无线电网络设计装置和方法

摘要

本发明公开了一种技术，用于通过使用将无线电参数用作目标函数的参数的优化处理来保证小区平衡，从而容易地实现小区间的平衡。目标函数提取器11建立至少包括目标函数的优化条件，所述目标函数将所述基站的无线电参数作为目标函数参数并且被用于如下的优化处理，所述优化处理通过使用目标小区和相邻小区之间的小区平衡值来平衡小区间的通信业务负载，所述目标小区的特性通过修改所述参数而变化，并且所述相邻小区存在于所述目标小区周围。优化器12根据由目标函数提取器11设置的优化条件来执行优化处理以确定将作为解的参数的值。

权利要求

1.一种无线电网络设计装置，用于设计来自基站的无线电波覆盖多个小区的无线电网络，所述无线电网络设计装置包括：目标函数提取器，用于建立至少包括目标函数的优化条件，所述目标函数将所述基站的无线电参数作为目标函数参数并且被用于如下的优化处理，所述优化处理通过使用目标小区和多个相邻小区之间的小区平衡值来平衡小区间的通信业务负载，所述目标小区的特性通过修改所述参数而变化，并且所述相邻小区存在于所述目标小区周围；以及优化器，根据由所述目标函数提取器设置的所述优化条件来执行优化处理，以确定将作为解的所述参数的值，其中所述目标函数提取器建立目标函数和约束条件作为所述优化条件，所述目标函数表示重要面积的降低比，在所述重要面积上的降低比低于其他面积上的降低比，所述降低比是通信质量降低的地点与预定面积的比率，并且所述约束条件满足与目标值的预定关系意味着小区之间更好的平衡；并且所述优化器通过在如下的范围内修改所述参数来执行优化以减小所述目标函数的值，在所述范围内所述约束条件满足与所述目标值的所述预定关系，并且其中所述约束条件是所述目标小区和所述多个相邻小区之间的所述小区平衡值。

2.如权利要求1所述的无线电网络设计装置，其中所述约束条件是所述目标小区和所述多个相邻小区之间的所述小区平衡值的代表值。

3.如权利要求2所述的无线电网络设计装置，其中用作所述约束条件的所述代表值是所述目标小区和所述多个相邻小区之间的所述小区平衡值的最大值和最小值。

4.如权利要求1所述的无线电网络设计装置，其中所述小区平衡值是所述目标小区和所述相邻小区之间的通信业务负载比。

5.如权利要求1所述的无线电网络设计装置，其中所述小区平衡值是所述目标小区和所述相邻小区之间的小区面积比。

6.如权利要求1所述的无线电网络设计装置，其中所述参数是所述基站的天线倾角。

7.如权利要求1所述的无线电网络设计装置，其中所述参数是所述基站的天线的发射功率。

8.一种无线电网络设计方法，用于设计通过来自基站的无线电波覆盖多个小区的无线电网络，所述无线电网络设计方法包括以下步骤：建立至少包括目标函数的优化条件，所述目标函数将所述基站的无线电参数作为目标函数参数并且被用于如下的优化处理，所述优化处理通过使用目标小区和多个相邻小区之间的小区平衡值来平衡小区间的通信业务负载，所述目标小区的特性通过修改所述参数而变化，并且所述相邻小区存在于所述目标小区周围；并且根据所设置的优化条件来执行优化处理，以确定将作为解的所述参数的值，其中所述无线电网络设计方法还包括以下步骤：建立目标函数和约束条件作为所述优化条件，所述目标函数表示重要面积的降低比，在所述重要面积上的降低比低于其他面积上的降低比，所述降低比是通信质量降低的地点与预定面积的比率，并且所述约束条件满足与目标值的预定关系意味着小区之间更好的平衡；并且通过在如下的范围内修改所述参数来执行优化以减小所述目标函数的值，在所述范围内所述约束条件满足与所述目标值的所述预定关系，其中所述约束条件是所述目标小区和所述多个相邻小区之间的所述小区平衡值。

9.如权利要求8所述的无线电网络设计方法，其中所述约束条件是所述目标小区和所述多个相邻小区之间的所述小区平衡值的代表值。

10.如权利要求9所述的无线电网络设计方法，其中用作所述约束条件的所述代表值是所述目标小区和所述多个相邻小区之间的所述小区平衡值的最大值和最小值。

11.如权利要求8所述的无线电网络设计方法，其中所述小区平衡值是所述目标小区和所述相邻小区之间的通信业务负载比。

12.如权利要求8所述的无线电网络设计方法，其中所述小区平衡值是所述目标小区和所述相邻小区之间的小区面积比。

13.如权利要求8所述的无线电网络设计方法，其中所述参数是所述基站的天线倾角。

14.如权利要求8所述的无线电网络设计方法，其中所述参数是所述基站的天线的发射功率。

说明书

无线电网络设计装置和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种装置和方法，用于设计包含多个小区的无线电通信网。

