一个相应传输射频端口。测量电磁信号的信号参数(例如，信号强度)的信号参数测量器耦合到测量接收器21。信号参数测量器，例如已接收信号强度指示器(RSSI)，包括在记录媒质上记录已测量信号强度的记录设备。记录设备可包括一个具有与信号强度测量器相连的适合的模拟或是数字接口的普通用途的计算机。可测量信号强度是指具有超过背景噪声的信号强度的任何信号。一个可测量信号可以由具有适当噪声系数的测试接收器21来检测和测量。测试接收器21在每个测量位置需要一个逗留时间，这由上述调度规定。

记录设备用由调度确定的一种方法和格式将从接收器接收的数据抽样记录到记录媒质上。记录媒质与一个由用来保存所期望的数据抽样所需要的多个寄存器组成的缓冲器相连。数据抽样可以包括相应于不同的测量位置和不同的天线场地的信号参数值(例如，信号功率或信号强度)。因此，在每个缓冲器中的寄存器的数目应至少和在不同天线场地的相应天线指定的天线辐射方向数一样。

在其它因素中，记录媒质的整个存储容量与天线的数目(n)，每个天线的天线辐射方向状态数目(l)，以及位置数(m)相当。用数学方式表达，在测试驱动中，有n×m×l个数据抽样要测量。

图2表示按照本发明的一种在无线网络中调整天线辐射的方法。从步骤S100开始，整个天线辐射方向的范围内天线组的天线辐射方向改变(例如，周期地)。虽然在另一个实施例中天线辐射方向由在每个地点的一组与公共基准时间同步合作的本地天线控制器控制，但是天线辐射方向最好由位于移动交换中心10的中央天线控制器14控制。

天线辐射周期表示天线在状态范围内从第一个状态到最后一个状态变化辐射方向的持续时间。天线控制器或中央天线控制器14最好设置天线辐射周期作为相当的在与测量位置一致的测量接收器位置处的测试接收器21的静止或是移动的持续时间。例如，如果每个天线系统的扫描速度比移动速度快，则对于在测量位置移动的移动测试接收器可以忽略测量错误。因此，中央天线控制器14按照天线辐射周期为每个天线的独立辐射方向变化的协作建立了一个通用调度。

在步骤S102，测试接收器21为多个测量位置的不同天线辐射方向测量信号参数。例如，测试接收器21为一个辐射周期测试来自在每个被选择的测量位置的天线的信号参数。测量的信号参数可以包括信号强度，虽然在另一个实施例中测量的信号参数可以包括信-噪(signal-to-noise)，载波-干扰(carrier-to-interference)，帧-差错率，比特差错率，或另一个射频性能测量。N个基站18中的每一个服务于被称为是小区的一个地理覆盖区域。总之，定义m个测量位置这样它们表示网络的整个覆盖区域。相应地，需要有m个缓冲器来记录测量数据。缓冲器的存储容量由每个天线可能产生的方向性状态的数目决定。对于步骤S102处的测量，通常测试接收器21在每个测量位置至少保持每个天线的一个扫描周期或是循环。

调整方法可以简化为在后续计算中仅测量和考虑网络的信标信道。通常信标信道指示每个小区的射频覆盖。例如，移动通信特别研究组(GSM)的广播控制信道(BCCH)和在IS-95中描述的CDMA(码分多址)中的导频信道都是信标信道。

在步骤S104，处理系统更好地将已测量信号参数编组为数据结构，例如相应于每个测量位置的位置测量矩阵。在步骤S106，基于数据结构(例如，位置测量矩阵)处理系统确定在无线通信系统(或其分段)中每一个天线的天线辐射状态的范围内合成天线辐射方向。

在一个更好的实施例中，天线辐射方向定义为表示观察峰值增益的方位角或是向下-倾斜角的二维矢量。在另一个更好的实施例中，合成天线辐射方向的候选者定义为包括表示辐射的主波瓣的峰值增益的中央矢量，表示主波瓣第一极限的第一极限矢量和表示主波瓣第二极限的第二极限矢量。第一和第二极限将对应低于主波瓣的峰值增益的某个指定数量的辐射水平。

在已选择的测量位置上处理系统最好确定干扰信号强度的系统宽度最小平均值(或近似值)从而获得在下行链路设备地点处各个天线的相应的合成天线辐射方向。另外，处理系统通过包括在所有已选择的测量位置上的背景噪声可以计算干扰信号强度的系统宽度最小平均值从而获得相应的合成天线辐射方向。在另一个实施例中，对无线网络估计系统宽度最大值载波-干扰比(或它的一个近似值)来代替系统宽度干扰电平以获得合成天线辐射方向。

本发明的调整方法，合并的测量过程和数学数据处理为无线网络有效地调整射频覆盖提供一个严格的框架。中央天线控制器14和调度器12控制测量操作，这样虽然在无线网络中所有可应用的测量位置最好仅被测量一次，但是射频仍然可能增强。

图3A到图3C每一个都表示包括四个天线位置的无线网络56的合成天线辐射方向54的可能星座的说明性图形描述。天线位置被标注为S₁到S₄，每个位置的天线辐射方向54被标注为e¹到e⁴。除了每个图中的天线辐射方向54是不相同的以外，图3A到图3C表示的是有相同测量位置50的相同通信系统。测量位置50被标注为x₀到x₅。

