一种基于用户位置动态优化配置基站功率的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于移动通信技术领域，涉及一种基站功率的配置方法，特别是涉及一种 基于用户位置动态优化配置基站功率的方法及系统。
【背景技术】
[0002] 近年来网络数据业务成指数增长，业务种类和带宽的需求不断增加，而蜂窝网点 对点链路的频谱效率已经达到理论上限，巨大的业务需求和频谱资源紧张的矛盾日益突 出，为了更加有效利用有限的频谱资源，提高网络容量，同时为了进行热点地区覆盖，提出 了在网络中部署低功率的微基站、家庭基站、中继基站等节点，与宏基站并存协同组网，构 成分层网，如图1所示。其中，家庭基站化eNB)也称为毫微基站（FemtoeNB)，其分为两 种，一种是关闭的家庭基站（ClosedHeNB),即只有关闭的用户群（CSG-ClosedSubscriber Group)才能接入到此基站；另一种是开放的家庭基站的pen化NB),即不限定用户接入的 基站。分层网能覆盖传统网络的覆盖漏洞，大大提高系统的容量、吞吐量W及用户的性能， 是解决未来通信网络中日益增长的业务需求问题行之有效的组网方式。
[0003] 分层网中大量小基站的引入，打破了单层蜂窝网中用户的归属原则，导致了分层 网的干扰场景与原来单层蜂窝网的干扰场景完全不同。分层网的干扰不仅存在宏基站之 间，宏基站与小基站之间W及小基站之间也都存在干扰。分层网的多种网络节点的密集部 署和共存组成的协同干扰环境复杂；同时，网络节点数目剧增，众多的节点使用相同的时 频资源和功率资源，频率复用导致的小区间干扰使边缘用户与中必用户出现了巨大性能差 异，无法保证用户体验的一致性；为了提升网络容量性能，使有限的资源得到充分利用，需 要提出有效的网络优化方案和干扰管理方案，降低网络的干扰水平，提升网络频谱效率和 功率效率，对网络进行优化。
[0004]目前实际网络中主要通过时频资源的协调来避免干扰，而针对功控的干扰管理方 案主要集中在上行功控的研究上，而针对下行的功率控制算法或调节颗粒度很大，不能及 时根据需求有效的分配功率资源，或适时根据时频资源的调度对功率进行调节，交互的信 息量太大，负载增加过多导致网络性能下降。
【发明内容】
[0005] 鉴于W上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于用户位置动态优 化配置基站功率的方法及系统，用于解决现有移动通信同频组网中干扰较强，资源利用率 低，网络性能差的问题。
[0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于用户位置动态优化配置基 站功率的方法，所述基于用户位置动态优化配置基站功率的方法包括：定时获取待调整功 率的区域中的每个移动终端用户的路损信息；对在第一预设时间段内获得的移动用户终端 的路损信息进行聚类算法统计分析，获得所述待调整功率的区域中表征小区路损特征的移 动终端用户的路损信息，即表征小区路损特征的逻辑点的路损信息；利用凸优化算法对所 述逻辑点的路损信息进行分析处理，获得优化配置的基站功率值。
[0007] 可选地，所述逻辑点的一种具体获取过程包括；将所述第一预设时间段分割为若 干个子时间段；在每个子时间段内，将获得的待调整功率的区域中的每个移动终端用户的 路损信息设置为一个用户类；判断所有用户类中是否存在距离小于或等于第一阔值的两个 用户类；若存在则将距离小于或等于第一阔值的两个用户类合并为一个新用户类，同时用 户类的总数减少1个，然后返回判断步骤；若不存在，即所有用户类中任意两个用户类的距 离都大于所述第一阔值或用户类的总数为1时，则停止判断，剩余的用户类即为在各个对 应子时间段内表征小区路损特征的移动终端用户的路损信息，即在各个对应子时间段内表 征小区路损特征的逻辑点的路损信息；对获得的所述第一预设时间段内的所有逻辑点的路 损信息进行再次聚类，获得在所述第一预设时间段内表征小区路损特征的逻辑点的路损信 息。
[0008] 可选地，所述逻辑点的一种具体获取过程还包括；获取每个子时间段内，待调整功 率的区域中的每个移动终端用户的运动轨迹；选取相对移动性较弱的移动终端用户的路损 信息作为聚类运算的用户类。
[0009] 可选地，所述利用凸优化算法对所述逻辑点的路损信息进行分析，形成优化配置 的基站功率值的一种具体实现过程包括：W所述逻辑点的路损信息为定值，W基站发射功 率为变量，建立W网络总吞吐量作为优化目标的优化目标函数；利用凸优化算法对所述优 化目标函数进行连续近似凸变换；利用拉格朗日乘子法对所述变换后的目标函数进行处 理，获得在基站功率受限的约束条件下的目标函数的最优解，并在所述最优解下对应获得 各基站需要优化配置的功率值。