背景技术

[0002] 在包含多个小区的无线电通信网中，根据通信业务(traffic)，负载被置于各个小区中。接收较高的负载的小区具有较高的概率来经历呼叫丢失和分组丢弃。因此，在设计这样的无线电通信网的时候，更优选地是针对每个小区的通信业务容量来适当设置通信业务负载。此外，在包含多个小区的无线电通信网中，存在这样的地点，其中通信质量由于不同小区的传输信号之间的干扰而降低。因此，更优选地是减少预定面积内通信质量降低的地点。这里，其中通信质量降低的地点占预定面积的比率将被命名为降低比(degradation ratio)；例如，其中SIR(信号功率对干扰功率比)不满足预定值的地点，将被命名为具有降低的通信质量的地点。

[0003] 例如，如果所有小区具有相等的通信业务容量并且对降低比的需求在全部面积是不变的，则优选地是所有小区由于负载平衡承受相等的通信业务负载。传统上，已知一种技术，用于控制无线电网络中每个小区上的负载(见日本专利申请特开2005-117357)。

[0004] 每个小区上的通信业务负载等于“每一单位面积上预期出现的通信业务量(每单位面积上预期通信业务量)”和“小区面积”的乘积。因此，如果例如每单位面积上预期通信业务量是均匀分布的，则优选地是无线电网络设计被执行以便所有小区将在面积大小上相等。

[0005] 在无线电网络设计中，在所有小区上的通信业务负载的标准化将被称作小区平衡。具体地，如果所需降低比在全部面积相等，这对应如下情形，其中每个小区上的通信业务负载适合于接近于其它的，或者当每单位面积上预期通信业务量是均匀分布的时候对应如下情形，其中每个小区的面积接近于其它小区的面积。

[0006] 每个小区上的通信业务负载通常通过使用无线电网络设计工具进行模拟而确定。具体地，该无线电网络设计工具首先从天线的倾角、天线的发射功率、地形起伏、各个小区间相互干扰等等来确定每个小区的小区边界，然后计算小区面积。下一步，该无线电网络设计工具将小区面积乘以每单位面积上预期通信业务量，以便计算每个小区上的通信业务负载。

[0007] 在常规的无线电网络设计工具中，无线电网络设计工具的操作员改变参数，比如天线倾角和发射功率，并且重复计算通信业务负载的处理从而确定恰当的可以在小区间保持平衡的参数。

[0008] 顺便提及，在无线电网络设计中存在一些情况，其中在重要的面积上的降低比被要求比其他面积要抑制得更低。为此要求，已经提出一种自动建立参数的方法，通过使用无线电网络设计工具来降低重要面积上的降低比。

[0009] 图1是示出重要面积分布的一个例子的示图。图1中，在粗实线所封闭的整个面积90中形成了多个小区911～916。假设小区911具有小区编号j＝1，小区912具有小区编号j＝2，小区913具有小区编号j＝3，小区914具有小区编号j＝4，小区915具有小区编号j＝5，并且小区916小区编号j＝6。阴影面积是重要面积92。每个基站93可以形成三个扇区，并且在图1中每个基站93的扇区与其所覆盖的小区之间的关系通过箭头示出。

[0010] 例如，考虑一种情形，其中重要面积的降低比通过使用天线倾角作为参数被抑制得低于其它面积的。重要面积92存在于小区编号为j＝1的小区911中，并且存在于小区编号为j＝6的小区916中。因此，为了降低小区911和小区916的降低比，小区911的天线倾角和小区916的天线倾角被修改为更高的值。这里，假设倾角变得更大，小区面积变得更小，以便通信业务负载被降低。

发明内容

[0011] 在传统的建立小区间平衡的方法中，设计无线电网络的人不得不通过操作计算机重复修改参数并且计算通信业务负载。当设计包括许多基站(这些基站具有许多小区)的无线电网络时，操作员需要重复修改参数并且计算通信业务负载很多次，结果设计工作需要很长的时间来完成。

[0012] 此外，在传统用于抑制重要面积的降低比到低水平的方法中，存在小区之间的通信业务负载平衡变得非常不平衡的情况。这种情况的出现是因为当重要面积的降低比被减小时，传统方法中没有考虑到与其他小区的平衡。

[0013] 因此，在根据传统方法自动降低重要面积的降低比之后，无线电网络设计工具的操作员不得不为了达到小区间通信业务负载的平衡而重复修改参数和计算，这导致设计工作需要很长的时间。

[0014] 本发明的目的是提供一种装置和方法，其使得能够以简单的方式在设计具有多个小区的无线电通信网时保证小区间的平衡。

[0015] 为了获得上述目的，本发明的无线电网络设计装置是一种如下的无线电网络设计装置，其用于设计通过来自基站的无线电波覆盖多个小区的无线电网络，其包括目标函数提取器和优化器。

[0016] 目标函数提取器建立至少包括目标函数的优化条件，该目标函数将基站的无线电参数作为目标函数参数并且被用于通过使用目标小区和相邻小区之间的小区平衡值平衡小区间的通信业务负载的优化处理，所述目标小区的特性通过修改该参数而变化，并且所述相邻小区存在于目标小区周围。

