本發(fā)明涉及一種用于控制無線通信系統(tǒng)中基站的至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的基站控制器。本發(fā)明還涉及一種基站設(shè)備,其包括具有本發(fā)明的基站控制器的基站。最后,本發(fā)明涉及一種用于控制無線通信系統(tǒng)中基站的至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的方法。
背景技術(shù):
為了滿足用戶對(duì)更大移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)容量的高且日益增長的需求,越來越多的頻帶被添加至現(xiàn)有頻帶,以用于在無線通信系統(tǒng)中的沿下行鏈路方向的數(shù)據(jù)傳輸。下行鏈路方向是從基站到用戶終端的數(shù)據(jù)傳輸方向。術(shù)語“基站”例如在基于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Mobile Communications,GSM)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的系統(tǒng)中使用。在此,基站也可稱為基站收發(fā)信臺(tái)(base transceiver station,BTS)。在基于通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的系統(tǒng)中的相應(yīng)實(shí)體為NodeB。然而,對(duì)于大多數(shù)無線通信系統(tǒng),尤其是市場(chǎng)上的蜂窩無線通信系統(tǒng),通過添加更多頻帶來提高網(wǎng)絡(luò)容量的要求和解決方案是類似的。
將新頻帶添加至現(xiàn)有頻帶導(dǎo)致基站的發(fā)射值增加。通常,添加另外的頻帶還導(dǎo)致對(duì)于基站使用和實(shí)施附加的天線。在蜂窩無線通信系統(tǒng)中,小區(qū)通常劃分為多個(gè)扇區(qū),例如3個(gè)扇區(qū),其中單獨(dú)的天線或天線組服務(wù)每個(gè)扇區(qū)。基站,例如BTS或Node B,可由一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)營商運(yùn)營。在由更多個(gè)運(yùn)營商運(yùn)營的情況中,基站是共用的。
天線的射頻發(fā)射的發(fā)射值需要保持在一定的安全限值以下,以使人體暴露降至最少。這些安全限值由不同國家的監(jiān)管機(jī)構(gòu)設(shè)置和確定。因此,定義了隔離區(qū)(Exclusion Zone,EZ),其為基站天線周圍的不允許人們長久停留的區(qū)域。換言之,EZ為基站天線周圍的區(qū)域,例如通過屋頂上的上鎖門、進(jìn)入障礙、柵欄、圍墻等禁止人們進(jìn)入該區(qū)域。天線的射頻發(fā)射的最關(guān)鍵位置是各個(gè)EZ的邊界線,因?yàn)樵谶@些位置,人們最接近基站的發(fā)射天線。在蜂窩無線通信系統(tǒng)中使用的發(fā)射天線通常具有高方向性。方向性的形狀由天線增益特性定義。通常情況下,制造商通過天線方向圖并且以稱為MSI數(shù)據(jù)的數(shù)字格式來指定這些特性。因此,在本領(lǐng)域中MSI是用于定義天線增益方向圖的擴(kuò)展。
當(dāng)前,使用相當(dāng)簡(jiǎn)單的靜態(tài)方法來計(jì)算基站站點(diǎn)的最大允許射頻發(fā)射。通常,采用最壞情況假設(shè),由此典型計(jì)算假設(shè)所有可用頻帶以其最大運(yùn)行功率發(fā)射。此外,通常假設(shè)基站站點(diǎn)的所有天線作為單天線,由此該單天線的中心點(diǎn)為所述所有天線的中間點(diǎn),該單天線的高度為在站點(diǎn)上所使用的最低的天線的高度。然后,以靜態(tài)方式計(jì)算和設(shè)置該站點(diǎn)的最大允許射頻發(fā)射,即設(shè)置最大允許射頻發(fā)射并使用該最大允許射頻發(fā)射直到基站站點(diǎn)發(fā)生任何大的變化,例如,添加了新頻帶和/或新天線這樣的變化。
這些現(xiàn)有技術(shù)方案的缺點(diǎn)是準(zhǔn)確度低?;厩覐亩托д军c(diǎn)的所計(jì)算的最大允許射頻發(fā)射通常遠(yuǎn)高于在天線的使用期間所產(chǎn)生的實(shí)際發(fā)射,這個(gè)誤差通常可能在6dB至10dB的范圍內(nèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述缺點(diǎn)和問題,本發(fā)明旨在改善技術(shù)現(xiàn)狀。特別地,本發(fā)明的目的是提供基站控制器、基站設(shè)備及方法,其提供了在確定無線通信系統(tǒng)中基站的天線的最大射頻發(fā)射方面的改進(jìn)。