对于无线系统中的一组测量位置50的每个图形描述具有一个对应的平均干扰值。平均干扰也能根据载波-干扰比来表示，在此干扰包括载波带宽中所有可测量的电磁能量(例如，噪声)。根据本发明，处理系统确定一组测量位置的最低平均干扰并选择与此最低平均干扰(或它的近似值)相关的合成下行链路天线辐射方向54。最低平均干扰(或它的近似值)可以表示为一个称为e矢量的矢量，或象在图3A到图3C所示的参考数29一样用图形表示。矢量e表示所有天线位置或者只要测量位置组代表射频无线网络性能的所选择位置的系统宽度的解决方法。此外，根据一个特殊加权系数赋给测量位置一个有效值以便弹性地适合系统宽度解决方法从而达到特殊无线网络的射频性能指标。

图4更详细地表示了图2的步骤S102。测试接收器21测量来自产生所示的相应的辐射方向排列的天线的信号强度。在第一测量位置58，测试接收器21测量来自第一天线68，第二天线70，和第n天线72的信号强度。按照时分复用方式可以更好地对第一天线68，第二天线70，和第n天线72进行单独且连续的测量。然而，在另一个实施例中利用将不是单独一个接收器而是多个接收器调整到不同的频率而得到信号强度的同时测量。

在另一个实施例中，一个单独的扩频接收器接收不同的伪随机噪声码或是正交码以便允许来自可能提供由与之相关的基站所发射的唯一识别码的不同天线的多信道同时测量。不同的天线甚至可能与共同基站或是共同地点相联系。在图4中，从第一测量位置58开始，在天线辐射方向从辐射方向1.1到辐射方向1.L循环一个第一循环周期76期间测量第一天线68。测量第一天线68之后，当第二天线70从辐射方向(或辐射状态)2.1到2.L循环一个第二循环周期78期间，测试接收器21在第一测量位置58测量从第二天线70辐射的信号强度。当第二天线70的测量完成之后，过程继续进行直到在第一测量位置58处第n天线72在从辐射图n.1到n.L的第n循环周期中被测量为止。在第一测量位置58的所有循环周期的总和等于一个扫描周期82。

第一测量位置58之后，测量接收器21转移到第二测量位置60，在此期间就象在第一循环周期76进行的第一天线68，在第二循环周期进行的第二天线70，在第n循环周期进行的第n天线72一样，连续地测量第一天线68，第二天线70，第n天线72。过程继续进行直到所有所选择测量位置到达第m个测量位置64且每个天线的所有循环周期都完成了为止。

图5更详细地表示了图2的步骤S104。图5表示用来组织测量的数据和调整射频覆盖的一种结构化数据格式的数学表达。为测试接收器21的每个位置，结构化数据格式包括位置测量矩阵100。由包括为无线网络中的每个天线的多个天线方向的信号参数(例如，信号功率)测量的数组组成了每个位置测量矩阵100。但是，任何不能在测量位置提供一个可测量信号的天线将被位置测量矩阵100所忽略。在记录媒质中数据结构被更好地存储并用来为每个天线寻找最佳天线辐射方向。

随后的已测量信号参数的数学表达包括在图5的位置测量矩阵100中。S_i(x，eⁱ)表示天线i发射测量位置x接收的信号功率，在此eⁱ指发射天线i的方向。辐射方向eⁱ可以带有下标j这样eⁱ变成eⁱ _j，在此i表示一个发射天线识别符, j表示发射天线i的方向性状态。S的下标i表示下行链路天线的识别，它是测量位置x处的信号功率测量的来源。如果仅有一个下行链路天线i和每个相应的基站18相关，则天线i可以用作相应的基站18的特性基准。一个或多个天线和基站18可位于一个单独的地点。如果一个天线从与一个单独基站相联系的其它天线中独自地操作，则每个独立的天线(例如，扇形天线)需要一个天线识别符以便由测试接收器容易识别现用天线。立体角是一个由下面的等式所定义的二维矢量

eⁱ＝(θ_i，φ_i)         (1)

在此θ_i角和Φ_i角分别是指天线辐射方向的垂直角和方位角。假设每个天线有一个清楚定义的参考方向且测量对应于相应的天线i的参考方向的eⁱ。例如，在扇形小区，或是另一个合适结构中，每个天线i有由随后的等式定义的辐射方向的给定范围：

θ_i∈[θ_Li，θ_Ui]      (2)

φ_i∈[φ_Li，φ_Ui]     (3)

在此；L_i和U_i分别是指第一极限(例如，低频带)和第二极限(例如，高频带)。在位置x移动站将从站i接收如下的信号序列： $S_i(x,e_1^i),S_i(x,e_2^i),S_i(x,e_3^i),K,S_i(x,e_q^i),----\left(4\right)$

在此I＝1，2，...，并每个天线假设q个方向。对任何给定位置，S_i仅取决于e，因此，来自不同天线的信号能顺序地被接收。由于天线间的辐射方向扫描同步，按照图5所示的位置测量矩阵100测量位置x处的测试接收器21将更好地记录。

为了位置测量矩阵100中的表达式有效，测试接收器21在每个测量位置x停留一等于或是大于一个单独的扫描周期的持续时间。对于给定测量位置扫描周期等于辐射方向循环周期的和。每个天线循环周期是指对于在测量位置产生一个可测量信号的相应的天线的q个可能辐射方向的完整范围。I＝1，2，...，n，和j＝1，2，...，q，的立体角eⁱ _j的所有值从随后的表达式得到：

[θ_Li，θ_Ui]×[φ_Li，φ_Ui]        (6)

按照图5的数据结构为每个测量位置更好地记录位置测量矩阵100。对于m个测量位置，有相同数据结构的m个矩阵。m个矩阵的集合表示一个三维块(block)，如果提供了查寻规则的话，它使为所有的天线寻找正确的天线方向成为可能。

