覆盖波束选择方法及装置与流程

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种覆盖波束选择方法及装置。

背景技术：

近年来，移动通信技术飞速发展，在短短数十年间，已经经历了由第一代移动通信技术发展到第四代移动通信技术。其中，第一代移动通信是指最初的模拟、仅限语音通话的蜂窝电话标准，主要采用的是模拟技术和频分多址(Frequency Division Multiple Access，FDMA)的接入方法；第二代移动通信引入了数字技术，提高了网络容量、改善了话音质量和保密性，以“全球移动通信系统”(Global System for Mobile Communication，GSM)和“码分多址”(Code Division Multiple Access，CDMA IS-95)为代表；第三代移动通信主要指CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA三种技术，均是以码分多址作为接入技术的；第四代移动通信系统的标准在国际上相对统一，为国际标准化组织3GPP制定的长期演进(Long Term Evolution/Long Term Evolution-Advanced，LTE/LTE-A)，其下行基于正交频分多直接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)，上行基于单载波频分多直接入(Single Carrier–Frequency Division Multiple Access，SC-FDMA)的接入方式，依据灵活的带宽和自适应的调制编码方式，达到了下行峰值速率1Gbps，上行峰值速率500Mbps的高速传输。

尽管移动通信系统从第一代到第四代，技术上有了突飞猛进的变化，传输速率也拥有了极大的增长，但是其基本覆盖原理都是基于蜂窝网络，即运营商需要部署多个移动通信基站，每个基站覆盖一定的空间范围，称为小区或者扇区；当用户设备进入某基站覆盖范围内时，由该基站为所述用户设备进行服务。其中，用户设备可以包括：手机、笔记本、平板电脑、MIFI、CPE(Customer Premise Equipment，客户终端设备)等等。

移动通信系统，是指运营商通过部署无线接入网设备(如基站)，和核心网设备(如归属位置寄存器，Home Location Register，HLR)等，为用户终端(如手机)提供通信服务的系统。

在移动通信系统中，各运营商通过部署基站，为基站所覆盖小区内的用户终端提供无线通信服务。例如，现有的基站可由一个具有360°覆盖范围的全向天线组成。一个全向天线即可为基站形成360°覆盖范围的小区，进而可在基站的360°覆盖范围内为用户终端提供无线通信服务，没有死角。

但是由于全向天线360°范围的水平方向的天线增益均相同，并且增益较低，无法适应用户设备分布的多样性。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种覆盖波束选择方法及装置，以克服由于全向天线360°范围的水平方向的天线增益均相同，并且增益较低，无法适应用户设备分布的多样性的缺陷。

本发明的第一方面是提供一种覆盖波束选择方法，包括：

获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息；

根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束；

其中，所述信号特性信息包括以下信息中的至少一种：信号源信息、干扰源信息和业务时间信息。

结合第一方面，在第一种可实现的方式中，当所述信号特性信息包括所述信号源信息时，所述根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束，具体包括：

选择与所述信号位置信息强相关的波束作为所述覆盖波束。

结合第一方面的第一种可实现的方式，在第二种可实现的方式中，在所述获取信号特性信息和信号位置信息之前，还包括：

获取信号质量信息；

比较所述信号质量信息与第一阈值；

当所述信号质量信息低于所述第一阈值时，触发所述获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息。

结合第一方面至结合第一方面的第二种可实现的方式中的任一种，在第三种可实现的方式中，当所述信号特性信息包括所述干扰源信息时，所述根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束，具体包括：

选择与所述信号位置信息弱相关的波束作为所述覆盖波束。

本发明的第二方面是提供一种覆盖波束选择装置，包括：

获取模块，用于获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息；

选择模块，用于根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束；

其中，所述信号特性信息包括以下信息中的至少一种：信号源信息、干扰源信息和业务时间信息。

结合第二方面，在第一种可实现的方式中，当所述信号特性信息包括所述信号源信息时，所述选择模块，具体包括：

选择与所述信号位置信息强相关的波束作为所述覆盖波束。

结合第二方面，在第二种可实现的方式中，所述获取模块，还用于获取信号质量信息；

所述装置，还包括：

比较模块，用于比较所述信号质量信息与第一阈值；

触发模块，用于当所述信号质量信息低于所述第一阈值时，触发所述获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息；