本發(fā)明的上述目的由所附獨(dú)立權(quán)利要求1、13和15中提供的解決方案來實(shí)現(xiàn)。在各自的從屬權(quán)利要求中進(jìn)一步限定了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式。
本發(fā)明的第一方面提供了一種基站控制器,其用于控制無線通信系統(tǒng)中基站的至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射,該基站控制器包括:獲取單元,其被配置成獲取所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的當(dāng)前發(fā)射值;以及控制單元,其被配置成基于所獲取的當(dāng)前發(fā)射值控制所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射。
如上所述,各個(gè)國家監(jiān)管機(jī)構(gòu)規(guī)定了蜂窩無線通信系統(tǒng)中天線要使用的最大發(fā)射掩蔽。因此,許多國家遵守了歐盟委員會(huì)建議,其在圖1示出。圖1以射頻發(fā)射E對(duì)于頻率f的線L的形式示出了最大值??梢钥闯?,允許的最大射頻發(fā)射E(電場(chǎng)強(qiáng)度)與頻率相關(guān)。允許的最大發(fā)射一直到約800MHz保持不變,線性增加一直至約2.5GHz,然后又保持不變。
通過獲取所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的當(dāng)前發(fā)射值和通過基于所獲取的當(dāng)前發(fā)射值來控制所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射,可以以自適應(yīng)的方式動(dòng)態(tài)地控制基站的射頻發(fā)射。因而,相比于現(xiàn)有技術(shù)提供的靜態(tài)解決方案,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了基站天線的射頻發(fā)射的靈活、準(zhǔn)確調(diào)整,以提供可能的最大網(wǎng)絡(luò)容量,尤其是對(duì)于沿下行鏈路方即從基站到用戶終端的數(shù)據(jù)傳輸。
在根據(jù)第一方面的基站控制器的第一實(shí)現(xiàn)形式中,控制單元被配置成:將所獲取的當(dāng)前發(fā)射值與最大發(fā)射限值進(jìn)行比較;以及如果所獲取的當(dāng)前發(fā)射值等于或大于最大發(fā)射限值,則減少所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射。因此,在保證實(shí)際射頻發(fā)射在允許限值范圍內(nèi)盡可能高的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了射頻發(fā)射的靈活調(diào)整。
在根據(jù)如上所述的第一方面或根據(jù)第一方面的第一實(shí)現(xiàn)形式的基站控制器的第二實(shí)現(xiàn)形式中,獲取單元被配置成使用所述至少一個(gè)天線中所有天線來獲取當(dāng)前發(fā)射值。因此,確保在獲取當(dāng)前發(fā)射值時(shí)考慮了基站所使用的每個(gè)單天線的發(fā)射值。
在根據(jù)如上所述第一方面或根據(jù)第一方面的任意實(shí)現(xiàn)形式的基站控制器的第三實(shí)現(xiàn)形式中,獲取單元被配置成使用所述至少一個(gè)天線所使用的所有激活頻帶來獲取當(dāng)前發(fā)射值。因此,確保在獲取當(dāng)前發(fā)射值時(shí)考慮了基站的天線所使用的每個(gè)單激活頻帶的貢獻(xiàn)。
因此,根據(jù)第二實(shí)現(xiàn)形式和第三實(shí)現(xiàn)形式,對(duì)于具有多個(gè)天線的系統(tǒng),可以使用來自每個(gè)天線的發(fā)射的疊加,然后將其與最大允許射頻發(fā)射值進(jìn)行比較。類似地,對(duì)于具有多個(gè)頻帶的系統(tǒng),必須使用頻帶疊加。通常,天線方向圖與頻率相關(guān)。然而,對(duì)于小的頻率偏差,這種頻率相關(guān)性可以忽略并且可認(rèn)為是恒定的??梢詫?duì)各個(gè)天線和各個(gè)頻帶的發(fā)射的疊加求和,然后與相應(yīng)的最大允許發(fā)射值(例如圖1所示)進(jìn)行比較。特別地,單天線的發(fā)射的最關(guān)鍵區(qū)域可以由天線增益乘以EZ距離之積的最大值來界定。