[0010] 可选地，所述基于用户位置动态优化配置基站功率的方法还包括；对网络进行监 巧||，收集移动终端用户上报的测量信息；通过所述测量信息获得网络中各小区的信号强度； 判断在第二预设时间段内所述测量信息的统计特征是否保持稳定，若是则无需调控基站功 率；若否则对基站功率进行所述动态优化配置。
[0011] 可选地，所述基于用户位置动态优化配置基站功率的方法还包括；将所述优化配 置的基站功率值下发至对应基站，由基站执行功率调整。
[0012] 可选地，所述基于用户位置动态优化配置基站功率的方法由网络管理系统、或SON 系统实现。
[0013] 一种基于用户位置动态优化配置基站功率的系统，其特征在于，所述基于用户位 置动态优化配置基站功率的系统包括一处理模块，所述处理模块包括；路损信息获取单元， 定时获取待调整功率的区域中的每个移动终端用户的路损信息；聚类分析单元，与所述路 损信息获取单元相连，对在第一预设时间段内获得的移动用户终端的路损信息进行聚类算 法统计分析，获得所述待调整功率的区域中表征小区路损特征的移动终端用户的路损信 息，即表征小区路损特征的逻辑点的路损信息；凸优化分析单元，与所述聚类分析单元相 连，利用凸优化算法对所述逻辑点的路损信息进行分析处理，获得优化配置的基站功率值； 功率配置单元，与所述凸优化分析单元相连，将所述优化配置的基站功率值下发至对应基 站，由基站执行功率调整。
[0014] 可选地，所述聚类分析单元包括；分割子单元，设置子单元，轨迹获取子单元，筛选 子单元，判断子单元，肯定执行子单元，否定执行子单元，合并聚类子单元；所述分割子单元 将所述第一预设时间段分割为若干个子时间段；所述设置子单元与所述分割子单元相连， 在每个子时间段内，将获得的待调整功率的区域中的每个移动终端用户的路损信息设置为 一个用户类；所述轨迹获取子单元获取每个子时间段内，待调整功率的区域中的每个移动 终端用户的运动轨迹；所述筛选子单元与所述轨迹获取子单元和所述设置子单元相连，选 取相对移动性较弱的移动终端用户的路损信息作为聚类运算的用户类；所述判断子单元与 所述设置子单元或所述筛选子单元相连，判断所有用户类中是否存在距离小于第一阔值的 两个用户类；所述肯定执行子单元与所述判断子单元相连，若存在则将距离小于或等于第 一阔值的两个用户类合并为一个新用户类，同时用户类的总数减少1个，返回判断子单元； 所述否定执行子单元与所述判断子单元相连，若不存在，即所有用户类中任意两个用户类 的距离都大于所述第一阔值或用户类的总数为1时，则停止判断，剩余的用户类即为在所 述第一预设时间段内表征小区路损特征的移动终端用户的路损信息，即表征小区路损特征 的逻辑点的路损信息；所述合并聚类子单元与所述否定执行子单元相连，对获得的所述第 一预设时间段内的所有逻辑点的路损信息进行再次聚类，获得在所述第一预设时间段内表 征小区路损特征的逻辑点的路损信息；所述凸优化分析单元包括：目标函数建立子单元， 凸变换子单元，功率获取子单元；所述目标函数建立子单元W所述逻辑点的路损信息为定 值，W基站发射功率为变量，建立W网络总吞吐量作为优化目标的优化目标函数；所述凸变 换子单元与所述目标函数建立子单元相连，利用凸优化算法对所述优化目标函数进行连续 近似凸变换；所述功率获取子单元与所述凸变换子单元相连，利用拉格朗日乘子法对所述 变换后的目标函数进行处理，获得在基站功率受限的约束条件下的目标函数的最优解，并 在所述最优解下对应获得各基站需要优化配置的功率值。
[0015] 可选地，所述处理模块还包括一与所述路损信息获取单元相连的功率优化预判单 元，所述功率优化预判单元包括；监测子单元，对网络进行监测，收集移动终端用户上报的 巧帽信息；分析子单元，与所述监测子单元相连，通过所述测量信息获得网络中各小区的信 号强度；预判子单元，与所述分析子单元相连，判断在第二预设时间段内所述测量信息的统 计特征是否保持稳定，若是则无需调控基站功率；若否则对基站功率进行所述动态优化配 置。
[0016] 如上所述，本发明所述的基于用户位置动态优化配置基站功率的方法及系统，具 有W下有益效果：
[0017] 本发明能够对基站功率实施实时动态调整，解决了边缘用户与中必用户的性能无 法兼顾的问题，能有效提升网络的吞吐量和边缘频谱效率，使有限的资源得到充分利用，并 有效提升功率效率。
【附图说明】
[0018] 图1为分层网络的组网结构示意图。
[0019] 图2为本发明实施例一所述