終端接入網絡的方法及系統、獲取網絡容量的方法及裝置製造方法
2024-03-22 20:24:05 2
終端接入網絡的方法及系統、獲取網絡容量的方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種終端接入網絡的方法及系統、獲取網絡容量的方法及裝置,其中接入網絡的方法為：宏基站獲取移動終端到宏基站的上下行功率，並將移動終端到宏基站的上下行功率發送給基站間共享管理設備；家庭基站獲取移動終端到家庭基站的上下行功率，並將移動終端到家庭基站的上下行功率發送給基站間共享管理設備；基站間共享管理設備根據預設的準則，確定移動終端接入基站的方式，並將移動終端接入基站的方式發送給宏基站和家庭基站，以使移動終端接入網絡。通過本發明的終端接入網絡的方法及系統、獲取網絡容量的方法及裝置，用戶在上行和下行中靈活的接入不同的最優基站，實現上下行鏈路質量的優化，有效提升下行及上行的遍歷容量。
【專利說明】終端接入網絡的方法及系統、獲取網絡容量的方法及裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及移動通信【技術領域】，尤其涉及一種終端接入網絡的方法及系統、獲取 網絡容量的方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 傳統單層蜂窩網絡中所有基站的發射功率相同，信號環境差異較小，因此用戶基 於最大接收功率選擇的下行接入基站，同時也是與基站的距離最近，其上行信道上該基站 端的接收功率通常也是最大的，通常認為該基站同時是用戶下行與上行接入的最優基站。 傳統用戶接入技術中下行與上行的接入是耦合的，即當用戶下行接入到一個基站時，其上 行也接入到該基站，在單層蜂窩網絡中，基於接收功率最大的傳統接入技術科同時實現用 戶下行與上行接入到最優基站，單層蜂窩網絡六邊形形態覆蓋的特點滿足傳統上下行耦合 的用戶接入方式。
[0003] 近年來，蜂窩網絡取得了跳躍性的架構突破，功率大小、小區面積不同的各種方式 接入小區，如宏小區、微小區、微微小區、毫微微小區、中繼小區等可在特定區域上共存，形 成多層異構網絡。多層異構網絡不僅可以支持不同移動特性的用戶，如宏小區提供快速移 動服務，微型小區提供慢速移動服務；還可以為移動用戶提供質量更好的服務，即更高的可 靠性與更低的用戶成本，並提供更有效的頻譜復用和更全面的覆蓋提高網絡容量，微型小 區可作為宏蜂窩小區的補充和延伸，可應用於宏蜂窩很難覆蓋到的地鐵、地下室等盲點地 區。此外，通過為高話務量地區如繁華的商業街、購物中心、體育場等的用戶提供專用網絡， 微型蜂窩基站可從原宏蜂窩網絡中卸載部分用戶流量，從而達到提高數據速率的目的。
[0004] 多層異構網絡中，由於小區內各層基站及用戶位置的不確定性，其連接較為複雜 且具有隨機性。由於各層基站的發射功率的不同，及基站與用戶間上下行傳播環境，即路徑 增益的差異，當用戶下行基於接收功率最大接入到一個基站時，其上行信道上該基站端的 接收功率往往不是最大的，如在兩層蜂窩網絡中，由於宏基站的發射功率比較大，距離宏基 站較遠的用戶，其下行仍可能會連接到宏基站，但此時上行基站端接收功率較大的基站是 距離該用戶較近的微型基站，此時若仍採用傳統的用戶上下行接入耦合技術，上行鏈路增 益會受到影響，導致用戶上行信噪比較低，從而制約用戶上行吞吐量。也就是說下行連接會 限制上行的網絡容量，無法實現下行與上行接入同時達到最優，從而無法有效地利用多層 基站的資源。此外，距離宏基站較遠或傳輸環境較差的用戶，為保證其宏基站端的上行信號 在基站端能得到有效檢測，用戶設備的發射功率必須足夠大，因而會影響用戶設備的續航 能力及電池壽命。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種終端接入網絡的方法及系統、獲取網絡 容量的方法及裝置，能夠使得用戶在上行和下行中靈活的接入不同的最優基站，實現上下 行鏈路質量的優化，有效提升下行及上行的遍歷容量。