在根據(jù)如上所述第一方面或根據(jù)所述第一方面的任意實(shí)現(xiàn)形式的基站控制器的第四實(shí)現(xiàn)形式中,獲取單元包括計(jì)算單元,該計(jì)算單元被配置成基于發(fā)射值模型來計(jì)算當(dāng)前發(fā)射值。這使當(dāng)前發(fā)射值的計(jì)算成本低但仍然可靠準(zhǔn)確。
在根據(jù)所述第一方面的第四實(shí)現(xiàn)形式的基站控制器的第五實(shí)現(xiàn)形式中,計(jì)算單元被配置成基于發(fā)射值模型計(jì)算射頻輸出功率值來獲取當(dāng)前發(fā)射值。在此,發(fā)射值模型可以估計(jì)天線和/或基站天線使用的頻帶的預(yù)期射頻輸出功率值,使獲取的當(dāng)前發(fā)射值盡可能準(zhǔn)確。
在根據(jù)第一方面的第五實(shí)現(xiàn)形式的基站控制器的第六實(shí)現(xiàn)形式中,計(jì)算單元被配置成計(jì)算所述至少一個(gè)天線中每個(gè)天線的射頻輸出功率值和所述至少一個(gè)天線中每個(gè)天線所使用的每個(gè)激活頻帶的射頻輸出功率值,并且計(jì)算單元還被配置成基于所計(jì)算的射頻輸出功率值計(jì)算所述至少一個(gè)天線的當(dāng)前發(fā)射值。在此,使用和考慮了基站的所有使用天線和所有使用的且激活的頻帶來計(jì)算當(dāng)前發(fā)射值,以獲取盡可能準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。
在根據(jù)第一方面的第六實(shí)現(xiàn)形式的基站控制器的第七實(shí)現(xiàn)形式中,計(jì)算單元還被配置成使用每個(gè)頻帶的天線特定增益值來將所計(jì)算的射頻輸出功率值轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)強(qiáng)度值。因此,有利地考慮了天線方向圖的頻率相關(guān)性,以獲取當(dāng)前發(fā)射值的盡可能準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。
在根據(jù)第一方面的第七實(shí)現(xiàn)形式的基站控制器的第八實(shí)現(xiàn)形式中,計(jì)算單元還被配置成基于天線增益值和/或天線位置值對(duì)所述電場(chǎng)強(qiáng)度值進(jìn)行加權(quán)發(fā)射,以獲取所述當(dāng)前發(fā)射值。加權(quán)發(fā)射操作提供了當(dāng)前發(fā)射值的更準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。
在根據(jù)如上所述第一方面或根據(jù)第一方面的任意一種實(shí)現(xiàn)形式的基站控制器的第九實(shí)現(xiàn)形式中,計(jì)算單元被配置成獲取所述當(dāng)前發(fā)射值,所述控制單元被配置成在給定長度的滑動(dòng)時(shí)間窗口內(nèi)動(dòng)態(tài)地控制射頻發(fā)射。因此,基站的至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的控制的動(dòng)態(tài)性質(zhì)由給定長度的滑動(dòng)時(shí)間窗口來體現(xiàn)和限定,這允許定期調(diào)整至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的最終變化,從而允許定期、快速、高效的控制。
在根據(jù)第一方面的第九實(shí)現(xiàn)形式的基站控制器的第十實(shí)現(xiàn)形式中,滑動(dòng)時(shí)間窗口的給定長度等于或大于5分鐘且小于或等于30分鐘。這個(gè)時(shí)間范圍有利于實(shí)際實(shí)現(xiàn),原因是該時(shí)間范圍提供了射頻發(fā)射的迅速動(dòng)態(tài)調(diào)整與用于高效實(shí)現(xiàn)的合理時(shí)間框架這兩方面之間的良好平衡。
在根據(jù)如上所述第一方面或根據(jù)第一方面的任意一種實(shí)現(xiàn)形式的基站控制器的第十一實(shí)現(xiàn)形式中,獲取單元被配置成接收所述至少一個(gè)天線的當(dāng)前射頻發(fā)射的測(cè)量發(fā)射值作為當(dāng)前發(fā)射值。使用當(dāng)前射頻發(fā)射的測(cè)量發(fā)射值提供了如上所述的第一方面的第四實(shí)現(xiàn)形式的替代實(shí)現(xiàn)形式或附加實(shí)現(xiàn)形式。使用測(cè)量發(fā)射值提高了所獲取的當(dāng)前發(fā)射值的準(zhǔn)確度。