图5的位置测量矩阵100的每一行表示不同的下行链路天线。每一行测量矩阵位置指由S的下标和e的下标所确定的天线。实际上，每一个下行链路天线可与相应的基站18的一个下行链路发射相关。数据结构的每一栏可表示栏与栏之间方向变化的相同增量。另外，可排列每一栏以便不同天线的天线方向面向同一个方向。那样，例如，第一栏，表示方位角的0°天线辐射方向，而第二栏表示方位角的10°天线辐射方向。

通常，天线辐射方向和辐射图的主波瓣的峰值增益一致。峰值增益唯一地定义为辐射图的主波瓣中的任何一维或是多维范围。实质上辐射图的任何形状都可用来实践本发明。例如，如果仅考虑方位面，心形辐射图的主波瓣可对应于辐射图增益的半功率点(比峰值增益低3dB)由一对方位角定义。

可以由惯例按照方位角从零到360度的范围和垂直角从零到90度的范围指定天线辐射方向。天线辐射方向可包括下行链路方位角，下行链路向下倾斜角，或是两者。在一个更好的结构中，每一行有一个等于零到360度之间的间隔数的项目数。间隔数最好与可能的天线方向性状态数相当。

图5包含足够的信息以便为一维测量位置x计算载波-干扰(或信-噪比)。相反，图6包含位置矩阵处的足够信息以便为通信系统中的所有x的值确定最小干扰(或其近似值)。这里，为了说明的目的，天线地点或是矩阵S₁被排除在外，这是由于测量位置x₁由地点S₁服务,所以没有将S₁定义为一个干扰发射源。

因为图6所示的每个二维位置测量矩阵100都有高度和宽度，每个矩阵的深度由测量位置x的最大数m确定。图6所示的矩阵较低组表示与图6所示的矩阵较高组相似的背景噪声矩阵。N_i(x，eⁱ _j)表示可测量噪声功率在此N的下标i表示来自基站i，在测量位置x，在q种可能的天线辐射方向和n种可能的天线方向中的天线辐射方向eⁱ _j的一个噪声功率。X的上标仅仅表示m种可能的测量位置中的一个特定的测量位置。可以为每个测试位置创造一个对测量位置x具有相同值的单独的背景噪声矩阵104并将其加到相应的位置测量矩阵100上，以便指示无线网络中的无线干扰。但是，在某些情况下背景噪声矩阵可以和方向完全一致，以致信息可以被压缩为标量格式而不必牺牲计算平均系统宽度干扰水平的精确度。

对于每个天线位置的不同功率的设置要通过附加的测量来将功率控制算法考虑到天线调整过程中。这样的过程将增加附加的维数到位置测量矩阵100。有利的是，在阵列中的高阶次允许容易地应用强大的数学技术来提高或是优化在一个单独的基底至少位置x的射频覆盖。此外，可以以一种模块方式执行测量过程，用这种方式可以容易地重新定义，增加，或是删除测量位置以便达到实际的射频覆盖要求。

在图5和图6中描述的上面的数据结构包括有关无线网络信息的有效量，对于诸如用被分别分配给不同测量位置的加权系数表示的任何通信量加权考虑，组织该数据结构以允许来为每个天线的相应于天线方向的最小平均干扰而解答数学运算。

图7的流程图表示对每个天线确定合成天线辐射方向的密集比较方法(intensive comparison approach)。图7表示为完成图2的步骤S106的过程。基本上，密集比较方法为一组测量位置成功地确定并比较其系统宽度平均干扰值。系统宽度平均干扰值覆盖了无线网络中的整个一组测量位置或是所选择的测量位置。一个建议的最小平均干扰值表示在所选择测量位置的最低系统宽度平均干扰值的建议值。按照密集比较方法，同样在所选择的测量位置的一个建议的最小平均干扰值可以与另一个系统宽度干扰值比较以便确定最低系统宽度干扰或是一个可以接收的系统宽度干扰水平。在比较所有或是一些系统宽度平均干扰值之后，相应于最低系统宽度干扰或是一个可以接受的系统宽度干扰水平的合成辐射方向表示密集比较方法的结果。

在一个更好的实施例中，为了确定无线网络中的天线的合成辐射方向，密集过程包括比较干扰测量的连续平均值。干扰测量的每个平均值与相应的天线辐射方向范围的候选星座相关。处理系统包括干扰测量的一个现平均值和干扰测量的一个在前的最低平均值并为最低系统宽度干扰定义了作为建议的两个数中的较低的那个平均值。处理系统相应于最低系统宽度干扰的建议选择合成天线方向。前面所述的比较过程可以重复比较更进一步的干扰测量的连续平均值直到获得一个可以接收的系统宽度干扰水平。一个可以接收的系统宽度干扰水平可以根据实验研究或是根据来自任何类似的无线网络的实际观察的期望来优化无线网络。在需要准确的最低干扰测量(或是其近似值)的情况下，过程继续进行直到所有的平均系统宽度干扰都被比较。

为了提高无线网络的射频性能，要为测量位置x所选择的值或所有值和相关的位置矩阵计算或预测平均最小干扰。平均值最好包括一个加权平均，虽然在别的实施例中平均值是变量x(例如，测量位置)的覆盖区域的任何函数。为了计算加权平均代替平均值给每个测量位置分配相应的加权系数。对应于所有测量位置x的总的加权系数有一个总的近似或是精确等于一的加权系数。例如，如果给所有位置分配了相等的加权系数，则对于由测量位置数分开的每个测量位置加权系数都等于一。如果一个区域由于较大的通信量负载能力而具有优先权，则分配给在该优先权区域中的测量位置的加权系数高于它们按照上述平等加权系数方法分配将得到的加权系数。因此，将产生某个低于平均值的加权系数作为优先权区域的副产品，因为所有加权系数的和不能超过1。