其中，信号质量信息包括信道质量信息，和/或，参考信号接收功率。

本发明的第三方面是提供一种覆盖波束选择装置，包括：

存储器，用于存储包括程序例程的信息；

处理器，与存储器耦合，用于控制所述程序例程的执行，具体包括：

获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息；

根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束；

其中，所述信号特性信息包括以下信息中的至少一种：信号源信息、干扰源信息和业务时间信息。

结合第三方面，在第一种可实现的方式中，所述处理器，用于控制所述程序例程的执行，还包括：

当所述信号特性信息包括所述信号源信息时，所述根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束，具体包括：

选择与所述信号位置信息强相关的波束作为所述覆盖波束。

结合第三方面，在第二种可实现的方式中，所述处理器，用于控制所述程序例程的执行，还包括：

在所述获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息之前，还包括：

获取信号质量信息；

比较所述信号质量信息与第一阈值；

当所述信号质量信息低于所述第一阈值时，触发所述获取信号特性信息和信号位置信息；

其中，信号质量信息包括信道质量信息，和/或，参考信号接收功率。

本发明的技术效果是：通过获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息，并且根据信号特性信息和以及信号位置信息选择覆盖波束，可以根据用户设备的分布特性，进行灵活地信号覆盖。解决了因现有全向天线360°范围的水平方向的天线增益均相同，并且增益较低，无法适应用户设备分布多样性的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明覆盖波束选择方法实施例一的流程图；

图2为本发明覆盖波束选择方法实施例二的流程图；

图3为本发明覆盖波束选择装置实施例一的结构示意图；

图4为本发明覆盖波束选择装置实施例二的结构示意图；

图5为本发明覆盖波束选择装置实施例三的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明覆盖波束选择方法实施例一的流程图。如图1所示，本实施例的方法可以包括：

步骤101、获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息。

为了解决现有技术中全向天线360°范围的水平方向的天线增益均相同，并且增益较低，无法适应用户设备分布的多样性的缺陷，可以首先获取使用基站服务的用户设备的分布规律。例如，获取信号特性信息以及相应的信号位置信息。

其中，信号特性信息包括以下信息中的至少一种：信号源信息、干扰源信息和业务时间信息。

本领域技术人员可以理解的是，信号特性信息可以是其中的一个也可以是其中的多个，例如，可以选择信号源信息，也可以同时选择信号源信息以及业务时间信息，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。

具体地，业务时间信息是预测的使用无线通信信号时间的相关信息。例如，在住宅区场景下，基站提供的小区中覆盖了某一住宅区，该住宅区中的大部分居民白天上班、上学，晚上回到家中，针对该住宅区，即白天接入基站提供的小区的终端较少，而晚间接入基站提供的小区的终端较多(商业区、办公区的场景则正好相反)，这样在晚间该住宅区对无线通信信号质量要求更高。业务时间信息可以反映小区接入用户的高峰和低峰情况。

步骤102、根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束。

具体地，在确定了信号特性信息和信号位置信息之后，根据所确定的信号特性信息以及所确定的信号位置信息，进行覆盖波束选择。

本实施例，通过获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息，并且根据信号特性信息和以及信号位置信息选择覆盖波束，可以根据用户设备的分布特性，进行灵活地信号覆盖。解决了现有全向天线360°范围的水平方向的天线增益均相同，并且增益较低，无法适应用户设备分布多样性的缺陷。

下面采用几个具体的实施例，对图1所示方法实施例的技术方案进行详细说明。

当所述信号特性信息包括所述信号源信息时，所述根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束，具体包括：

选择与所述信号位置信息强相关的波束作为所述覆盖波束。

具体地，当所述信号特性信息包括所述信号源信息时，可以根据信号源信息和信号位置信息，选择与所述信号位置信息强相关的波束作为所述覆盖波束。

当信号特性信息包括信号源信息是指当该信号为信号源时，在进行波束赋形时，需根据信号源的位置，即信号位置信息，进行强相关。

例如，在地广人稀的村镇场景下，如果使用全向天线进行全面的覆盖，在大部分方向上，天线的辐射功率都被浪费了。因此，可以采用本实施例提供的方法，根据信号位置信息，也即对村镇中有居民的方位、或者居民较为集中的方位，进行强相关，选择与信号源信息强相关的波束作为覆盖波束。从而实现了向居民集中的区域提供更强的信号辐射，并且向居民不集中的区域提供较弱的信号辐射。再例如，城市中的商场、体育馆等人员密集的场景下，也可以选择与信号源信息强相关的波束作为覆盖波束。