本發(fā)明的第二方面提供了一種基站設(shè)備,其包括:具有根據(jù)第一方面的第十一實(shí)現(xiàn)形式的基站控制器的基站;以及測(cè)量單元,其被配置成測(cè)量基站的所述至少一個(gè)天線的當(dāng)前射頻發(fā)射并且將所測(cè)量的發(fā)射值發(fā)送到獲取單元。
在根據(jù)第二方面的基站設(shè)備的第一實(shí)現(xiàn)形式中,測(cè)量單元包括傳感測(cè)試天線。使用傳感測(cè)試天線是一種優(yōu)選且成本低的實(shí)現(xiàn)形式。
本發(fā)明的第三方面提供一種用于控制無線通信系統(tǒng)中基站的至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的方法,該方法包括以下步驟:獲取所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的當(dāng)前發(fā)射值;基于所獲取的當(dāng)前發(fā)射值控制所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射。
第三方面及其實(shí)現(xiàn)形式的優(yōu)點(diǎn)與如上所述的第一方面及其實(shí)現(xiàn)形式和第二方面及其實(shí)現(xiàn)形式的相應(yīng)設(shè)備特征的優(yōu)點(diǎn)相同。
在根據(jù)第三方面的方法的第一實(shí)現(xiàn)形式中,將所獲取的當(dāng)前發(fā)射值與最大發(fā)射限值進(jìn)行比較;如果所獲取的當(dāng)前發(fā)射值等于或大于最大發(fā)射限值,則減少所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射。
在根據(jù)如上所述的第三方面的或根據(jù)第三方面的第一實(shí)現(xiàn)形式的方法的第二實(shí)現(xiàn)形式中,使用所述至少一個(gè)天線中的所有天線來獲取當(dāng)前發(fā)射值。
在根據(jù)如上所述的第三方面的或根據(jù)第三方面的任意實(shí)現(xiàn)形式的方法的第三實(shí)現(xiàn)形式中,使用所述至少一個(gè)天線所使用的所有激活頻帶來獲取當(dāng)前發(fā)射值。
在根據(jù)如上所述的第三方面的或根據(jù)第三方面的任意實(shí)現(xiàn)形式的方法的第四實(shí)現(xiàn)形式中,基于發(fā)射值模型來計(jì)算當(dāng)前發(fā)射值。
在根據(jù)第三方面的第四實(shí)現(xiàn)形式的方法的第五實(shí)現(xiàn)形式中,基于所述發(fā)射值模型計(jì)算射頻輸出功率值來獲取所述當(dāng)前發(fā)射值。
在根據(jù)第三方面的第五實(shí)現(xiàn)形式的方法的第六實(shí)現(xiàn)形式中,計(jì)算所述至少一個(gè)天線中每個(gè)天線的射頻輸出功率值和所述至少一個(gè)天線中每個(gè)天線所使用的每個(gè)激活頻帶的射頻輸出功率值,并基于所計(jì)算的射頻輸出功率值來計(jì)算所述至少一個(gè)天線的當(dāng)前發(fā)射值。
在根據(jù)第三方面的第六實(shí)現(xiàn)形式的方法的第七實(shí)現(xiàn)形式中,使用每個(gè)頻帶的天線特定增益值來將所計(jì)算的射頻輸出功率值轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)強(qiáng)度值。
在根據(jù)第三方面的第七實(shí)現(xiàn)形式的方法的第八實(shí)現(xiàn)形式中,基于天線增益值和/或天線位置值對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度值進(jìn)行加權(quán)發(fā)射,以獲取當(dāng)前發(fā)射值。
在根據(jù)如上所述的第三方面或根據(jù)第三方面的任意一種實(shí)現(xiàn)形式的方法的第九實(shí)現(xiàn)形式中,計(jì)算單元被配置成獲取所述當(dāng)前發(fā)射值,并且在給定長度的滑動(dòng)時(shí)間窗口內(nèi)動(dòng)態(tài)地控制射頻發(fā)射。
在根據(jù)第三方面的第九實(shí)現(xiàn)形式的方法的第十實(shí)現(xiàn)形式中,所述滑動(dòng)時(shí)間窗口的所述給定長度等于或大于5分鐘且小于或等于30分鐘。
