使天線傾斜最佳化的方法和設(shè)備技術(shù)

在蜂窩電信網(wǎng)中，通過(guò)增加基站天線傾斜角而減小上行鏈路干擾（由目標(biāo)小區(qū)中的基站所測(cè)量）和同信道干擾（由同信道小區(qū)中的移動(dòng)單元所測(cè)量）。然而，增加基站天線傾斜角減小了目標(biāo)小區(qū)的有效覆蓋面積。為了得到最佳基站天線傾斜角，對(duì)于多個(gè)候選的基站天線傾斜角中的每個(gè)天線傾斜角定量化其干擾減小和目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積減小。然后，可確定對(duì)于每個(gè)候選的基站天線傾斜角的干擾減小與目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積減小的比值。最后，可以鑒別最佳基站天線傾斜角為反映干擾減小與目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積減小的最大比值的一個(gè)候選的基站天線傾斜角。（*該技術(shù)在2018年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
背景本專利技術(shù)涉及蜂窩電信領(lǐng)域。更具體地，本專利技術(shù)涉及調(diào)節(jié)目標(biāo)小區(qū)中基站天線的傾斜角，以達(dá)到改進(jìn)由基站接收的上行鏈路信號(hào)質(zhì)量以及改進(jìn)由運(yùn)行在同信道小區(qū)中的移動(dòng)單元接收的信號(hào)質(zhì)量的目的。在蜂窩電信系統(tǒng)(例如，蜂窩移動(dòng)電信系統(tǒng))中，保持和／或改進(jìn)語(yǔ)音質(zhì)量是很重要的?？赡茱@著而有害地影響語(yǔ)音質(zhì)量的一個(gè)因素是存在同信道干擾。同信道干擾是在位于互相相鄰的或很接近的兩個(gè)或多個(gè)小區(qū)(即，同信道小區(qū))復(fù)用(即，共用)相同的頻率或頻率集時(shí)發(fā)生的。實(shí)際上，在一個(gè)小區(qū)中，在復(fù)用的頻率上發(fā)送的信號(hào)，在另一個(gè)小區(qū)就被看作為干擾?？梢员苊馔诺栏蓴_的一個(gè)方法是分配一組專用的頻率給系統(tǒng)中的每個(gè)小區(qū)，以使得沒(méi)有兩個(gè)小區(qū)復(fù)用同一個(gè)頻率。不幸地，只有有限數(shù)目的可供使用的頻率來(lái)覆蓋日益增長(zhǎng)的蜂窩業(yè)務(wù)的要求。因此，分配專用的頻率組給每個(gè)小區(qū)對(duì)于解決同信道干擾問(wèn)題來(lái)說(shuō)，通常不是可行的。經(jīng)常被用來(lái)最小化(而并非消除)同信道干擾的另一個(gè)方法涉及復(fù)用距離的最大化。復(fù)用距離通常被理解為復(fù)用同一個(gè)頻率或頻率集的兩個(gè)小區(qū)(即，同信道小區(qū))之間的距離。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易看到，隨著復(fù)用距離增加，同信道干擾減小(即，信號(hào)強(qiáng)度隨距離減小)。然而，隨著蜂窩業(yè)務(wù)的需求增加，雖然可供使用的頻率數(shù)目保持相同，蜂窩業(yè)務(wù)提供者不得不建立具有更小的覆蓋面積的附加小區(qū)。這又勢(shì)必會(huì)減小而不是加大復(fù)用距離。因此，依賴于增加復(fù)用距離以抵消同信道干擾的影響的方法也是不太實(shí)際的解決辦法。用于減小同信道干擾的再一個(gè)方法涉及調(diào)節(jié)基站天線的指向或傾斜角。通常，基站天線向運(yùn)行在相應(yīng)的小區(qū)(這里稱為目標(biāo)小區(qū))內(nèi)的各個(gè)移動(dòng)單元發(fā)送電信信號(hào)和接收來(lái)自它們的電信信號(hào)。通過(guò)重新設(shè)置天線以使得天線波束更加指向水平線以下，使得與天線波束有關(guān)的能量在更大的程度上指向目標(biāo)小區(qū)以及遠(yuǎn)離任何很接近于目標(biāo)小區(qū)的相鄰小區(qū)或同信道小區(qū)。因此，目標(biāo)小區(qū)中的基站天線接收的上行鏈路干擾被減小，運(yùn)行在同信道小區(qū)中的移動(dòng)單元所接收的、由目標(biāo)小區(qū)中的基站發(fā)出的發(fā)射所形成的同信道干擾也減小。正如用于避免或減小同信道干擾的其它的上述方法一樣，通過(guò)重新安置基站天線以減小同信道干擾，沒(méi)有折衷就無(wú)法進(jìn)行。通過(guò)附圖說(shuō)明圖1最好地顯示了與重新放置基站天線有關(guān)的主要折衷。