[0006] 第一方面，本發明提供一種終端接入網絡的方法，包括：
[0007] 宏基站獲取移動終端到所述宏基站的上行功率和下行功率，並將所述移動終端到 所述宏基站的上行功率和下行功率發送給基站間共享管理設備；
[0008] 家庭基站獲取所述移動終端到所述家庭基站的上行功率和下行功率，並將所述移 動終端到所述家庭基站的上行功率和下行功率發送給所述基站間共享管理設備；
[0009] 所述基站間共享管理設備根據預設的準則，確定所述移動終端接入基站的方式， 並將所述移動終端接入基站的方式發送給所述宏基站和所述家庭基站，以使所述移動終端 接入網絡。
[0010] 進一步地，所述預設的準則包括最大接收功率準則。
[0011] 進一步地，所述預設的準則包括最大信幹噪比準則。
[0012] 第二方面，本發明提供了一種終端接入網絡的系統，包括宏基站，家庭基站，移動 終端和基站間共早管理設備；
[0013] 所述宏基站與所述基站間共享管理設備互聯；
[0014] 所述家庭基站與所述基站間共享管理設備互聯；
[0015] 所述移動終端與所述宏基站互聯；
[0016] 所述移動終端與所述家庭基站互聯。
[0017] 第三方面，本發明提供了一種獲取網絡容量的方法，包括：
[0018] 獲取家庭基站與移動終端間的距離，根據所述家庭基站與移動終端間的距離確定 所述移動終端下行連接到所述家庭基站的概率和所述移動終端上行連接到所述家庭基站 的概率；
[0019] 獲取宏基站與移動終端間的距離，根據所述宏基站與移動終端間的距離確定所述 移動終端下行連接到所述宏基站的概率和所述移動終端上行連接到所述宏基站的概率；
[0020] 獲取所述移動終端連接到所述家庭基站的上行信號與幹擾加噪比SINR和下行 SINR；
[0021] 獲取所述移動終端連接到所述宏基站的上行SINR和下行SINR;
[0022] 獲取所述移動終端連接到所述家庭基站的上行遍歷容量和下行遍歷容量；
[0023] 獲取所述移動終端連接到所述宏基站的上行遍歷容量和下行遍歷容量；
[0024] 根據所述移動終端下行連接到所述家庭基站的概率、所述移動終端下行連接到所 述宏基站的概率、所述移動終端連接到所述家庭基站的下行SINR、所述移動終端連接到所 述宏基站的下行SINR、所述移動終端連接到所述家庭基站的下行遍歷容量、所述移動終端 連接到所述宏基站的下行遍歷容量，確定下行網絡總容量；
[0025] 根據所述移動終端上行連接到所述家庭基站的概率、所述移動終端上行連接到所 述宏基站的概率、所述移動終端連接到所述家庭基站的上行SINR、所述移動終端連接到所 述宏基站的上行SINR、所述移動終端連接到所述家庭基站的上行遍歷容量、所述移動終端 連接到所述宏基站的上行遍歷容量，確定上行網絡總容量。
[0026] 進一步地，所述移動終端下行連接到所述家庭基站的概率為：
【權利要求】
1. 一種終端接入網絡的方法，其特徵在於，包括： 宏基站獲取移動終端到所述宏基站的上行功率和下行功率，並將所述移動終端到所述 宏基站的上行功率和下行功率發送給基站間共享管理設備； 家庭基站獲取所述移動終端到所述家庭基站的上行功率和下行功率，並將所述移動終 端到所述家庭基站的上行功率和下行功率發送給所述基站間共享管理設備； 所述基站間共享管理設備根據預設的準則，確定所述移動終端接入基站的方式，並將 所述移動終端接入基站的方式發送給所述宏基站和所述家庭基站，以使所述移動終端接入 網絡。