在根據(jù)如上所述的第三方面或根據(jù)第三方面的任意一種實(shí)現(xiàn)形式的方法的第十一實(shí)現(xiàn)形式中,接收所述至少一個(gè)天線的當(dāng)前射頻發(fā)射的測(cè)量發(fā)射值作為當(dāng)前發(fā)射值。
須注意,本申請(qǐng)中描述的所有設(shè)備、元件、單元和裝置可以以軟件元件或硬件元件或軟件元件和硬件元件的任意類型的組合來實(shí)現(xiàn)。本申請(qǐng)中描述的由各種實(shí)體執(zhí)行的所有步驟和功能旨在表明所述各個(gè)實(shí)體適于或被配置成執(zhí)行所述相應(yīng)的步驟和功能。即使在下面的描述中,由實(shí)體執(zhí)行的具體功能或步驟沒有體現(xiàn)在執(zhí)行所述特定步驟或功能的所述實(shí)體的具體詳細(xì)元件的描述中,本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)清楚,這些方法和功能可以在相應(yīng)的軟件元件、硬件元件或軟件元件和硬件元件的任意類型的組合中實(shí)現(xiàn)。
還應(yīng)理解的是,本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)現(xiàn)形式可以應(yīng)用于按照例如(但不限于)GSM、UMTS或任意其他標(biāo)準(zhǔn)的任意類型的標(biāo)準(zhǔn)的任意類型的無線通信系統(tǒng),例如蜂窩無線通信系統(tǒng)。
附圖說明
結(jié)合所附附圖,將在下面的具體實(shí)施方式中闡述本發(fā)明的以上方面及實(shí)現(xiàn)形式,其中:
圖1示出了歐盟委員會(huì)(European Commission,EC)建議1999/519/EC所推薦的最大發(fā)射掩蔽;
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的基站控制器的示意框圖;
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的控制方法的示意流程圖;
圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的基站設(shè)備的示意框圖;
圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的基站設(shè)備的示意框圖;
圖4c示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的基站設(shè)備的示意框圖;
圖5示出了按照EC建議1999/519/EC的兩個(gè)運(yùn)營商的最大發(fā)射掩蔽圖;
圖6示出了具有另外顯現(xiàn)出頻率相關(guān)性的圖5中的圖;
圖7顯現(xiàn)出兩個(gè)天線波束A和B在EZ的不同位置處的發(fā)射貢獻(xiàn);
圖8顯現(xiàn)出在圖7情況下波束A和波束B之間的發(fā)射比如何影響發(fā)射值之和。
具體實(shí)施方式
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的基站控制器200的示意框圖。基站控制器200被配置成控制無線通信系統(tǒng)中基站的至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射。無線通信系統(tǒng)可以為其中內(nèi)容數(shù)據(jù)和/或控制數(shù)據(jù)以無線方式在基站和用戶終端之間交換的任意類型的蜂窩無線通信系統(tǒng)或非蜂窩無線通信系統(tǒng)。用戶終端可以為移動(dòng)終端或非移動(dòng)終端。例如,無線通信系統(tǒng)可以為按照GSM、UMTS或任意其他合適的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的系統(tǒng)。因而,基站可以為BTS、Node B或者通信系統(tǒng)中具有相應(yīng)功能的任意其他中央處理單元。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的基站控制器200被配置成控制無線通信系統(tǒng)中基站的天線沿下行鏈路方向即從基站到用戶終端的方向的射頻發(fā)射?;究刂破?00包括:獲取單元201,其被配置成獲取基站的所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的當(dāng)前發(fā)射值;控制單元202,其被配置成基于所獲取的當(dāng)前發(fā)射值控制基站的所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射。