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| 权 利 要 求 书 一种天线调整方法, 其特征在于, 包括: 基站确定其所月艮务的用户终端的位置坐标; 所述基站才艮据所述用户终端的位置坐标确定话务密集区域; 所述基站才艮据所述话务密集区域, 调整天线的方位角。 才艮据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述基站确定所述用户终 端的位置坐标包括: 所述基站与其第一相邻基站通过同步地向所述用户终端发送定位 参考信号, 建立第一双曲线方程; 所述基站与其第二相邻基站通过同步地向所述用户终端发送定位 参考信号, 建立第二双曲线方程, 并将所述第二双曲线方程转换为与 所述第一双曲线方程同一坐标系的第三双曲线方程; 计算所述第一双曲线方程所对应的第一双曲线和所述第三双曲线 方程所对应的第二双曲线的交点的坐标, 作为所述用户终端的位置坐 标。 才艮据权利要求 2所述的方法, 其特征在于, 对于所述第一相邻基站和 所述第二相邻基站之一, 所述基站通过以下方式与该相邻基站建立双 曲线方程: 所述用户终端测量所述基站与该相邻基站发送的所述定位参考信 号的到达时间差, 并上 ·ί艮给所述基站; 所述基站根据所述到达时间差计算所述用户终端和所述基站之间 的距离与所述用户终端和该相邻基站之间的距离的差值 2a; 所述基站才艮据其与该相邻基站之间的距离 2c和所述差值 2a,建立 所述双曲线方程为: -^ = 1 , 其中, b2 = c2 _ a2 , a > 0 , b > 0 , JC轴为所述基站和 a b 该相邻基站所在的直线, 原点为所述基站和该相邻基站之间的中点。 4. 根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述用户终 端有多个; 所述基站才艮据所述用户终端的位置坐标确定话务密集区域 包括: 所述基站才艮据多个所述用户终端中的各个所述用户终端的位置坐 标, 计算各个所述用户终端和所述基站的连线与新 X轴之间的角度, 其中, 该新 X轴以所述基站为原点、 正向为预定方向; 计算多个所述角度的平均值; 若超过预定百分比阈值的用户终端的角度与所述平均值的差小于 预定角度阈值, 则确定所述超过预定百分比阈值的用户终端所在的区 域为所述话务密集区域。 5. 根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述用户终 端为所述基站所月艮务的所有处于活动状态的用户终端; 所述基站才艮据 所述用户终端的位置坐标确定话务密集区域包括: 所述基站 居所有所述用户终端中的各个所述用户终端的位置坐 标, 计算各个所述用户终端和所述基站的连线与新 X轴之间的角度, 其中, 该新 X轴以所述基站为原点、 正向为预定方向; 计算所有所述角度的平均值; 若第一子扇区中处于活动状态的用户终端的数量与所述基站所对 应的小区中除所述第一子扇区以外的其他子扇区中处于活动状态的用 户终端的数量的比值大于预定比例阈值, 则确定所述第一子扇区属于 所述话务密集区域, 其中, 所述小区等分为多个所述子扇区。 6. 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于, 当所述小区中有三个以上 的所述第一子扇区时, 所述基站不调整天线的方位角。 7. 居权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述基站 居所述话务密 集区域, 调整天线的方位角包括: 若所述话务密集区域不在所述基站的天线的当前方位角内, 则所 述基站调整自身的天线的方位角以使得所述天线的信号覆盖到所述话 务密集区域; 若所述话务密集区域在所述基站的天线的当前方位角内, 所述基 站调整其相邻基站的天线的方位角偏向所述话务密集区域。 8. —种基站, 其特征在于, 包括: 第一确定模块,用于确定所述基站所月艮务的用户终端的位置坐标; 第二确定模块, 用于 -据所述用户终端的位置坐标确定话务密集 区域; 天线调整模块, 用于 居所述话务密集区域, 调整天线的方位角。 9. 