2. 根據權利要求1所述的終端接入網絡的方法，其特徵在於，所述預設的準則包括最 大接收功率準則。
3. 根據權利要求1所述的終端接入網絡的方法，其特徵在於，所述預設的準則包括最 大信幹噪比準則。
4. 一種終端接入網絡的系統，其特徵在於，包括宏基站，家庭基站，移動終端和基站間 共享管理設備； 所述宏基站與所述基站間共享管理設備互聯； 所述家庭基站與所述基站間共享管理設備互聯； 所述移動終端與所述宏基站互聯； 所述移動終端與所述家庭基站互聯。
5. -種獲取網絡容量的方法，其特徵在於，包括： 獲取家庭基站與移動終端間的距離，根據所述家庭基站與移動終端間的距離確定所述 移動終端下行連接到所述家庭基站的概率和所述移動終端上行連接到所述家庭基站的概 率； 獲取宏基站與移動終端間的距離，根據所述宏基站與移動終端間的距離確定所述移動 終端下行連接到所述宏基站的概率和所述移動終端上行連接到所述宏基站的概率； 獲取所述移動終端連接到所述家庭基站的上行信號與幹擾加噪比SINR和下行SINR ; 獲取所述移動終端連接到所述宏基站的上行SINR和下行SINR ; 獲取所述移動終端連接到所述家庭基站的上行遍歷容量和下行遍歷容量； 獲取所述移動終端連接到所述宏基站的上行遍歷容量和下行遍歷容量； 根據所述移動終端下行連接到所述家庭基站的概率、所述移動終端下行連接到所述宏 基站的概率、所述移動終端連接到所述家庭基站的下行SINR、所述移動終端連接到所述宏 基站的下行SINR、所述移動終端連接到所述家庭基站的下行遍歷容量、所述移動終端連接 到所述宏基站的下行遍歷容量，確定下行網絡總容量； 根據所述移動終端上行連接到所述家庭基站的概率、所述移動終端上行連接到所述宏 基站的概率、所述移動終端連接到所述家庭基站的上行SINR、所述移動終端連接到所述宏 基站的上行SINR、所述移動終端連接到所述家庭基站的上行遍歷容量、所述移動終端連接 到所述宏基站的上行遍歷容量，確定上行網絡總容量。
6. 根據權利要求5所述的獲取網絡容量的方法，其特徵在於，所述移動終端下行連接 到所述家庭基站的概率為：
所述移動終端上行連接到所述家庭基站的概率為：
所述移動終端下行連接到所述宏基站的概率為：
所述移動終端上行連接到所述宏基站的概率為：
其中，R為宏基站小區半徑，XfS家庭基站泊松點分布密度，P為宏基站與家庭基站發 射功率之比，?為宏基站與家庭基站下行的路徑損耗指數之比，r為用戶與宏基站間的距離 的變量。
7.根據權利要求5所述的獲取網絡容量的方法，其特徵在於，所述移動終端連接到所 述家庭基站的下行SINR為：
其中，Pm為宏基站的發射功率，< 為宏基站下行路徑的瑞利分布參數，Ym為宏基站與 用戶的距離，Pf為家庭基站的發射功率，<』為連接家庭基站下行路徑的瑞利分布參數，X 為連接家庭基站與用戶的距離，af為家庭基站下行的路徑損耗指數，i e 表示家 庭基站i不是連接基站，<為幹擾家庭基站i下行路徑的瑞利分布參數，Yi為幹擾家庭基 站i與用戶的距離，σ 2為加性高斯噪聲功率； 所沭移動終端連接到所沭家庭基站的h行SINR為：
其中，Ptl為用戶的發射功率，力^為用戶到連接家庭基站上行路徑的瑞利分布參數，X 為連接家庭基站與用戶的距離，Qtl為用戶上行的損耗指數，。表示用戶j的連接 基站不是家庭基站TBStl, <為幹擾用戶j上行路徑的瑞利分布參數，為幹擾用戶j到家 庭基站f距離； 所述移動終端連接到所述宏基站的上行SINR為：