一般地,如稍后將示出的,可以在計(jì)算的基礎(chǔ)上來獲取當(dāng)前發(fā)射值,該計(jì)算基于發(fā)射值模型和/或測(cè)量的發(fā)射值。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的用于控制無線通信系統(tǒng)中基站的至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的方法的示意流程圖。在此,須注意的是,如圖3所示的本發(fā)明的第二實(shí)施方式的方法為圖2所示的第一實(shí)施方式的基站控制器200、獲取單元210和控制單元202的功能的方法步驟實(shí)現(xiàn)。以上(或以下)關(guān)于第一實(shí)施方式的所有闡述同樣適用于第二實(shí)施方式的方法步驟。圖3所示的根據(jù)第二實(shí)施方式的用于控制無線通信系統(tǒng)中基站的至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的方法包括如下步驟:在第一步驟S300中,獲取所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射的當(dāng)前發(fā)射值;在第二步驟S301中,基于所獲取的當(dāng)前發(fā)射值控制所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射。
在下面的對(duì)根據(jù)第一實(shí)施方式的基站控制器200以及如圖4a、圖4b和圖4c所分別示意性示出的第三實(shí)施方式的基站設(shè)備400a、第四實(shí)施方式的基站設(shè)備400b和第五實(shí)施方式的基站設(shè)備400c的描述中,對(duì)各種元件和單元的各種功能的描述同時(shí)參考了包括在本發(fā)明的第二實(shí)施方式的方法內(nèi)的對(duì)應(yīng)方法步驟。
圖4a、圖4b和圖4c分別示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的基站設(shè)備400a、根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的基站設(shè)備400b和根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的基站設(shè)備400c的示意框圖。在此,基站設(shè)備400a、基站設(shè)備400b和基站設(shè)備400c各自包括:如圖2所示的根據(jù)第一實(shí)施方式的基站控制器200——作為整體或至少其元件即獲取單元201及控制單元202;以及最終添加的單元。關(guān)于第一實(shí)施方式的所有闡述同樣適用于第三實(shí)施方式、第四實(shí)施方式和第五實(shí)施方式;關(guān)于第三實(shí)施方式、第四實(shí)施方式和第五實(shí)施方式的所有闡述同樣適用于第一實(shí)施方式。此外,基站設(shè)備400a、基站設(shè)備400b和基站設(shè)備400c各自包括基站401,基站401包括或者連接至被配置成在無線通信系統(tǒng)的射頻范圍內(nèi)向終端發(fā)射信號(hào)的至少一個(gè)天線?;驹O(shè)備400a、基站設(shè)備400b和基站設(shè)備400c的控制單元202各自包括標(biāo)稱值元件410、比較元件411和控制元件412。
標(biāo)稱值元件410提供最大發(fā)射限值。這個(gè)最大發(fā)射限值通常由國家監(jiān)管機(jī)構(gòu)預(yù)定義,它可以對(duì)應(yīng)于例如結(jié)合圖1示出及說明的最大允許發(fā)射值。如上所述,最大允許發(fā)射值可以與頻率相關(guān)。例如,標(biāo)稱值元件410可以為其中以任何合適形式存儲(chǔ)有或預(yù)先設(shè)置有最大允許發(fā)射限值的任意類型的存儲(chǔ)元件或內(nèi)存元件。另外,所存儲(chǔ)的值可以與相鄰的或位于相同位置的設(shè)備(基站)或運(yùn)營商共享。