在圖1上，如果傾斜角101增加，因而造成天線波束103的峰值偏離目標(biāo)小區(qū)的邊界105而朝內(nèi)部指向，則對(duì)于在基站與運(yùn)行在目標(biāo)小區(qū)之中而處在或靠近目標(biāo)小區(qū)邊界105上的移動(dòng)單元之間傳輸?shù)哪切┬盘?hào)，其信號(hào)強(qiáng)度或載波-干擾比(即，C／I)將會(huì)不希望地減小。換句話說(shuō)，天線波束103的傾斜角101的增加有效地減小目標(biāo)小區(qū)的覆蓋面積，盡管它也減小了目標(biāo)小區(qū)中以及附近的同信道小區(qū)中的同信道干擾的電平。因此，重要的是確定天線傾斜角，在這個(gè)傾斜角上，同信道干擾被充分地減小，而同時(shí)使得與目標(biāo)小區(qū)有關(guān)的覆蓋區(qū)域的損耗最小化。盡管應(yīng)當(dāng)在確定最佳天線傾斜角時(shí)考慮干擾的減小和目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積的減小，但沒(méi)有采取這樣的方案的已知蜂窩電信系統(tǒng)。例如，美國(guó)專利No．4，249．181(“Lee”)描述了一種這樣的系統(tǒng)，其中同信道小區(qū)中的同信道干擾電平是通過(guò)向下傾斜天線波束一個(gè)預(yù)定的量而被減小的。更具體地，天線波束被這樣地重新指向使得天線方向性圖中在主瓣與第一副瓣之間的“凹坑”總的對(duì)準(zhǔn)相鄰的或同信道的小區(qū)的方向。雖然這個(gè)方法減小了目標(biāo)小區(qū)和同信道小區(qū)中的同信道干擾，但不能保證目標(biāo)小區(qū)中所有的移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)質(zhì)量整體地有改進(jìn)，因?yàn)樵谥匦轮赶蛱炀€波束時(shí)，與目標(biāo)小區(qū)有關(guān)的覆蓋面積已被大大地減小，實(shí)際上使得運(yùn)行在目標(biāo)小區(qū)邊界的移動(dòng)單元得不到服務(wù)。在另一個(gè)例子中，美國(guó)專利No．5，093，923(“Leslie”)描述了調(diào)節(jié)天線傾斜角來(lái)減小干擾。更具體地，Leslie涉及到與蜂窩轉(zhuǎn)發(fā)器或中繼站有關(guān)的天線相對(duì)于施主小區(qū)的天線的指向的調(diào)節(jié)。然而，用來(lái)發(fā)送和接收信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)器或中繼站天線的指向并沒(méi)有改變。所以，由轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋的區(qū)域和施主小區(qū)(即，目標(biāo)小區(qū))的邊界不受天線指向的影響。因此，Leslie在確定最適當(dāng)?shù)奶炀€傾斜角時(shí)沒(méi)有考慮目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積。如上所述，用于重新指向天線傾斜角的兩種現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案中的任一種設(shè)計(jì)方案或者任何其它的已知方案，都沒(méi)有考慮目標(biāo)小區(qū)覆蓋減小。無(wú)論如何，目標(biāo)小區(qū)覆蓋減小在確定最佳天線傾斜角時(shí)是一個(gè)重要的考慮。因此，非常希望提供一種技術(shù)，它在同時(shí)考慮同信道干擾減小和目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積減小的條件下通過(guò)最佳化天線傾斜角來(lái)減小同信道干擾。專利技術(shù)概要本專利技術(shù)的一個(gè)目的是最佳地調(diào)節(jié)基站天線的指向。本專利技術(shù)的另一個(gè)目的是調(diào)節(jié)基站天線的傾斜角，以便減小同信道干擾。本專利技術(shù)的又一個(gè)目的是調(diào)節(jié)基站天線的傾斜角，以便減小同信道干擾和使得能夠最好地抑制目標(biāo)小區(qū)的覆蓋面積的任何減小。按照本專利技術(shù)的一個(gè)方面，上述的和其它的目的可通過(guò)使目標(biāo)小區(qū)基站天線傾斜角最佳化的方法和／或設(shè)備來(lái)達(dá)到。該方法和／或設(shè)備涉及到對(duì)于多個(gè)候選的基站天線傾斜角中的每個(gè)傾斜角，確定干擾減小度量和確定目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積減小度量。然后，作為干擾減小和目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積減小的函數(shù)，從多個(gè)基站天線傾斜角中間，鑒別最佳的基站天線傾斜角。最后可按照最佳基站天線傾斜角重新安置基站天線。