根据权利要求 8所述的基站, 其特征在于, 所述第一确定模块包括: 第一建立模块, 用于使能所述基站与其第一相邻基站通过同步地 向所述用户终端发送定位参考信号, 建立第一双曲线方程; 第二建立模块, 用于使能所述基站与其第二相邻基站通过同步地 向所述用户终端发送定位参考信号, 建立第二双曲线方程, 并将所述 第二双曲线方程转换为与所述第一双曲线方程同一坐标系的第三双曲 线方程; 位置计算模块, 用于计算所述第一双曲线方程所对应的第一双曲 线和所述第三双曲线方程所对应的第二双曲线的交点的坐标, 作为所 述用户终端的位置坐标。 10. 根据权利要求 8所述的基站, 其特征在于, 所述天线调整模块包括: 第一调整模块, 用于当所述第二确定模块确定的所述话务密集区 域不在所述基站的天线的当前方位角内时, 调整所述基站的天线的方 位角以使得天线的信号覆盖到所述话务密集区域; 第二调整模块, 用于当所述第二确定模块确定的所述话务密集区 域在所述基站的天线的当前方位角内时, 调整所述基站的相邻基站的 天线的方位角偏向所述话务密集区域。 |
a > 0 , b > 0 , JC轴为基站和相邻基站 (第一相邻基站或第二相邻基站) 所在 的直线, 原点为基站和相邻基站 (第一相邻基站或第二相邻基站) 之间的中 点。 该优选实施例提供了釆用 OTDOA技术定位得到一个 UE的位置坐标的 具体实施方案。 通过该技术能够较为准确地定位得到 UE的位置坐标, 且基 站和与其相邻的两个相邻基站通过向 UE发送定位参考信号来定位得到 UE 的位置坐标, 无需人工现场调查, 实现了基站自动定位, 节省了人力和物力 资源。 实施例一 如图 3所示, 以一个用户打电话投诉某地点因为大话务而发 生掉话或拥 塞的情况 (人工触发) 为例, 详细说明基站釆用 OTDOA技术定位得到该用 户的位置坐标 (即该用户使用的 UE ) 的具体步骤如下: 步骤 S302至步骤 S304, 初始条件为本基站具有两个相邻基站 (相邻基 站 1和相邻基站 2 ) 的位置信息。 本基站和相邻基站 1同步地给 UE发送定 位参考信号, UE获取到达时间差( Time Difference Of Arrival,简称为 TDOA ), 并上报给本基站; 本基站根据 TDOA计算得到 UE到本基站和相邻基站 1的 巨离差, 并才艮据该 巨离差列出一个双曲线方程 (即上述第一双曲线方程): 两点间(即本基站和相邻基站 1之间)距离是 2c,到两点间的距离差(即
UE到本基站和相邻基站 1的距离差)是 2a, 6 2 = c 2 - α 2 。 以两点间 (即本基 站和相邻基站 1之间) 连接所得直线为 X轴, 两点的中点为原点, 得到双曲 线方程如下:
2 2
^--^- = 1 , a>0, b>0。
a 2 b 2 步骤 S306至步骤 S308, 本基站和相邻基站 2同步地给 UE发送定位参 考信号, UE获取到达时间差 (TDOA ), 并上报给本基站。 同上, 本基站根 据该 TDOA计算得到 UE到本基站和相邻基站 2的距离差, 并根据该距离差 列出另一个双曲线方程 (即上述的第二双曲线方程): 建立新的坐标系, 方程形式同上, 这里不再赞述。 并且, 需要进行坐标 系关系转换, 即将第二双曲线方程转换为与第一双曲线方程 为同一坐标系的 方程 (称为第三双曲线方程)。 步骤 S310,可以用软件程序解出第一双曲线方程和第 双曲线方程联立 得到的方程组, 获取到故障发生的位置 (即 UE的位置坐标;); 上述步骤 S302至步骤 S310对应图 1中的步骤 S 102。 步骤 S312, 才艮据 UE的位置坐标, 判定大话务量方位, 来调整天线的方 位角。 该步 4聚对应图 1中的步 4聚 S 104和步 4聚 S 106。 实施例二 在多个 UE发生拥塞或掉话时 ( 自动触发) 步骤 1 , 获取多个 UE的位置坐标, 每个 UE的位置坐标的获取过程同图 3中的步骤 S302至步骤 S310。 该步骤对应图 1中的步骤 S 102。 步骤 2, 计算每个 UE的位置的角度 (也可以把坐标转换为弧度 ); 具体地, 首先, 以本基站为原点, 预定方向 (如正东方向) 为 X轴建立 坐标系, 将上述步骤 1中计算得到的多个 UE的位置坐标转换为在该坐标系 中的新位置坐标; 然后, 根据各个 UE的新位置坐标计算各个 UE和本基站 的连线与上述 X轴之间的夹角, 得到各个 UE的位置的角度。 如果以弧度计算,则还需将上述计算得到的各 个 UE的角度转换为弧度。 