上面的整个原理现在以一种数学的上下关系应用到图7中。理论上，系统宽度干扰的最小值，Q(e)，如果存在，应该可在连续的域中得到。但是，数学原理的实际应用指示的结果是在离散域中，在该离散域中可能是为了射频最优化的一个真正的结果。当e的总的可能值的数目对于处理系统的可利用的处理容量，存储容量和综合性能是合理的时，密集比较方法是可行的并可用来获得精确的结果。

密集比较过程包括如图7所示的为寻找使Q(e)(例如，在考虑的测量位置上的系统宽度干扰)最小的e(例如，天线辐射方向星座)值的算法。从步骤S10开始，处理系统设置初始值e⁽⁰⁾∈S，设置参数k＝0，Q_min＞0和e_min＝e⁽⁰⁾。在步骤S12，处理系统计算Q(e^(k))，在此k是迭代数，e∈[θ_li，θ _ui]x[φ_li，φ_ui]。K的圆括号表示k仅仅是一个上标并不是升高e到k次幂。在该方法的剩余步骤叙述完之后下面将详细叙述计算Q(e^(k))的过程。

在步骤S14，处理系统确定Q(e^(k)))是否小于表示建议的最小系统宽度平均干扰Q_min。如果表示平均系统宽度干扰的Q(e^(k))小于Q_min，则方法继续步骤S16。如果不是，则方法继续步骤S18。在步骤S16，处理系统设置Q_min＝Q(e^(k))且e_min＝e^(k)。在一整组测量位置或是所选择的测量位置处所有天线的合成辐射方向最好与载波-干扰比(或至少最高的合理的期望)相关。例如，如果无线网络包括十个天线每个天线有五个可能的天线辐射方向，则对该无线网络合成辐射方向有100,000个可能结果。

虽然在表示在此的说明的例子中，我们假设e_min和e^(k)是指每个具有固定形状的天线图，但是具有可变形状的辐射图将给本发明的最优化过程增加一个参数。在此披露的同样的数据过程通常可应用来为具有可变形状和可变方向的辐射图同时提高射频覆盖，虽然这样具有较高的复杂度。

在步骤S18，处理系统确定是否k等于N，K表示一个计算可能的天线辐射方向中的不同天线辐射方向的迭代。如果k等于N，则处理系统已经为所有测量位置x处理了测量抽样或位置测量矩阵。如果k小于N，方法继续到步骤S20。在步骤S20，处理系统设置k＝k+1以增加用变量k表示的迭代数。从步骤S20，方法返回到步骤S12。当完成由N值指示的所有必要的迭状后，密集过程结束。因此，在密集过程完成基础上，e_min被存储在处理系统的存储器或是寄存器中并表示合成天线辐射方向星座的结果。该结果为无线网络中的每个天线提供了天线方向选择设置或方向参数。

现在图7的密集比较过程已经叙述完毕，为步骤S12和步骤S16计算Q(e)和e的数学过程分别将在随后的段落中叙述。

在网络中的任意位置接收到的信号功率是由来自在相同频率或是公用频率范围中发射信号的所有基站的各自的信号功率之和。为了简单起见，假设所有n个基站在同一频带中发射，虽然本发明的方法可应用在更复杂的情况。此外，假设所有的n个基站操作在同一频率范围内，典型的例如在CDMA网络中。上述假设不限定所建议的方法在具有不同频率结构的别的无线网络中的应用。按照上述假设，在关于基站i的测量位置x处测量的载波-干扰比用如下的等式来模拟： $\frac{S_i(x,e^i)}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^n{S}_j(x,e^j)+N(x,e^1,e^2,K,e^n)}----\left(7\right)$

在此N(x，e¹，e²，...，eⁿ)是指x处的背景噪声。在方向e¹，e²，...，eⁿ处的背景噪声的依赖性是由使用相同频带的其它信道干扰，或是在频带中的相同载波的干扰引起的。对于未加载系统，背景噪声根本不取决于所有基站天线的辐射方向，在忽略与基站天线相关的任何方向性分量后，对于未加载系统背景噪声可以取样为N(x)。

令C_i表示基站i的覆盖区域，然后，上面给出的载波-干扰比仅定义在x∈C_i。因为上述等式支持i＝1，2，...，n，则有必要假设如下的关系式：

C_iI C_i＝θ，对于i≠j      (8)

上述关系式确保定义的载波-干扰比是唯一的。上述关系式不适用于与最优化活动相联系的越区切换。假设每个基站一个固定发射功率，为了得到合适的合成天线方向则载波-干扰比的值是首先的考虑因素。考虑到以相应的辐射方向导向每个天线以及测试驱动可包括不同测量位置，则按照上述等式的载波-干扰比的计算的计算量非常强大。因此，代替在测量位置的最大解答上述等式，在测量位置的最小干扰则解答下列等式：

该等式仅包括加法，同样的，可以加速最优化过程的函数赋值，这里e＝(e¹，e²，...，eⁿ)是2n维的矢量且表示如下： $e\∈{\×}_{i=1}^n[{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{Li}},{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{Ui}}]\×[{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{Li}},{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{Ui}}]---\left(10\right)$

既然每个测量位置x唯一地属于集合C_I，则网络的质量可以通过所有测量位置的Q(x，e)测量。在为每一个测量位置x最小化载波-干扰比的尝试中，测量位置之间的明显的冲突升高。因此，在小区中的一个测量位置的最大载波-干扰比可以在别的小区中的另一个测量位置的载波-干扰比损耗得到。

因为确定e是本调整方法的目的，所以不同x(例如，测量位置)的平均值允许从不同的测量位置和其相应小区处得到的覆盖范围之间不相同。为了这个目的，我们按照如下的等式介绍一种测度μ∈[0，1]在