[0017] 优化器根据由目标函数提取器设置的优化条件执行优化处理，以确定将作为解的参数的值。

[0018] 根据本发明，因为无线电网络设计装置在目标提取器中确定目标函数，所述目标函数将基站的无线电参数作为参数，并且在优化器中通过使用优化算法来执行优化处理，所以操作员能够在设计包括多个小区的无线电网络设计装置过程中容易地平衡小区间的通信业务负载。

附图说明

[0019] 图1是示出重要面积分布的一个例子的示图。

[0020] 图2是示出根据第一实施例的无线电网络设计装置的配置的框图。

[0021] 图3是示出根据第一实施例的无线电网络设计装置的示意性操作的流程图。

[0022] 图4是示出第一实施例中的目标函数的提取方法的流程图。

[0023] 图5是示出在某一面积内小区分布的一个例子的示图。

[0024] 图6是示出第一实施例中的针对全部面积的优化处理的流程图。

[0025] 图7是示出第二实施例中的针对全部面积的优化处理的流程图。

具体实施方式

[0026] 执行本发明的模式将具体参考附图被说明。

[0027] (第一实施例)

[0028] 这里，通过优化作为基站中的典型无线电参数的天线倾角来实现小区间平衡的配置将通过例子被说明。通过使用优化算法以及通过改变参数将目标函数的值变为目标值，这种无线电网络设计被执行。

[0029] 图2是根据第一实施例的无线电网络设计装置的配置的框图。参考图2，无线电网络设计装置10包括目标函数提取器11，优化器12和存储器13。

[0030] 存储器13存储用于提取目标函数并计算目标函数值的数据。这些数据包括固定数据和可变参数。固定数据的例子包括表示地形在面积内的起伏的地形数据。此外，在本实施例，因为天线倾角被假设为唯一的参数，所以基站的调配和发射功率将归于固定数据。在本实施例中，天线的倾角是唯一的参数。然而，天线倾角的初始值(初始倾角)可由操作员输入到无线电网络设计装置10并作为固定数据储存在存储器13。

[0031] 目标函数提取器11根据存储器13中存储的数据，提取目标函数当作指示符，该指示符表示小区间通信业务负载的平衡程度。该目标函数示出，越接近预定目标值，小区间的关系变得越平衡。该目标函数使用天线倾角作为其参数。

[0032] 优化器12通过改变倾角参数，重复目标函数的计算值和目标值之间的比较很多次，以便搜索使得目标函数更接近目标值的参数，并且输出获得的参数值作为解。该参数搜索使得能够标准化每个小区上的通信业务负载并且建立小区间的平衡。这种处理是优化处理，并且其所用的算法是优化算法。作为优化算法，强制法(一个接一个的方法(one-by-onemethod))、遗传算法及其他现有通用算法可被使用。

[0033] 同样，目标函数提取器11和优化器12可以通过使得计算机执行用于实现它们的各个功能的软件程序来实现。

[0034] 图3是示出根据第一实施例的无线电网络设计装置的示意性操作的流程图。参考图3，无线电网络设计装置10首先提取将被用于优化处理的目标函数(步骤101)。然后，无线电网络设计装置10执行优化处理以便通过改变参数使目标函数的计算值趋近于预定目标值(步骤102)。

[0035] 图4是示出第一实施例中的目标函数的提取方法的流程图。该目标函数基于作为目标函数的目标的小区(目标小区：小区编号j)上通信业务负载以及目标小区的相邻小区上的通信业务负载之间的关系被定义。目标小区是通过改变参数而变化其属性的小区，并且具体地，是来自将尝试改变其倾角的天线的无线电波所覆盖的小区。

[0036] 例如，当基站不是扇区的并因此使用非定向天线时，由位于距如下天线预定距离的范围之内的天线所形成的小区可以被认为是相邻小区，所述天线形成由小区编号j指明的目标小区。

[0037] 另一方面，当基站是扇区的并且使用定向天线时，位于距形成目标小区的天线预定距离的范围之内的、并且在水平面上其波束峰值方向相反于目标小区的波束峰值方向的小区可被认为是相邻小区。波束峰值方向彼此相反的条件可以通过如下关系的相互建立获得，其中例如在表明两个天线的波束峰值的水平方向的向量之间形成的角度等于或者大于预定角度并且一个天线在水平方向上位于自另一天线的波束峰值起的预定角度之内。

[0038] 图5是示出在某一面积内小区分布的一个例子的示图。图5示出无线电通信网的例子，其中基站有三个扇区。图5中，箭头表明水平面上天线的波束峰值方向，并且这些箭头示出每个基站22的扇区以及由其覆盖的小区21之间的关系。

[0039] 图5中，由实线封闭的多个小区211～216被分类为相邻小区的多个组，其由虚线封闭。在此例子中，属于目标小区所属的组的其他小区形成相邻小区。例如小区215和216形成一个组，以便小区215是小区216的相邻小区并且小区216是小区215的相邻小区。类似地，小区211到214形成一个组。