步骤 3 , 计算角度或弧度的平均值; 步骤 4 , 如果超过预定百分比阈值的 (如>80% ) UE的角度或弧度与上 述平均值的差小于一个阈值(即上述角度阈值 ), 则可以判定拥塞和掉话集中 分布在该超过预定百分比阈值的 (如 >80% ) UE所在的区域 (即为话务密集 区域); 上述步骤 2和步骤 3对应图 1中的步骤 S 104。 步骤 5 , 如果是信号覆盖的问题 (即上述确定的话务密集区域不在本基 站的天线的当前方位角内), 则调整本小区的天线角度,使本小区的天线指 向 该话务密集区域, 即信号覆盖到话务密集区域; 如果不是信号覆盖问题 (即 上述确定的话务密集区域在本基站的天线的当 前方位角内), 而是过载问题, 则可以通过调整邻区的天线方位角, 使得邻区的天线偏向该话务密集区域, 以便话务密集区的部分 UE切换到邻区, 从而均衡本小区的话务量。 该步骤 对应图 1中的步 4聚 S 106。 实施例三 周期性地根据话务分布情况进行天线方位角调 整 (周期触发) 步骤 1 , 可以在大话务区域发生转移时, 提前调整, 而不是等到发生拥 塞或掉话时才调整, 防患于未然。 获取所有处于活动状态的 UE的位置坐标, 每个 UE的位置坐标的获取过程同图 3中的步骤 S302至步骤 S310。 该步骤 对应图 1中的步骤 S 102。 步骤 2, 计算每个 UE的位置的角度 (也可以把坐标转换为弧度 ); 步骤 3 , 把本基站对应的小区若千等分, 判断是否有话务量密集的区域。 假如按 30°为一个区域(也可称为子扇区), 则全向天线覆盖的小区可分为 12 等份。 全向天线和定向天线小区的区域划分分别如图 4、 图 5所示; 这样, 每个 UE的位置均落在一个区域(子扇区) 中; 步骤 4, 如果某个区域 (子扇区) 中的处于活动状态的 UE明显多于其 他区域中的 UE (可以通过设定用户比例阈值, 若一个子扇区 (称为第一子 扇区) 中处于活动状态的用户终端的数量与本基站所 对应的小区中除该子扇 区以外的其他子扇区中处于活动状态的用户终 端的数量的比值大于预定比例 阈值), 那么该区域(子扇区) 就是话务密集区域; 例如, 本基站对应的小区等分为 4个区域 (子扇区), 分别为区域 1-4, 假定上述预定比例阈值为 4 , 区域 1 -4中处于活动状态的 UE的数量分别为 200、 30、 50、 40。 则分另 'J计算 200/30=20/3 , 200/50=4, 200/40=5 , 判断 20/3、 4、 5均大于 4, 则确定区域 1属于话务密集区域。 其中, 一种特殊情况是有两个区域的用户数明显高于 其他区域的用户, 并且这两个区域相邻, 那么话务密集区可能是以这两个区域的边界为 中心而 分布的; 还有一种特殊情况是如果有三个区域话务量明 显高于其他区域, 则 说明话务量大的区域范围比较大, 并不是密集到一个小区域, 则不用调整。 步骤 2至步骤 4对应图 1中的步骤 S 104。 步骤 5 , 如果是信号覆盖的问题, 调整本小区天线角度, 使信号覆盖到 话务密集区域; 如果不是信号覆盖问题, 而是过载问题, 则可以通过调整邻 区天线方位角, 以便话务密集区的部分 UE切换到邻区, 从而均衡本小区的 话务量。 该步骤对应图 1中的步骤 S 106。 到一定周期后, 重复以上步骤 1至步骤 5。 图 6是根据本发明实施例的基站的示意图,基站 括:第一确定模块 10 , 用于确定该基站所服务的用户终端的位置坐标 ; 第二确定模块 20 , 用于根据 第一确定模块 10确定的用户终端的位置坐标确定话务密集区 ; 天线调整 模块 30 , 用于根据第二确定模块 20确定的话务密集区域, 调整天线的方位 角。 优选地, 如图 7所示, 第一确定模块 10包括: 第一建立模块 102 , 用于 使能基站与其第一相邻基站通过同步地向用户 终端发送定位参考信号, 建立 第一双曲线方程; 第二建立模块 104 , 用于使能基站与其第二相邻基站通过 同步地向用户终端发送定位参考信号, 建立第二双曲线方程, 并将第二双曲 线方程转换为与第一双曲线方程同一坐标系的 第三双曲线方程; 位置计算模 块 106 , 用于计算第一双曲线方程所对应的第一双曲线 和第三双曲线方程所 对应的第二双曲线的交点的坐标, 作为用户终端的位置坐标。 优选地, 第一建立模块 102或第二建立模块 104包括: 接收模块, 用于 接收用户终端上 4艮的到达时间差, 其中, 该达到时间差为用户终端测量的基 站与其相邻基站 (第一相邻基站或第二相邻基站)发送的定位 参考信号到达 该用户终端的到达时间差; 距离差计算模块, 用于 居到达时间差计算用户 终端和基站之间的 巨离与用户终端和相邻基站 (第一相邻基站或第二相邻基 站)之间的距离的差值 2a; 双曲线方程建立模块, 用于根据基站与相邻基站 (第一相邻基站或第二相邻基站) 之间的距离 2c和差值 2a, 建立双曲线方 程为: = 1 , 其中, b 2 = c 2 _ a 2 , a > 0 , b > 0 , JC轴为基站和相邻基站 a b