并定义了一个标量：

Q(e)＝∫_CQ(x，e)μ{dx}，    (11)

这里μ不必是连续的。在离散的情况和按照基于上述等式的一个实际例子，上面的总和可以表达为加权和，该加权和中每个位置测量有相应的加权系数。加权和等式表示如下： $Q\left(e\right)=\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}Q\left(\right(x_j,e)w_j----\left(12\right)$ 这里x_j是指离散位置且 $\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j=1---\left(13\right)$

测度μ的应用能够避免牺牲别的小区对一些小区过高估计。例如，如果在小区中的测试驱动路线很短，则和其它的小区，或者甚至和平均载波-干扰比相比，不利地的是在这个小区中的载波-干扰比将被抑制。因此，为了避免由于不同的大小的C产生_i的这种偏见情况，这样选择μ是合理的：

这里的C_i绝对值是指小区i的测试驱动路径且i＝1，2，3，...，n。相应地，离散情况的加权如下：

w_i＝μ{d(x_i，x_i-1)      (15)

这里d(x_i，x_i-1)是指从位置x_i-1到x_i一个移动端传播的实际距离且x₀是开始点。

例如，用n个可能的基站识别符，如果每个天线有q个可能的方向且如果为了一个精确结果考虑所有的干扰值，按照图7的密集比较方法的计算对每个测量位置将需要N＝qⁿ个函数赋值，这样在最小干扰值到达及相应的e_min确定之前每个位置达到了m×qⁿ的总数。因此，如果对于处理系统的处理性能来说N太大，则在相关的图8中叙述的的交互模拟韧化(annealing)方法用来代替图7的密集比较方法。不论N是否太大都按照与用于实现该方法的一个或多个处理器计算机的处理容量和必要处理时间相涉及的标准商业惯例和技术惯例的客观一致性来确定。

图8表示实现图2的步骤S106的模拟韧化过程。图8是图7的可选择过程。模拟韧化过程表示在图8的流程图中，对照图7的密集比较方法，模拟韧化过程统计地抽样位置测量矩阵以降低处理容量，处理时间，或是二者。

按照模拟韧化过程，最低平均系统宽度干扰和每个天线位置的相应的天线辐射方向可以预测来降低处理容量，处理时间，或是二者。模拟韧化过程包括产生一个随机数以便为所有测量位置或是所选择测量位置上的平均最低系统宽度干扰(或其近似值)选择一个建议值。估计概率以确定所选择的候选者是否被接受作为平均最低系统宽度干扰的下一个估计。

随后的数学表达和进一步理解模拟韧化过程有关。模拟韧化过程定义结构属性，重新配置属性，目标函数，和有关韧化调度。结构属性包括编号为i＝1，2，...，n的基站。重新配置属性相应地包括两个随机数用来产生一对表示为(θ，φ)的新的随机数。目标函数定义为E：＝Q(e)并指定在一个极小化问题中。韧化调度器定义了表示不同伪-能量级的状态。对应的一个新的伪-能量级的状态用来代替具有由如下的等式表达的概率的旧状态：

这里C_k是一个确定的迭代或是控制参数，E_n是当前的伪-能量状态而E₀是初始或是先前的伪-能量状态。根据属于本发明调整方法的无线系统的特殊结构，最初不同的C_k可以有一个值。当E_n＜E₀时，赋值给概率p＝1。韧化调度通常按能量级状态进行向下步骤，有时进行可以抵销能量级状态中的先前向下步骤的一个向上步骤。

在

的韧化调度之后，函数a(X_k，y_k+1，C_k)被建模。前面的向上(uphill)步骤被执行以避免错误选择本地最小值为对于函数a(X_k，y_k+1，C_k)的绝对估计最小值。函数a(X_k，y_k+1，C_k)致力于加快与天线辐射方向的不同候选星座相关的系统宽度干扰的比较，找到天线辐射方向的一个星座。

在迭代完成之后为了用天线系统20的当前的辐射方向状态星座来代替先前的辐射方向状态星座以便最终得到最优的辐射方向状态星座，函数a(x_k，y_k+1，c_k)提供一个在0和1之间(包括0和1)的概率值。对于客观无线服务提供者所选择的辐射方向星座对应最小系统宽度载波-干扰或是最低合理的可接受的系统宽度载波-干扰。

计算估计的最小系统宽度干扰水平的实际过程是以概率收敛的迭代。它重要的部分是为C_k定义一个确定或是自适应调度器，这里k是指迭代步骤且可以表示为一个迭代。相应于能量E_n＝E(x_k)让x_k表示迭代k处的当前点，在此x_k＝e^(k)这样相应于表示为e^(k)的天线方向状态候选星座x_k表示一个随机选择的辐射方向状态星座。

参照图8，从步骤S24开始，对应于一个最好是均匀分布的概率分布D(x_k)产生一个新的点y_k+1。接着，在步骤S26产生一个在[0，1]之间的均匀随机数p。从步骤S26开始利用随机数p，在步骤S28，处理器执行以下的表达式以确定x_k+1是否被修正：

是否p≤a(x_k，y_k+1，c_k)，这里a(x_k，y_k+1，c_k)＝min{(1，exp[-(E(y_k+1)-E(x_k))]}？

在上述等式中，y_k+1表示天线辐射方向星座的新的建议值，而x_k表示天线辐射方向星座的先前值。如果步骤S28的结果为真，在步骤S30设置x_k+1等于y_k+1。上述等式和如果对一组测量位置x，新的系统宽度干扰(Q)低于先前的系统宽度干扰(Q)，则新的系统宽度干扰是可以接受的这一原理是一致的。因此，系统宽度干扰(Q)通常，但不总是，由y_k+1值的可接受性减少为一个新的值。