[0040] 参考图4，无线电网络设计装置10首先为每个小区(小区编号j)确定Kj(Kj≥0)个相邻小区(步骤201)。小区编号j的目标小区的相邻小区的集合将被称为Zj。集合Zj中元素的数量是Kj。例如，为了确定相邻小区，可以使用表示形成每个小区的基站的调配数据、指示天线的指向性的方向的方向指向性数据。在此情况中，调配数据和方向性数据被假设预先存储在固定数据存储器11中。

[0041] 下一步，无线电网络设计装置10为每个小区计算Kj个相邻小区通信业务负载比(步骤202)。这里，相邻小区通信业务负载比是目标小区通信业务负载对相邻小区通信业务负载的比率。这个相邻小区通信业务负载比是小区平衡值，其表示目标小区上通信业务负载相对于相邻小区的平衡程度。具有小区编号j的目标小区对具有小区编号k的相邻小区的相邻小区通信业务负载比Rjk可以由公式(1)确定。

[0042] 【数学式1】

[0043]

[0044] 假设当Zj为空集时，Rjk＝1.0。

[0045] 公式(1)中，Lcell，j是具有小区编号j的目标小区的通信业务负载。Lcell，k是具有小区编号k的相邻目标小区的通信业务负载。通信业务负载可以通过无线电网络设计工具被计算。

[0046] 用于计算通信业务负载的方法将参考图5被说明。这里，计算小区211上通信业务负载的例子将被说明。首先，在面积内设置了阵点(latticepoint)，并且每个阵点的预期通信业务量被预先设置。图5中，只有小区211上的阵点作为计算目标被示出。每个阵点所在的小区根据基站(或者天线)被确定，该阵点从该基站接收最大接收电平的信号。小区211的通信业务负载Lcell，l通过计算在小区编号j＝1的小区211之中存在的阵点的预期通信业务量的和来确定。

[0047] 下一步，返回到图4，无线电网络设计装置10确定目标函数，其将成为基于每个小区的Kj个相邻通信业务负载比来估计小区间通信业务负载平衡的指示符。优选地是，作为目标小区和相邻小区之间通信业务负载平衡的估计指示符的表示统计特性的代表值被选为目标函数。

[0048] 在本实施例中，具体地，最大值和最小值根据Kj个相邻通信业务负载比被确定，并且这二者被用作目标函数(步骤203)。这里，Kj个相邻小区通信业务负载比的最大值将被称为最大通信业务负载比Rmax(j)并且Kj个相邻小区通信业务负载比的最小值将被称为最小通信业务负载比Rmin(j)。最大通信业务负载比Rmax(j)由公式(2)表示，并且最小通信业务负载比Rmin(j)由公式(3)表示。

[0049] 【数学式2】

[0050]

[0051]

[0052] 因为小区面积随着天线倾角修改而变化，结果小区的通信业务负载变化，所以作为通信业务负载比的Rmax(j)和Rmin(j)可以被认为是使用天线倾角作为参数的函数。

[0053] 本实施例的无线电网络设计装置10执行优化处理，使得这些目标函数Rmax(j)和Rmin(j)更接近“1”。可以说，目标函数Rmax(j)和Rmin(j)更靠近“1”，目标小区的通信业务负载和相邻小区的通信业务负载的差异更小。因此，当优化被执行以便这些目标函数的计算值更接近于目标值“1”时，小区之间的平衡可被建立。

[0054] 虽然在本实施例中Kj个通信业务负载比的最大值和最小值被选为代表目标函数，但是本发明绝不受限于此。作为另一个例子，在某种策略中第二大的和第二小的比率可以被选为目标函数，使得表现出非常不平衡的通信业务负载的小区将从估计中被去除。同样，作为另一个例子，大于“1”的通信业务负载比的平均值和小于“1”的通信业务负载比的平均值可被用作目标函数。

[0055] 作为针对全部面积的优化处理的例子，本实施例的无线电网络设计装置10首先执行针对最大通信业务负载比Rmax(j)的优化然后执行针对最小通信业务负载比Rmin(j)的优化，并且重复该循环很多次。

[0056] 图6是示出第一实施例的针对全部面积的优化处理的流程图。参考图6，无线电网络设计装置10首先设置每个小区的天线初始倾角(步骤301)。下一步，无线电网络设计装置10确定每个小区的Kj个相邻小区(步骤302)。

[0057] 下一步，无线电网络设计装置10为每个小区计算相邻小区通信业务负载比(步骤303)。每个小区(小区编号j)涉及Kj个相邻通信业务负载比。

[0058] 下一步，无线电网络设计装置10确定每个小区(小区编号j)的Kj个相邻小区的通信业务负载比的最大通信业务负载比Rmax(j)(步骤304)。此外，无线电网络设计装置10按照最大通信业务负载比Rmax(j)减小的顺序确定小区选择顺序(步骤305)。然后，无线电网络设计装置10基于确定的小区选择顺序选择一个小区(步骤306)。