比較元件411用于將從標(biāo)稱值元件410獲取的最大發(fā)射限值與從獲取單元201獲取的當(dāng)前發(fā)射值進(jìn)行比較。如果從獲取單元201獲取的當(dāng)前發(fā)射值等于或大于從標(biāo)稱值元件410獲取的最大發(fā)射限值,比較元件411向控制元件412輸出相應(yīng)信號(hào),控制元件412隨后將向基站410輸出相應(yīng)的控制信號(hào),以使基站減少基站410的所述至少一個(gè)天線的射頻發(fā)射。例如,基站401所采取的減少天線的射頻發(fā)射的措施可以包括(但不限于):減少每用戶終端的數(shù)據(jù)吞吐量;將全速率語音連接轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨俾收Z音連接;呼叫搶占;或減少天線的射頻發(fā)射的任意其他合適措施。
在第三實(shí)施方式的基站設(shè)備400a和第四實(shí)施方式的基站設(shè)備400b中,基站401被配置成在控制環(huán)路中將信令信息輸出回獲取元件201,該信令信息指示關(guān)于基站401的天線發(fā)射減少的信息。此信息由包含在獲取單元201內(nèi)的計(jì)算單元420接收。計(jì)算單元420用于基于發(fā)射值模型來計(jì)算當(dāng)前發(fā)射值。計(jì)算單元420所使用的發(fā)射值模型可以基于任意類型的合適的參數(shù)和假設(shè)。例如,這樣的參數(shù)可以包括天線和相關(guān)電路系統(tǒng)的估計(jì)射頻輸出功率值,例如考慮了天線增益、射頻饋線損耗等等。因此,如果針對(duì)所估計(jì)的射頻輸出功率值考慮了基站401的每個(gè)可用以及使用的天線和/或用于激活天線的每個(gè)激活頻帶,則是有利的。例如使用每個(gè)激活頻帶的天線特定增益值,也可以由計(jì)算單元420將計(jì)算的射頻輸出功率值轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)強(qiáng)度值。因此,計(jì)算單元420還可以被配置成基于天線增益值和/或天線位置值對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度值進(jìn)行加權(quán)求和,以獲取當(dāng)前發(fā)射值。
在圖4b所示的第四實(shí)施方式中,計(jì)算單元420然后將計(jì)算的當(dāng)前發(fā)射值輸出至比較元件411。在圖4a所示的第三實(shí)施方式中,獲取單元201還連接到測(cè)量單元421(可替代地,測(cè)量單元可以為獲取單元的一部分),測(cè)量單元421被配置成測(cè)量基站401的所述至少一個(gè)天線的當(dāng)前射頻發(fā)射。例如,測(cè)量單元421包括傳感測(cè)試天線,傳感測(cè)試天線被配置成感測(cè)基站401的所有激活天線的當(dāng)前射頻發(fā)射。所測(cè)量的激活天線的當(dāng)前射頻發(fā)射由測(cè)量單元421輸出到計(jì)算單元420,計(jì)算單元420使用這些測(cè)量結(jié)果以及如上所述的建模參數(shù)來計(jì)算當(dāng)前發(fā)射值。計(jì)算單元420向比較元件411提供組合的結(jié)果。換言之,比較元件411將基于計(jì)算的當(dāng)前發(fā)射值和測(cè)量的當(dāng)前發(fā)射值所獲取的當(dāng)前發(fā)射值與從標(biāo)稱值元件410輸出的最大發(fā)射限值進(jìn)行比較。
測(cè)量單元421可以放置在相對(duì)于基站401的任意適當(dāng)?shù)奈恢?,例如在EZ的邊界線上。通常,標(biāo)稱值元件410中存儲(chǔ)的以及輸出的最大發(fā)射限值可以為指示各個(gè)EZ的各邊界線處的最大允許發(fā)射限值的發(fā)射限值。然而,可以使用其他位置。
在圖4c所示的基站設(shè)備400c的第五實(shí)施方式中,比較元件411僅僅將測(cè)量的當(dāng)前發(fā)射值與從標(biāo)稱值元件410輸出的最大發(fā)射限值進(jìn)行比較。相應(yīng)地,獲取單元201只包括測(cè)量單元421,測(cè)量單元421被配置成測(cè)量基站401的所述至少一個(gè)天線的當(dāng)前射頻發(fā)射。在此,測(cè)量單元421可以例如包括傳感測(cè)試天線,傳感測(cè)試天線被配置成感測(cè)基站401的所有激活天線的當(dāng)前頻率發(fā)射。以上對(duì)于圖4a所示的第三實(shí)施方式的基站設(shè)備400a的關(guān)于測(cè)量單元421的所有其他闡述也適用于圖4c所示的第五實(shí)施方式。
獲取單元201和控制單元202通常可以分別用于在給定長度的滑動(dòng)時(shí)間窗口內(nèi)獲取當(dāng)前發(fā)射值和動(dòng)態(tài)地控制射頻發(fā)射。例如,滑動(dòng)時(shí)間窗口的長度可以等于或大于5分鐘,或小于或等于30分鐘。然而,取決于各個(gè)實(shí)現(xiàn)形式,其他時(shí)間窗口長度可能是合適的。