其中，C為用戶到宏基站上行路徑的瑞利分布參數，< 為幹擾用戶j上行路徑的瑞利 分布參數，Zj為幹擾用戶j到宏基站的距離，j e Ω\Ω m為表示用戶j的連接基站不是宏 基站； 所述移動終端連接到所述宏基站的下行SINR為：
其中，PmS宏基站的發射功率，< 為宏基站下行路徑的瑞利分布參數，X為宏基站與用 戶的距離，απ為宏基站下行的路徑損耗指數，i e Ω表示用戶i的連接基站是家庭基站， Pf為家庭基站的發射功率，< 為家庭基站i到用戶下行路徑的瑞利分布參數，YiS家庭基 站i到用戶的距離，a f為家庭基站下行的路徑損耗指數。
8.根據權利要求5所述的獲取網絡容量的方法，其特徵在於，所述移動終端連接到所 述家庭基站的下行遍歷容量為：
為移動終端下行連接到家庭基站的概率，聲為宏基站與家庭基站發射功率之比， αm/ αf為宏基站與家庭基站下彳丁的路徑損耗指數之比；
所述移動終端連接到所述家庭基站的上行遍歷容量為：
Ai/為移動終端上行連接到家庭基站的概率；
所述移動終端連接到所述宏基站的上行遍歷容量為：、
Δ；；?為移動終端上行連接到宏基站的概率；
所述移動終端連接到所述宏基站的下行遍歷容量為：
Δ=為移動終端下行連接到宏基站的概率；
9. 根據權利要求5所述的獲取網絡容量的方法，其特徵在於，所述下行網絡總容量為： RD =^X+^f Rf 為移動終端連接到宏基站的下行遍歷容量，Δ〗為移動終端下行連接到宏基站的概 率，為移動終端下行連接到家庭基站的概率，為移動終端連接到家庭基站的下行遍 歷容量； 所述上行網絡總容量為： RU=<X+A^ 為移動終端上行連接到宏基站的概率，欠:為移動終端連接到宏基站的上行遍歷容 量，為移動終端上行連接到家庭基站的概率，為移動終端連接到家庭基站的上行遍 歷容量。
10. -種獲取網絡容量的裝置，其特徵在於，所述裝置包括獲取單元和確定單元； 所述獲取單元，用於獲取家庭基站與移動終端間的距離，根據所述家庭基站與移動終 端間的距離確定所述移動終端下行連接到所述家庭基站的概率和所述移動終端上行連接 到所述家庭基站的概率； 所述獲取單元，還用於獲取宏基站與移動終端間的距離，根據所述宏基站與移動終端 間的距離確定所述移動終端下行連接到所述宏基站的概率和所述移動終端上行連接到所 述宏基站的概率； 所述獲取單元，還用於獲取所述移動終端連接到所述家庭基站的上行信號與幹擾加噪 比SINR和下行SINR ; 所述獲取單元，還用於獲取所述移動終端連接到所述宏基站的上行SINR和下行SINR ; 所述獲取單元，還用於獲取所述移動終端連接到所述家庭基站的上行遍歷容量和下行 遍歷容量； 所述獲取單元，還用於獲取所述移動終端連接到所述宏基站的上行遍歷容量和下行遍 歷容量； 所述確定單元，用於根據所述移動終端下行連接到所述家庭基站的概率、所述移動終 端下行連接到所述宏基站的概率、所述移動終端連接到所述家庭基站的下行SINR、所述移 動終端連接到所述宏基站的下行SINR、所述移動終端連接到所述家庭基站的下行遍歷容 量、所述移動終端連接到所述宏基站的下行遍歷容量，確定下行網絡總容量； 所述確定單元，還用於根據所述移動終端上行連接到所述家庭基站的概率、所述移動 終端上行連接到所述宏基站的概率、所述移動終端連接到所述家庭基站的上行SINR、所述 移動終端連接到所述宏基站的上行SINR、所述移動終端連接到所述家庭基站的上行遍歷容 量、所述移動終端連接到所述宏基站的上行遍歷容量，確定上行網絡總容量。
【文檔編號】H04W48/08GK104519548SQ201410746462
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】馮志勇, 陳文萍, 馮澤冰, 張奇勳, 單以凝 申請人:北京郵電大學