[0059] 下一步，无线电网络设计装置10判断对于所选小区1＜Rmax(j)是否保持(步骤307)。如果1＜Rmax(j)没有保持，则倾角不变化，因为如果最大通信业务负载比小于“1”，则没有必要使倾角更小。

[0060] 如果1＜Rmax(j)保持，则无线电网络设计装置10设置Rmax(j)的值为Rcurrent(步骤308)，并且增加倾角固定的量(例如1度)(步骤309)，并且重新计算Rmax(j)(步骤310)。
倾角的增加使得小区面积更小并且显示出降低通信业务负载的趋势。然后无线电网络设计装置10设置Rmax(j)的值为Rtemp(步骤311)并且确定1≤Rtemp＜Rcurrent是否保持(步骤
312)。

[0061] 如果1≤Rtemp＜Rcurrent保持，则无线电网络设计装置10维持倾角，而如果1≤Rtemp＜Rcurrent没有保持，则撤消该倾角(步骤313)。1≤Rtemp＜Rcurrent没有保持的条件被认为是最大通信业务负载比不会接近于“1”的一种条件，从而使得倾角将被撤销。

[0062] 下一步，无线电网络设计装置10判断所有小区是否已经被选择(步骤314)。如果所有小区没有被选择，则无线电网络设计装置10返回步骤306的操作并且选择下一个小区。另一方面，如果所有小区已经选择，则无线电网络设计装置10判断步骤303-314的序列是否已经重复了预定数目的次数(Na次)(步骤315)。如果该序列没有重复Na次，则无线电网络设计装置10返回步骤303。

[0063] 另一方面，如果该序列已经重复Na次，则无线电网络设计装置10计算每一小区的相邻通信业务负载比(步骤316)。每个小区(小区编号j)包括Kj个相邻通信业务负载比。

[0064] 下一步，无线电网络设计装置10确定每个小区(小区编号j)的Kj个相邻小区的通信业务负载比的最小通信业务负载比Rmin(j)(步骤317)。此外，无线电网络设计装置10按照最小通信业务负载比Rmin(j)增大的顺序确定小区选择顺序(步骤318)。然后，无线电网络设计装置10基于确定的小区选择顺序选择一个小区(步骤319)。

[0065] 下一步，无线电网络设计装置10判断对于所选小区Rmin(j)＜1是否保持(步骤320)。如果Rmjn(j)＜1没有保持，则无线电网络设计装置10将不改变倾角，因为如果最小通信业务负载比等于或者大于“1”，则没有必要使倾角更大。

[0066] 如果1＜Rmin(j)保持，则无线电网络设计装置10设置Rmin(j)的值为Rcurrent(步骤321)，并且减小倾角固定的量(例如1度)(步骤322)，并且重新计算Rmin(j)(步骤323)。
倾角的减小使得小区面积更大并且显示出增加通信业务负载的趋势。然后无线电网络设计装置10设置Rmin(j)的值为Rtemp(步骤324)并且确定Rcurrent＜Rtemp≤1是否保持(步骤
325)。1≤Rtemp＜Rcurrent没有保持的条件被认为是最小通信业务负载比不会接近于“1”的一种条件，从而使得倾角将被撤销。

[0067] 如果Rcurrent＜Rtemp≤1保持，则无线电网络设计装置10维持倾角，而如果Rcurrent＜Rtemp≤1没有保持，则撤消该倾角(步骤326)。

[0068] 下一步，无线电网络设计装置10判断所有小区是否已经被选择(步骤327)。如果所有小区没有被选择，则无线电网络设计装置10返回步骤319的操作并且选择下一个小区。另一方面，如果所有小区已经选择，则无线电网络设计装置10判断步骤316-327的序列是否已经重复了预定数目的次数(Nb次)(步骤328)。如果该序列没有重复Nb次，则无线电网络设计装置10返回步骤316。

[0069] 如果该序列已经重复Nb次，则无线电网络设计装置10判断步骤303～328的序列是否已经重复预定数目的次数(Nab次)(步骤329)。如果该序列没有重复Nab次，则无线电网络设计装置10返回步骤303。

[0070] 如果该顺序已经重复Nb次，则无线电网络设计装置10在优化之后输出每个天线的倾角(步骤330)。

[0071] 如上所述，根据本实施例，无线电网络设计装置10被构成，使得目标函数提取器11建立一个可在基站作为参数被修改的无线电参数，并且确定使用与目标值的差异表示小区间的平衡程度的目标函数，以及使得优化器12通过使用优化算法改变目标函数的参数以便使得目标函数靠近目标值。因此，在设计包含多个小区的无线电网络过程中，操作员能够容易地平衡小区间的通信业务负载，而不需要重复繁琐的操作。

[0072] 多个小区形成的无线电网络具有一种属性，即其中目标小区的通信业务负载被分配到相邻小区，从而使得小区彼此影响。在本实施例中，因为目标小区和相邻小区之间的平衡被估计，所以能够通过考虑到这种属性的优化处理来完成适当的小区平衡。

[0073] 此外，在本实施例中，因为根据目标小区和多个相邻小区之间的通信业务负载比所确定的代表值被用作目标函数来完成优化处理，所以目标函数的数量减少使得该处理可以被简化。