更加具体地，与基站连接的网管系统中可以预先存储不同波束的覆盖特性信息，或者根据相应的算法计算出覆盖特性信息，在基站获取了信号源信息以及信号位置信息之后，可以与网管系统中存储不同波束的覆盖特性信息进行比较，进而选择出与信号源信息以及位置信息强相关的覆盖波束。

实施例二

图2为本发明覆盖波束选择方法实施例二的流程图。如图2所述，在步骤101、获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息之前，还可以包括：

步骤100a、获取信号质量信息。

其中，信号质量信息包括信道质量信息，和/或，参考信号接收功率。

具体的，用户设备可以向基站发送信号质量信息，该信号质量信息可以是信道质量信息(CQI，Channel Quality Indicator)，也可以是参考信号接收功率(RSRP，Reference Signal Receive Power)，还是可以是信道质量信息与参考信号接收功率的结合。相应地，基站执行获取信号质量信息的操作。

步骤100b、比较所述信号质量信息与第一阈值。

具体的，基站在接收到信号质量信息之后，可以将接收到的信号质量信息与预先设置的第一阈值进行比较。该第一阈值可以存储在基站内设置的存储设备中，也可以存储在基站外但与基站连接的存储设备中。第一阈值的设置可以由本领域技术人员根据实际的需求进行设置。

当所述信号质量信息低于所述第一阈值时，触发步骤101、获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息。

通过本实施例的技术方案，可以对已有的覆盖波束进行更新，使之能够适应变化后的信号特性。

在上述实施例的基础上，进一步地，当所述信号特性信息包括所述干扰源信息时，所述根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束，具体包括：

选择与所述信号位置信息弱相关的波束作为所述覆盖波束。

具体地，信号特性信息还可以是干扰源信息。当信号特性信息是干扰源信息时，在选择覆盖波束时，应当采用弱相关的选择规则。

例如，本基站附近存在其它的基站，其它的基站同样在覆盖范围内发射无线通信信号，而其它的基站发射的无线通信信号对于本基站而言即为干扰源。

本基站可以通过多个天线端口侦听周围的无线电环境，当采用某一端口侦听到的干扰最大时，该天线端口指向的位置即为干扰源所在位置。本基站根据干扰源信息，进行弱相关过程，将与干扰源信息弱相关的波束作为覆盖波束。

在上述实施例的基础上，进一步地，当所述信号特性信息包括所述业务时间信息时，所述根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束，具体包括：

根据与所述业务时间信息对应的时间段和所述信号位置信息，确定所述覆盖波束。

例如，基站所覆盖的小区内包含有办公区和居民区。其中，办公区的业务集中时间为白天，居民区的业务集中时间为夜晚。因此在基站覆盖区域内可以根据以上特点在不同的时间选择不同的波束进行覆盖，并将该时间特性与对应的波束存储在网管系统中。网管系统按照时间情况选择波束进行覆盖。

此外，在选择波束之前，网管系统还需要获得基站天线端口对应的方向信息，实现与网络地图的匹配。

示例性地，可以在基站天线上加装方向指示。比如在天线端口0的位置印制正北方向。在网络部署时由组装人员保证该方向为正北方向。这样基站的天线方向在网络地图中进行了匹配，网管系统依据以上信息进行波束选择。

或者，示例性地，基站将某个天线的参考端口的指向信息发送到网管系统。网络部署时组装人员可以自由安装，简化安装程序。基站将天线端口0的方向信息反馈到网管系统中，比如北偏西20°。这样基站的天线方向在网络地图中进行了匹配，网管系统依据以上信息进行波束选择。

此外，对于体育馆场景、商场场景而言，还可以选用信号源信息与业务时间信息结合的形式，选择覆盖波束。这是因为，在有体育比赛的时候，体育场馆内的用户更多，而没有体育比赛的时候，体育馆内的用户较少。因此，可以根据体育比赛的时间，进行覆盖波束选择。类似地，在非工作时间，例如周六、周日、节假日、下班后，商场内的用户较多，而在工作时间商场内的用户较少，可以根据日常工作的时间，进行覆盖波束选择。