如果步骤S28完成的结果为假，则步骤S32设置x_k+1＝x_k。从而，上述等式和如果由y_k+1值的可接受性增加Q的值和如果概率不指示y_k+1值的可接受性，则保持x_k的先前的值的这一原理是一致的。当步骤S28的完成结果是假从而防止Q被锁定到系统宽度干扰的本地最小值，而不是获得系统宽度干扰的全网最小值时，概率可以指示y_k+1值的可接受性。在步骤S30或是步骤S32的之后的步骤S34，设置C_k+1等于u(x₀，x₁，...，x_k，y_k+1)，这里为了说明的目的可以用如下等式表示u(x₀，x₁，...，x_k，y_k+1)： $u(x_0,x_1,K,x_k,y_{k+1})=\underset{i=0}{\overset{k}{\max }}\left\{\right|E\left(x_{i+1}\right)-E\left(x_i\right)\left|\right\}/\ln (k+1)---\left(20\right)$

在上面等式中等式右边的x_k+1理解为y_k+1。在步骤S36，处理器决定是否执行停止标准。例如，在别的无线网络根据本发明的天线调整过程的至少一个先前的操作的实验证据则停止标准能确定系统宽度干扰(Q)是否在一个可接受的水平。一旦系统宽度干扰到达一个可接受的水平，即使系统宽度干扰的绝对估计最小值可能再也不能得到，天线调整过程也将停止。因此，相应于模拟韧化方法则处理系统的负荷将减少且通过在达到工程目的的实际结果上停止来加速天线调整过程。上面的概念可以象应用在系统宽度干扰最小值一样等同地应用于系统宽度干扰最大值。如果执行停止标准，过程在步骤S38结束。如果不执行停止标准，过程继续从再次步骤S24开始。

总之，模拟韧化方法表示获得绝对系统宽度干扰，或绝对最大系统宽度干扰之间的折衷，和数据处理效率。相应于系统宽度干扰的实际结果被分配一个概率这样实际结果产生最低系统宽度干扰。例如，模拟韧化方法的实际结果可由一个位于70％到90％置信度范围内的估计置信度概率来补充，那样实际结果反映了绝对最小系统宽度干扰。模拟韧化方法极其适用于C_K和k+1的自然对数成比例的情况以便获得覆盖范围的结果。

按照本发明，该方法通过将合理的原理基础组合到科学的方法并组织多维矩阵的巨大数目的数据来容易地产生可重复的测量结果。有利的是，多维矩阵应用于实现图7的密集方法，图8的模拟韧化方法，或是二者的修正的软件说明的模块特性，以便解决最小平均干扰和相应的天线位置。此外，顺序组织的数据结构非常适合用除了密集方法或是模拟韧化方法的其它数学方法来处理。数据结构，例如位置测量矩阵，是很容易应用到落入本发明范围的巨大的分类的不同的数学算法中。

图9表示关于图1的一个备用无线网络结构。就象图1中是参考数字一样图9用元件表示。图9的无线网络除了移动交换中心11和基站控制器22以外和图1的无线网络一样。特别是图9的移动交换中心11可以包括没有调度器12和中央天线控制器14的任意的适当的移动交换中心。取而代之，每个基站控制器22包括本地调度器24和本地天线控制器26。因此，图9有利地允许在基站18或基站控制器22处执行多个过程变化，而这在移动交换中心11处是被反对的。本领域普通技术人员将理解与基站18和基站控制器22联系的软件常常比移动交换中心11的软件更容易修改且具有制作精细程度更低。

本地天线控制器26和本地调度器24分别地控制每个相应的天线系统20，但却通过移动交换中心11进行通信而相互调整。然而，本地调度器24和移动交换中心11之间的通信将限制在用来激活本地调度器24和关闭本地调度器24从而降低移动交换中心11和基站控制器22之间的信号通信量。

只要对于在定义的相互间的时间偏移处产生辐射图方向变化每个本地天线控制器26和其它本地天线控制器26同步则本地调度器24和移动交换中心11之间的通信不需要被实时完成。在一个更好的实施例中，在每个基站每个本地天线控制器26由一个本地全球定位系统(GPS)时钟提供同步。在另一个实施例中，位于基站控制器16或移动交换中心10的网络时钟(例如，铷-基，高-稳定性振荡器)为本地天线控制器26的同步提供一个网络时钟。

基于为了调整每个天线的辐射方向变化的调度则每个本地天线控制器26与其它本地天线控制器26相关以便适当地判断整个无线系统的性能。本地天线控制器26合作执行相同的功能且结果作为中央天线控制器14。类似地，图9的本地调度器24合作执行相同的功能且结果作为图1的中央调度器12。

每个天线系统11的监视面(watch face)符号表示在测量过程中的从相应的天线系统20和基站18电磁发射的不同的唯一时隙。在测量位置每个基站18和相应的天线系统20更适宜于在每一个扫描周期82分配一个时隙。正如用监视面符号符号性表示的那样时隙相互漂移并同步。因此，每个时隙更足以允许在如前面所定义的第一极限和第二极限内改变每个相应的天线系统20的每个辐射方向状态。在无线系统时分复用模式下每个指定的基站18和天线系统20为它的时隙发射,而所有其它基站18和相应的天线系统20保持空闲等待由唯一的时隙表现的它们的次序(turn)。

图9的结构非常适于测试与潜在合成天线辐射方向相关的载波-干扰比。基站18为经天线系统20的发射产生识别符这样在每个测量位置的测量期间每个基站18和与它相关的天线系统20将由测试接收器21识别。一旦所有的测量完成测试接收器21经基站18通知移动交换中心11中止测量过程并重新开始正常操作，或是另一个操作模式。