[0074] 此外，因为相对于相邻小区的通信业务负载比的最大值和最小值作为代表值，所以能够适当地平衡由代表值所表示的、包含多个相邻小区的多个小区。

[0075] 此外，根据本实施例，当最大通信业务负载比小于1时，将参数(倾角)变小的修改就不进行了。同样，当最小通信业务负载比大于1时，将参数(倾角)变得更大的修改就不进行了。因此，能够搜索那些适当平衡了小区间通信业务负载平衡的参数。

[0076] 此外，根据本实施例模式，只有当最大通信业务负载比或者最小通信业务负载比靠近1时才修改参数，否则撤消参数。因此，能够在确认小区间通信业务负载平衡的改善的同时，搜索有益的参数。

[0077] 对第一实施例的说明到此为止是通过使用每个基站的天线倾角作为优化算法的目标函数的参数例子的方式完成的。然而，本发明绝不受限于此。作为目标函数的参数的另一例子，每个天线的发射功率也可被使用。

[0078] 当每个天线的发射功率作为参数时，作为一般性属性，如果发射功率被降低则小区面积变小并且小区的通信业务负载降低。反之，当发射功率被增加，则小区面积变大并且小区的通信业务负载增加。因此，如果发射功率代替倾角用作目标函数的参数，则能够达到类似的结果而没有损失第一实施例的普遍性。

[0079] (第二实施例)

[0080] 在包含无线电网络的通信网络中，某一面积中通信质量的降低程度以降低比表示，该降低比是通信质量降低的地点与预定面积的比率。在此处，例如SIR(信号功率对干扰功率比)不满足预定值的地点被称为通信质量降低的地点。在本实施例模式中，当抑制重要面积的降低比到低水平时，其中通信业务负载在小区间平衡的配置将被举例说明。根据第二实施例的无线电网络设计装置的配置与图2所示的第一实施例的相同。根据第二实施例的无线电网络设计装置的示意性操作与图3所示的第一实施例的相同。

[0081] 然而，第二实施例与第一实施例不同之处在于目标函数和约束条件二者在其优化处理中被使用。在本实施例中，目标函数提取器11除提取目标函数之外还提取约束条件。在本实施例中，当最大通信业务负载比Rmax(j)和最小通信业务负载比Rmin(j)被用作优化算法的约束条件时，重要面积降低比被用作目标函数。作为目标函数的参数，天线倾角如在第一实施例中那样被使用。

[0082] 优化算法中的约束条件是当改善目标函数的值的参数被搜索时所采用的条件。作为第二实施例中优化算法，通用算法(比如一个接一个的方法)和遗传算法可以类似于第一实施例被使用。

[0083] 第二实施例模式首先举例说明降低全部面积的降低比的优化算法，然后在考虑到全部面积的降低比的同时进一步降低重要面积的降低比。

[0084] 图7是示出在第二实施例中针对全部面积的优化处理的流程图。在此处，全部面积的降低比被降低并且然后重要面积的降低比被降低的例子将被示出。重要面积的降低比作为目标函数，优选地是这个降低比越低越好。因此，在本实施例中，为了使得目标函数靠近目标“0”的优化处理被执行。但是，注意，由最大通信业务负载比Rmax(j)和最小通信业务负载比Rmin(j)构成的约束条件在优化处理中被采用。图7中，步骤401到413是用于降低全部面积降低比的阶段，并且步骤414到432是用于降低重要面积的降低比的阶段。

[0085] 参考图7，无线电网络设计装置10首先设置每个小区的天线初始倾角(步骤401)。下一步，无线电网络设计装置10计算全部面积的降低比Pb(步骤402)。

[0086] 下一步，无线电网络设计装置10设置降低比Pb的值为P1current(步骤403)，临时更新倾角(步骤404)并且重新计算全部面积的降低比Pb(步骤405)。临时更新意味着任何一个天线的倾角被临时地修改了预定的量。该修改可以或者是增加改变或者是减少改变。因为在本实施例中，倾角的临时更新及其构造被重复许多次，优选地是增加变化和减少变化被组合地完成。例如，更新可以通过将重复次数设置为60次被完成，并且倾角可在第1到第10、第21到第30、以及第41到第50次被降低，并且倾角可在第11到第20、第31到第40、以及第51到第60次被增加。

[0087] 此外，不同的选择方法可以被考虑来选择其倾角被修改的天线。例如，当倾角变小时，降低比等于或者大于预定值的小区的天线可以被选择以便减小其倾角。当倾角变大时，降低比小于预定值的小区的天线可以被选择以便增加其倾角。

[0088] 例如，虽然天线的倾角的修改幅度没有确定，但是例如其可以变化固定的角度。

[0089] 当其它方法被用于选择将被临时更新的天线并且确定倾角的临时更新的角度时，在使用降低比作为目标函数的组合优化领域中的常规优化算法，或者遗传算法可以被使用。