实施例三

图3为本发明覆盖波束选择装置实施例一的结构示意图。如图3所示，本实施例的覆盖波束选择装置，包括：

获取模块301，用于获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息；

选择模块302，用于根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束；

其中，所述信号特性信息包括以下信息中的至少一种：信号源信息、干扰源信息和业务时间信息。

本实施例的覆盖波束选择装置，可以用于执行图1所示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。

在上述实施例的基础上，进一步地，当所述信号特性信息包括所述信号源信息时，所述选择模块302，具体包括：

选择与所述信号位置信息强相关的波束作为所述覆盖波束。

实施例四

图4为本发明覆盖波束选择装置实施例二的结构示意图。如图4所示，本实施例的覆盖波束选择装置，获取模块301，还用于：获取信号质量信息；

所述装置，还包括：

比较模块303，用于比较所述信号质量信息与第一阈值；

触发模块304，用于当所述信号质量信息低于所述第一阈值时，触发所述获取信号特性信息和信号位置信息；

其中，信号质量信息包括信道质量信息，和/或，参考信号接收功率。

在上述实施例的基础上，进一步地，当所述信号特性信息包括所述干扰源信息时，所述选择模块302，具体包括：

选择与所述信号位置信息弱相关的波束作为所述覆盖波束。

在上述实施例的基础上，进一步地，当所述信号特性信息包括所述业务时间信息时，所述选择模块302，具体包括：

根据与所述业务时间信息对应的时间段和所述信号位置信息，确定所述覆盖波束。

本发明的实施例所提供的覆盖波束选择装置，在上述实施例的基础上，通过选择模块302根据业务时间信息对应的时间段以及信号位置信息，确定覆盖波束，不仅波束覆盖的形式更加灵活，而且还可以提高信号资源的利用率。例如，基站所覆盖的小区内包含有办公区和居民区。其中，办公区的业务集中时间为白天，居民区的业务集中时间为夜晚。因此在基站覆盖区域内可以根据以上特点在不同的时间选择不同的波束进行覆盖，在白天为办公区提供更强的信号辐射，为居民区提供较弱的信号辐射；而在夜晚，降低办公区的信号辐射强度，提高居民区信号辐射强度。这样可以使得有限的辐射功率得到更有效的利用。

实施例五

图5为本发明覆盖波束选择装置实施例三的结构示意图。如图5所示，本实施例的覆盖波束选择装置，包括：存储器401，处理器402。

存储器401，用于存储包括程序例程的信息；

处理器402，与存储器耦合，用于控制所述程序例程的执行，具体包括：

获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息；

根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束；

其中，所述信号特性信息包括以下信息中的至少一种：信号源信息、干扰源信息和业务时间信息。

具体地，在硬件实现上，该处理器402可以为中央处理单元(CPU)，也可以单片机。

也即，该处理器402被配置为用于执行上述覆盖波束选择方法实施例一中对应装置执行的技术方案。

本实施例的发送端装置，可以用于执行图1所示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。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述处理器402，用于控制所述程序例程的执行，还包括：

当所述信号特性信息包括所述信号源信息时，所述根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束，具体包括：

选择与所述信号位置信息强相关的波束作为所述覆盖波束。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述处理器402，用于控制所述程序例程的执行，还包括：

在所述获取小区覆盖范围内多个终端的无线通信信号的信号特性信息和信号位置信息之前，还包括：

获取信号质量信息；

比较所述信号质量信息与第一阈值；

当所述信号质量信息低于所述第一阈值时，触发所述获取信号特性信息和信号位置信息；

其中，信号质量信息包括信道质量信息，和/或，参考信号接收功率。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述处理器402，用于控制所述程序例程的执行，还包括：

当所述信号特性信息包括所述干扰源信息时，所述根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束，具体包括：

选择与所述信号位置信息弱相关的波束作为所述覆盖波束。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述处理器402，用于控制所述程序例程的执行，还包括：

当所述信号特性信息包括所述业务时间信息时，所述根据所述信号特性信息和所述信号位置信息，选择覆盖波束，具体包括：

根据与所述业务时间信息对应的时间段和所述信号位置信息，确定所述覆盖波束。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各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，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到至少两个网络单元上。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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。