这样的详述叙述了本发明的系统和方法的不同实施例。权利要求书的范围是指包括本说明书中披露的说明实施例的各种不同修改和等同物。因此，下面的权利要求根据的是包括与本发明在此披露的实质和形式一致的修改，等同结构，和特征的合理的广泛的解释。

Claims (34)

1.一种用于为无线网络或其分段调整天线辐射的方法，该方法包括步骤：

改变在整个天线辐射方向范围中多个天线的天线辐射方向；

对多个测量位置的改变的天线辐射方向测量信号参数；

根据所测量的信号参数在无线网络或其分段中每个天线范围内确定合成天线辐射方向。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于合成天线辐射方向被定义为一个二维矢量表示来自相应的天线的方位角和来自该相应天线的向下倾斜角。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，对于合成天线辐射方向，候选天线辐射方向，被定义为包括表示辐射主波瓣的峰值增益的中央矢量，表示辐射方向状态的第一极限的第一极限矢量，和表示辐射方向状态的第二极限的第二极限矢量。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于测量步骤包括在测量位置测量信号强度作为信号参数。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于确定步骤包括确定在一组测量位置上的干扰信号强度的系统宽度最小平均值和识别与该组的系统宽度最小平均值相关的合成天线辐射方向星座。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于确定步骤包括确定在一组测量位置上的加上背景噪声的干扰信号强度的系统宽度最小平均值和识别与该组的系统宽度最小平均值相关的合成天线辐射方向星座。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于确定步骤包括确定在一组测量位置上的干扰信号强度的系统宽度最大信噪比平均值和识别与该组的系统宽度最大值相关的合成天线辐射方向星座。

8.一种用于为无线网络或其分段调整天线辐射的方法，该方法包括步骤：

    根据调度改变在整个天线辐射方向范围中的多个天线的天线辐射方向；

    对多个测量位置的改变的天线辐射方向测量信号强度；

将所测量的信号强度组织到对应每个测量位置的位置测量数据结构中；

根据位置测量数据结构中的数据确定在无线网络或其分段中的天线范围内的合成天线辐射方向以便降低或最小化无线网络中的射频干扰。

9.根据权利要求8的方法，进一步包括步骤：

    从所测量的信号强度导出干扰平均值和将每个干扰平均值与合成天线辐射方向的候选者相关。

10.根据权利要求8的方法，其特征在于确定步骤进一步包括比较与合成天线辐射方向的相应候选者相关的连续干扰平均测量值以便识别与当前确定的干扰平均值和先前确定的最低干扰平均测量值二者中较低者相关的候选者。

11.根据权利要求8的方法，进一步包括步骤：

选择合成天线方向作为相应于当前确定的干扰平均值和干扰测量的一个先前确定的最低平均值二者中较低者的候选者。

12.根据权利要求9的方法，其特征在于导出步骤进一步包括分配给每个测量位置一个相应的加权系数以便计算一个加权平均从而代替并取代干扰平均值，整个测量位置有一个近似或精确等于一的总的加权系数。

13.根据权利要求8的方法，其特征在于确定步骤进一步包括步骤：

    产生一个随机数来为与测量位置上的一个平均最低系统宽度干扰相关的合成辐射图方向选择候选者。

估计所选择的候选者实际提供平均最低系统宽度干扰的概率；

如果所估计的可能性达到一个必要的置信度标准估测所选择的候选者作为提供平均最低系统宽度干扰的合成辐射方向。

14.根据权利要求8的方法，其特征在于确定步骤为确定与测量位置上的一个最低平均系统宽度干扰相关的一个合成天线辐射方向星座按照一个密集过程应用下面的等式：

   Q(e^(k))＜Q_min，

式中k是一个迭代数，e∈[θLi，θUi]×[φLi，φUi]，Q_min表示最低平均系统宽度干扰，Q(e^(k))表示相应于表示为e^(k)的一个候选的天线辐射方向星座的一个建议的最小平均系统宽度干扰。

15.根据权利要求8的方法，其特征在于确定步骤为确定与测量位置上的一个最低平均系统宽度干扰相关的一个合成天线辐射方向星座按照一个模拟-韧化过程应用下面的等式： $a(x_k,y_{k+1},c_k)=\min \{1,\exp (-\frac{E\left(y_{k+1}\right)-E\left(x_k\right)}{c_k})\}$

其中a(x_k，y_k+1，c_k)是一个为了决定是否设置x_k+1＝y_k+1或x_k+1＝x_k而提供一个0和1之间的概率值的函数，在此E(y_k+1)表示一个当前的伪能量状态，x_k表示天线方向的一个候选星座的一个先前值，y_k+1表示天线方向的一个候选星座的一个新的建议值，c_k是一个迭代控制参数，k表示一个迭代级，且x_k＝e^(k)，这里e^(k)表示相当于一个迭代级k的一个天线辐射状态的候选星座

16.根据权利要求15的方法，进一步包括按下面的等式为下一个迭代用c_k+1更新c_k的步骤： $u(x_0,x_1,K,x_k,y_{k+1})=\underset{i=0}{\overset{k}{\max }}\left\{\right|E\left(x_{i+1}\right)-E\left(x_i\right)\left|\right\}/\ln (k+1)$

在此等式右边的x_k+1被理解为y_k+1。

17.根据权利要求8的方法，其特征在于组织步骤包括由符合如下数学表达式的一个矩阵组成的位置数据结构： $\left[\begin{array}{ccccc}{S}_1(x,e_1^1)& S_1(x,e_2^1)& ...& ...& S_1(x,e_q^1)\\ S_2(x,e_1^2)& S_2(x,e_2^2)& ...& ...& S_2(x,e_q^2)\\ \underset{.}{\overset{.}{.}}& \underset{.}{\overset{.}{.}}& \underset{.}{\overset{.}{.}}& \underset{.}{\overset{.}{.}}& M\\ S_n(x,e_1^n)& S_n(x,e_2^n)& ...& ...& S_n(x,e_q^n)\end{array}\right]$