[0090] 下一步，无线电网络设计装置10设置降低比Pb为P1temp(步骤406)并且判断P1temp是否小于P1current(步骤407)。这是判断全部面积的降低比Pb是否通过倾角的更新被改善。

[0091] 如果P1temp不小于P1current，则无线电网络设计装置10放弃临时的更新并且不更新任何倾角(步骤408)。另一方面，如果P1temp小于P1current，则无线电网络设计装置10根据临时更新更新倾角(步骤409)并且设置P1temp为P1current(步骤410)。

[0092] 步骤404到410被重复，直到预定终止条件被满足。例如，重复次数已经达到一个预定数目的情况可被认为是终止条件。作为另一例子，P1current小于预定值的情形可以被认为是终止条件。无线电网络设计装置10判断终止条件是否已经被满足(步骤411)。如果终止条件没有被满足，则无线电网络设计装置10返回到步骤404。

[0093] 如果终止条件已经被满足，则无线电网络设计装置10设置P1current的值为P1opt(步骤412)。这使得至此为止处理中最小的降低比被设置到P1opt中。此时，倾角被设置为一定的值以便实现全部面积的降低比P1opt。

[0094] 下一步，无线电网络设计装置10建立一个可允许的增加参数(步骤413)。该可允许的增加参数是一个值，其指明当重要面积的降低比被优化时，降低比应该被改善以允许倾角的更新的程度。这个可允许的增加参数基于P1opt被确定。作为一个具体的例子，该可允许的增加参数包括比例因数A以及常数B。A和B可由操作员输入。当全部面积的降低比小于A×P1opt+B的条件保持时，该倾角被允许更新。

[0095] 下一步，无线电网络设计装置10计算重要面积的降低比Pa(步骤414)并且设置该降低比的值为P2current(步骤415)。

[0096] 下一步，无线电网络设计装置10建立针对相邻小区通信业务负载比的限制值Rlimit(步骤416)。该限制值Rlimit是一个值，其限制作为约束条件的最大通信业务负载比Rmax(j)和最小通信业务负载比Rmin(j)。当重要面积的降低比被优化时，使得最大通信业务负载比Rmax(j)和最小通信业务负载比Rmin(j)满足与限制值Rlimit的预定关系的倾角被允许。限制值Rlimit的值也可以由操作员输入。

[0097] 下一步，无线电网络设计装置10确定每个小区的Kj个相邻小区(步骤417)。然后无线电网络设计装置10临时更新倾角(步骤418)，重新计算重要面积的降低比Pa(步骤419)并且计算全部面积的降低比Pb(步骤420)。倾角临时更新的方法可与步骤404中使用的相同。

[0098] 下一步，无线电网络设计装置10设置重要面积的降低比Pa的值为P2temp(步骤421)并且设置整个的降低比Pb的值为P1temp(步骤422)。然后，无线电网络设计装置10为每个小区计算相邻小区通信业务负载比(步骤423)。每个小区(小区编号j)涉及Kj个相邻通信业务负载比。

[0099] 下一步，无线电网络设计装置10根据每个小区(小区编号j)的Kj个相邻小区通信业务负载比确定最大通信业务负载比Rmax(j)和最小通信业务负载比Rmin(j)(步骤424)。

[0100] 下一步，无线电网络设计装置10判断P2temp＜P2current是否保持(步骤425)。该步骤是来判断重要面积的降低比是否通过倾角的临时更新被改善。如果P2temp＜P2current没有保持，则无线电网络设计装置10放弃临时更新并且不更新任何倾角(步骤426)。另一方面，如果P2temp＜P2current保持，则无线电网络设计装置10判断P1temp＜A×P1opt+B是否保持(步骤427)。该步骤是通过判断全部面积的降低比是否小于P2temp＜P2current，来判断倾角的更新是否被允许。

[0101] 如果P1temp＜A×P1opt+B没有保持，则无线电网络设计装置10放弃临时更新并且不更新任何倾角(步骤426)。另一方面，如果P1temp＜A×P1opt+B保持，则无线电网络设计装置10判断Rmax(j)＜Rlimit和1/Rlimit＜Rmin(j)是否保持(步骤428)。这是通过判断全部面积的降低比是否小于P2temp＜P2current，来判断倾角的更新是否被允许。这是确定最大通信业务负载比Rmax(j)小于限制值Rlimit并且最大通信业务负载比Rmin(j)大于1/Rlimit。通过此操作，倾角被更新而所有小区的通信业务负载平衡被保持在固定值范围内。结果，所有小区的通信业务负载可以被平衡地维持在一个固定范围内。

[0102] 如果Rmax(j)＜Rlimit并且1/Rlimit＜Rmin(j)没有保持，则无线电网络设计装置10进行步骤426。另一方面，如果Rmax(j)＜Rlimit并且1/Rlimit＜Rmin(j)保持，则无线电网络设计装置10根据临时更新更新倾角(步骤429)并且设置P2temp为P2current并且设置P1temp为P1current(步骤430)。步骤414到431被重复，直到预定终止条件被满足。例如，重复次数已经达到一个预定数目的情况可被认为是终止条件。