按照本專利技術(shù)的另一個(gè)方面，上述的和其它的目的可通過(guò)最佳化目標(biāo)小區(qū)中的基站天線傾斜角以便減小同信道干擾的方法來(lái)達(dá)到。該方法把基站天線安置成多個(gè)候選的基站天線傾斜角中的每個(gè)傾斜角。在對(duì)于這些候選的基站天線傾斜角中的每個(gè)傾斜角的測(cè)試時(shí)間間隔期間，目標(biāo)小區(qū)中的上行鏈路電平被周期地測(cè)量，以及對(duì)于這些候選的基站天線傾斜角中的每個(gè)傾斜角的總的干擾電平被確定為周期地測(cè)量的上行鏈路干擾電平的函數(shù)。然后，根據(jù)每個(gè)候選的基站天線傾斜角的總的干擾電平和參考天線傾斜角的干擾電平，對(duì)每個(gè)傾斜角確定干擾減小度量。該方法和／或設(shè)備也涉及對(duì)于多個(gè)候選的基站天線傾斜角中的每個(gè)傾斜角確定目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積。然后，根據(jù)每個(gè)候選的基站天線傾斜角的目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積，對(duì)于多個(gè)候選的基站天線傾斜角中的每個(gè)傾斜角確定目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積減小度量。然后，作為干擾減小和目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積減小的函數(shù)來(lái)鑒別最佳的基站天線傾斜角，以及通過(guò)在目標(biāo)小區(qū)中按照那個(gè)候選的基站天線傾斜角來(lái)重新安置基站天線，從而使得基站天線傾斜角最佳化。附圖簡(jiǎn)述通過(guò)結(jié)合附圖閱讀以下的詳細(xì)說(shuō)明，將明白本專利技術(shù)的目的和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1顯示按照現(xiàn)有技術(shù)在天線傾斜角與目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積之間的關(guān)系；圖2顯示按照現(xiàn)有技術(shù)的蜂窩電信系統(tǒng)；圖3A和3B顯示在干擾電平與天線傾斜角之間的關(guān)系；圖4A和4B顯示在天線傾斜角、目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積和與相鄰的小區(qū)有關(guān)的信號(hào)強(qiáng)度之間的關(guān)系；以及圖5是用于實(shí)施本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例的方法的流程圖。詳細(xì)描述圖2顯示了包括小區(qū)C1-C10的示例性蜂窩電信網(wǎng)200。圖2也顯示，每個(gè)小區(qū)C1-C10至少包含一個(gè)基站，例如基站B1-B10。一般地，基站直接與各個(gè)移動(dòng)單元M1-M10通信。在高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)(AMPS)中，移動(dòng)交換中心(MSC)220通常被連接到幾個(gè)基站，如圖所示。MSC提供多種功能，共中包括(但不一定限于)頻率分配和發(fā)射機(jī)功率電平控制。在歐洲采用的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)中，這些功能是由基站控制器(BSC)而不是MSC來(lái)完成的，正如技術(shù)上熟知的那樣。下面從這里的描述將會(huì)看到，本專利技術(shù)主要用軟件來(lái)實(shí)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于最佳化目標(biāo)小區(qū)基站天線傾斜角的方法，包括以下步驟： 確定對(duì)于多個(gè)候選基站天線傾斜角中的每個(gè)天線傾斜角的干擾減小度量； 確定對(duì)于所述多個(gè)候選基站天線傾斜角中的每個(gè)天線傾斜角的目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積減小度量； 從所述多個(gè)候選基站天線傾斜角中間鑒別作為干擾減小的函數(shù)和目標(biāo)小區(qū)覆蓋面積減小的函數(shù)的最佳基站天線傾斜角；以及 按照所述一個(gè)最佳基站天線傾斜角重新安置基站天線。

【技術(shù)特征摘要】
...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：F克羅尼斯特德特，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：艾利森電話股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：SE[瑞典]