圖5和圖6通過發(fā)射限值線L(對(duì)應(yīng)于圖1)呈現(xiàn)了發(fā)射值E對(duì)于頻率f的圖以及兩個(gè)運(yùn)營商共用一基站側(cè)的發(fā)射的情況。在圖5和圖6中,第一運(yùn)營商即運(yùn)營商1的發(fā)射通過線L1顯現(xiàn)。這適用于例如運(yùn)營商1在基站側(cè)使用天線A和運(yùn)營商2在基站側(cè)使用天線B的情況。換言之,兩個(gè)運(yùn)營商共用基站位置內(nèi)的發(fā)射。第一實(shí)施方式和第三實(shí)施方式的控制單元202的控制元件412現(xiàn)在通過動(dòng)態(tài)相加每個(gè)運(yùn)營商即運(yùn)營商1和運(yùn)營商2在每個(gè)頻率處的使用比例來控制基站天線的最高達(dá)允許發(fā)射限值的發(fā)射(線L)。圖6示出了一示例,其中運(yùn)營商1以5個(gè)不同的頻率即在800MHz、900MHz、1800MHz、2100MHz及2600MHz處發(fā)送信號(hào),其中每一頻率對(duì)整體發(fā)射貢獻(xiàn)一定百分比。每個(gè)頻率百分比為該特定頻率的最大允許發(fā)射限值的百分比。例如,EC建議509規(guī)定2100MHz的最大發(fā)射限值為61V/m。因而,運(yùn)營商1可以使用30.5V/m,位于相同地區(qū)的運(yùn)營商2可使用相同的值。如果同等地使用所有5個(gè)頻帶,每個(gè)頻帶可以使最高達(dá)20%的頻帶發(fā)射被運(yùn)營商1使用。在這種情況下,允許6V/m(2100MHz的20%)。在此須提及,這些最大發(fā)射限值通常在基站側(cè)內(nèi)的特定位置例如如上所述的EZ的邊界線處被指定。為了找到EZ邊界線處的最關(guān)鍵位置,即發(fā)射最大的位置,必須考慮以下觀點(diǎn)。必須指出的是,如圖7和圖8顯現(xiàn)的以下觀點(diǎn)可以用于建立在計(jì)算單元420中使用的發(fā)射模型。圖7給出了兩個(gè)天線即天線A和天線B的發(fā)射增益方向圖的兩個(gè)示例。在位置EZ 1處,兩個(gè)天線的增益方向圖不重疊,從而沒有必要在位置EZ 1處將兩個(gè)天線的發(fā)射值相加。在位置EZ 2處,天線A和天線B的波束重疊,從而必須將兩個(gè)天線的發(fā)射相加。當(dāng)計(jì)算單元420計(jì)算在位置EZ 2處的總發(fā)射時(shí),可以考慮下面的參數(shù):各個(gè)天線距EZ的距離、天線A與天線B間的間隔和/或天線A和天線B的波束寬度。因此,可以適用在水平方向和/或垂直方向上的參數(shù)值(相對(duì)于地面)。如圖8所示,在波束重疊的情況下,波束之間的發(fā)射比率可能影響所述相加,圖8示出了天線A和天線B的重疊波束的發(fā)射值如何相加在一起的示例。如圖所示,取決于波束A和波束B之間的共享比例,天線波束B可以貢獻(xiàn)0dB至3dB。從這些示例中可看出,計(jì)算單元420首先需要確定EZ邊界線的具有最高預(yù)期發(fā)射值的最關(guān)鍵點(diǎn)。對(duì)于這個(gè)最關(guān)鍵點(diǎn),計(jì)算單元420需要使用天線增益圖和波束共享比例來計(jì)算所有運(yùn)行頻帶的發(fā)射貢獻(xiàn)。波束共享比例和發(fā)射值一般根據(jù)每個(gè)頻帶的預(yù)期輸出射頻功率值計(jì)算。頻帶的這些功率值取決于業(yè)務(wù)量,也取決于各個(gè)天線與用戶之間的距離。然后計(jì)算單元24被配置成實(shí)時(shí)地即例如在如上所定義的滑動(dòng)時(shí)間窗口內(nèi)計(jì)算這些功率值。
已經(jīng)結(jié)合作為示例的不同實(shí)施方式以及實(shí)現(xiàn)形式描述了本發(fā)明。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)對(duì)附圖、本公開以及獨(dú)立權(quán)利要求的學(xué)習(xí)通過實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明能夠理解和實(shí)現(xiàn)其他變型。在權(quán)利要求書及說明書中,詞語“包括”不排除其他元件或步驟,且未加以數(shù)量限定的情況并不排除多個(gè)。單個(gè)元件或其他單元可以完成權(quán)利要求書中所陳述的若干實(shí)體或項(xiàng)的功能。在互不相同的從屬權(quán)利要求中所陳述的某些措施這一事實(shí)并不意味著在有益實(shí)現(xiàn)形式中不能使用這些措施的組合。