(第一相邻基站或第二相邻基站) 所在的直线, 原点为基站和相邻基站 (第 一相邻基站或第二相邻基站) 之间的中点。 优选地, 当用户终端 20有多个时, 第二确定模块 20包括: 角度计算模 块 202 , 用于才艮据多个用户终端中的各个用户终端的 位置坐标, 计算各个用 户终端和基站的连线与新 X轴之间的角度, 其中, 新 X轴为以基站为原点、 预定方向为 X轴的坐标系中的 X轴; 平均值计算模块 204 , 用于计算角度计 算模块 202计算得到的多个角度的平均值; 区域确定模块 206 , 用于当超过 预定百分比阈值的用户终端的角度与平均值的 差小于预定角度阈值时, 确定 该超过预定百分比阈值的用户终端所在的区域 为话务密集区域。 或者, 优选地, 当用户终端为基站所月艮务的所有处于活动状 态的用户终 端时, 第二确定模块 20包括: 角度计算模块 202 , 用于根据上述所有用户终 端中的各个用户终端的位置坐标, 计算各个用户终端和基站的连线与新 X轴 之间的角度, 其中, 新 X轴为以基站为原点、 预定方向为 X轴的坐标系中的 X轴; 平均值计算模块 204 , 用于计算角度计算模块 202计算得到的所有角 度的平均值; 区域确定模块 206 , 用于当第一子扇区中处于活动状态的用户 终端的数量与基站所对应的小区中除第一子扇 区以外的其他子扇区中处于活 动状态的用户终端的数量的比值大于预定比例 阈值时, 确定第一子扇区属于 话务密集区域, 其中, 基站所对应的小区等分为多个子扇区。 优选地, 当区域确定模块 206确定基站所对应的小区中有三个以上的第 一子扇区时, 天线调整模块 30不调整天线的方位角。 优选地, 天线调整模块 30包括: 第一调整模块 302 , 用于当第二确定模 块 20确定的话务密集区域不在基站的天线的当前 位角内时, 调整基站的 天线的方位角以使得天线的信号覆盖到话务密 集区域 (即调整基站的天线指 向该话务密集区域); 第二调整模块 304, 用于当第二确定模块 20确定的话 务密集区域在基站的天线的当前方位角内时, 调整基站的相邻基站的天线的 方位角偏向该话务密集区域, 以使得该话务密集区域中的部分 UE能切换到 该相邻基站。 从以上的描述中, 可以看出, 本发明实现了如下技术效果: 在某些特殊 情况下,如当地紧急会议或大型公众活动等, 导致某些区域话务量特别集中, 当多个 UE发生掉话或者月艮务质量下降时, 定位该多个 UE, 通过对这多个 UE的位置进行统计确定话务密集区域, 来调整天线的角度, 以适应话务量 分布的变化和避免拥塞和掉话。 显然, 本领域的技术人员应该明白, 上述的本发明的各模块或各步骤可 以用通用的计算装置来实现, 它们可以集中在单个的计算装置上, 或者分布 在多个计算装置所组成的网络上, 可选地, 它们可以用计算装置可执行的程 序代码来实现, 从而, 可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执 行, 并 且在某些情况下, 可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的 步骤, 或者 将它们分别制作成各个集成电路模块, 或者将它们中的多个模块或步骤制作 成单个集成电路模块来实现。 这样, 本发明不限制于任何特定的硬件和软件 结合。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本 领域的技术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的^"神和 原则之内, 所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护 范围之内。