[0103] 步骤426之后或者步骤430之后，无线电网络设计装置10判断终止条件是否被满足(步骤431)。例如，重复次数已经达到预定数目的情况可以被认为是终止条件。作为另一例子，P2current小于预定值的情形可以被认为是终止条件。如果终止条件没有被满足，则无线电网络设计装置10返回到步骤414。如果终止条件已经满足，则无线电网络设计装置10输出P1current、P2current和每个天线的倾角(步骤432)。P1current是改善之后全部面积的降低比并且P2current是改善之后重要面积的降低比。

[0104] 如上所述，根据本实施例模式，无线电网络设计装置10使用一个可在基站被修改的无线电参数作为参数，并且确定使用与目标值的差异表示重要面积的降低比的目标函数，并且还确定在目标函数的优化处理中用于小区间通信业务负载平衡的约束条件并且使用具有该约束条件的优化算法改变目标函数的参数以便使得目标函数靠近目标值。因此，在设计包含多个小区的无线电网络过程中，能够容易地平衡小区间通信业务负载，同时降低重要面积的降低比。

[0105] 对第二实施例的说明到此为止是通过使用每个基站的天线倾角作为优化算法的目标函数的参数例子的方式完成的。然而，本发明绝不受限于此。作为目标函数的参数的另一例子，每个天线的发射功率也可被使用。

[0106] 当每个天线的发射功率被作为参数时，作为一般属性，如果发射功率被降低则无线电波很难在覆盖面积内传播，因此降低比增加。反之，当发射功率增加，无线电波可以容易地在覆盖面积内传播，因此降低比减小。因此，如果发射功率代替倾角用作目标函数的参数，则能够达到类似的结果而没有损失第二实施例的普遍性。

[0107] (第三实施例)

[0108] 当通信业务负载的分布均匀时，通信业务负载与小区面积成正比例。所以，第三实施例是使用小区面积来代替第一实施例中的通信业务负载的配置。具有小区编号j的小区的小区面积可代替第一实施例中的Lcell，j被使用，并且具有小区编号k的小区面积可代替Lcell，k被使用。小区面积可以通过小区中所设阵点的数量被表示。

[0109] 按照此配置，能够以与第一实施例相同的方式，在包含多个小区的无线电网络设计过程中容易地平衡小区间的通信业务负载。

[0110] (第四实施例模式)

[0111] 第四实施例是使用小区面积来代替第二实施例中的通信业务负载的配置。具有小区编号j的小区的小区面积可代替第二实施例中的Lcell，j被使用，并且具有小区编号k的的小区的小区面积可代替Lcell，k被使用。小区面积可以通过小区中所设阵点的数量被表示。作为对最大通信业务负载比Rmax(j)和最小通信业务负载比Rmin(j)的替代，目标小区的面积对相邻小区的面积的最大和最小比值可被使用。

[0112] 按照这种配置，能够以与第二实施例相同的方式，在包含多个小区的无线电网络设计过程中容易地保持小区间平衡并且降低重要面积的降低比。

[0113] (第五实施例模式)

[0114] 这是被应用于HSDPA(高速下行链路分组接入)的本发明的例子，其使用信道性能自适应地变化的信道，并且暂时性地基于表示接收信号的量的SIR。

[0115] 第五实施例模式不同于第一实施例之处在于计算通信业务负载的方法。第五实施例的计算通信业务负载的方法将被说明。首先，估计面积中每个阵点处的从基站接收到的信号的SIR被计算，并且相应于小区中SIR的无线电信道吞吐量的平均值的倒数被确定。然后，以每个阵点处的比特率来表示的通信业务量作为每单位时间出现的数据量，使得小区中它的和被确定。此外，小区内无线电信道吞吐量的平均值的倒数与小区内每单位时间产生的数据量的和的乘积被假设为通信业务负载。

[0116] 由此方法计算的通信业务负载指示信道的临时使用率或者使用性能自适应地根据SIR临时变化的信道的HSDPA的通信业务负载。

[0117] 这样，可以在HSDPA中容易地平衡小区间通信业务负载。

[0118] (第六实施例)

[0119] 第六实施例不同于第二实施例在于通信业务负载的计算方法。第六实施例的通信业务负载计算方法与第五实施例的相同。由此方法计算的通信业务负载指示信道的临时使用率或者使用性能自适应地基于SIR临时变化的信道的HSDPA的通信业务负载。

[0120] 这样，可以在HSDPA中容易地平衡小区间通信业务负载，同时简单地降低重要面积的降低比。

[0121] 在至此为止所述的每一个实施例中，虽然建立小区间平衡的例子是通过描述通信业务负载或者小区面积的平衡被示出，但是本发明绝不受限于此。

[0122] 此外，以使得相邻小区通信业务负载比接近于1为例示出了第一实施例，并且以将其约束在接近“1”的值处为例示出了第二实施例。然而，本发明绝不受限于此。相邻小区通信业务负载比可以根据每个基站的资源(比如在每个小区中调配的发射机-接收机数量)，接近或者被约束在另外一个数值。