在此S表示用功率表示的已测量信号强度，S的下标表示第一基站识别符直到第n基站识别符，x表示一个测量位置，e表示在如e的下标所表示的q种可能天线辐射方向，和如e的上标所表示的n种可能的天线识别符中的一个天线辐射方向。

18.根据权利要求8的方法，其特征在于确定步骤包括符合如下数学表达式的背景噪声： $\left[\begin{array}{ccccc}{N}_1(x,e_1^1)& N_1(x,e_2^1)& ...& ...& N_1(x,e_q^1)\\ N_2(x,e_1^2)& N_2(x,e_2^2)& ...& ...& N_2(x,e_q^2)\\ \underset{.}{\overset{.}{.}}& \underset{.}{\overset{.}{.}}& \underset{.}{\overset{.}{.}}& \underset{.}{\overset{.}{.}}& \underset{.}{\overset{.}{.}}\\ N_n(x,e_1^n)& N_n(x,e_2^n)& ...& ...& N_n(x,e_q^n)\end{array}\right]$

在此N表示所测量的噪声功率，N的下标表示第一基站识别符直到第n基站识别符，x表示测量位置，e表示在如e的下标所表示的q种可能天线辐射方向，和如e的上标所表示的n种可能的天线识别符中的一个天线辐射方向。

19.根据权利要求8的方法，其特征在于，改变步骤以一种与相符于每个测量位置的测量接收机的固定或是移动持续时间一致的方式来改变整个辐射状态范围的天线辐射方向。

20.根据权利要求8的方法，其特征在于改变步骤建立作为组织无线网络内的天线为天线测量顺序的第一列表和为每个天线组织辐射方向测量顺序的第二列表的调度。

21.一种在无线网络中用于调整天线辐射的系统，该系统包括：

与相应的天线系统相关的多个基站；

多个本地天线控制器，用于控制天线系统的天线辐射方向，与每个天线系统相关的天线辐射方向在整个天线辐射方向范围内被循环；

用于和相应的本地天线控制器中的一些通信的多个本地调度器，该本地调度器用时分复用方式调整天线系统中不同的一些的天线辐射图这样在测量程过程的任何时间仅有来自一个天线系统和与之相关的基站的一个天线辐射图被产生。

22.根据权利要求21的系统，进一步包括：

用于在所选择的测量位置测量来自相应的天线系统的信号强度的一个测试接收器。

23.根据权利要求21的系统，进一步包括：

用于组织所测量信号强度到对应于每个所选择的测量位置的位置测量矩阵的数据处理系统，根据位置测量矩阵，该数据处理系统确定在无线系统或其分段中的每个天线的范围内的合成天线辐射方向。

24.根据权利要求23的系统，其特征在于合成天线辐射方向被定义为二维矢量表示来自相应的天线系统的方位角和来自相应天线系统的向下倾斜角。

25.根据权利要求23的系统，其特征在于对于合成天线辐射方向的候选者被定义为包括表示辐射主波瓣的峰值增益的中央矢量，表示辐射方向状态的第一极限的第一极限矢量，和表示辐射方向状态的第二极限的第二极限矢量。

26.根据权利要求21的系统，其特征在于本地调度器调整天线系统不同的一些的天线辐射图这样每个天线系统和与它相关的基站有一个分配的时隙，来在与每个测量位置相关的每个扫描周期发射至少一辐射图方向状态。

27.根据权利要求21的系统，其特征在于每个基站适于发射一个唯一的基站识别码来识别天线系统中的一些活跃地辐射的天线及与之相关的辐射方向。

28.一种用于在无线网络中调整天线辐射的系统，该系统包括：

与相应的天线系统相关的多个基站；

中央天线控制器，用于控制天线系统的天线辐射方向，使与每个天线系统相关的天线辐射方向在整个天线辐射范围内被循环；

用于和中央天线控制器通信的中央调度器，该中央调度器用时分复用方式调整天线系统中不同的一些的天线辐射图这样在测量过程中的任何时间仅有来自一个天线系统和与之相关的基站的一个天线辐射图被产生。

29.根据权利要求28的系统，进一步包括：

用于在整个范围内所选择的测量位置上测量来自相应的天线系统的信号强度的测试接收器。

30.根据权利要求28的系统，进一步包括：

用于组织所测量信号强度到对应于每个所选择的测量位置的位置测量矩阵的数据处理系统，根据位置测量矩阵，该数据处理系统确定在无线系统或其分段中的每个天线的范围内的合成天线辐射方向。

31.根据权利要求30的系统，其特征在于合成天线辐射方向被定义为二维矢量表示来自相应的天线系统的方位角和来自一个相应天线系统的向下倾斜角。

32.根据权利要求30的系统，其特征在于对于合成天线辐射方向的一个候选者被定义包括表示辐射主波瓣的峰值增益的中央矢量，表示辐射方向状态的第一极限的第一极限矢量，和表示辐射方向状态的第二极限的第二极限矢量。

33.根据权利要求28的系统，其特征在于中央调度器调整天线系统不同的一些的天线辐射图这样每个天线系统和与它相关的基站有一个分配的时隙，来在与测试接收器的每个测量位置相关的每个扫描周期发射至少一辐射图方向状态。

34.根据权利要求28的系统，其特征在于每个基站适合于发射唯一基站识别码用于天线系统中的一些活跃辐射天线及与它们有关的辐射方向的识别。

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