TW202038646A

TW202038646A - 群組基地台發射功率與天線場型聯合優化系統及方法

Info

Publication number: TW202038646A
Application number: TW108111925A
Authority: TW
Inventors: 彭楚芸; 唐之璇; 龍蒂涵; 湯凱傑; 陳昱安; 蔡佳霖
Original assignee: 中華電信股份有限公司
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2020-10-16
Also published as: TWI695640B

Abstract

本發明揭露一種群組基地台發射功率與天線場型聯合優化系統及方法。先由用戶裝置(UE)回報UE數據資料給基地台，再由基地台回報UE數據資料、相鄰基地台的交遞次數與環境掃描的資訊給網路控制器，使網路控制器將多個基地台分成群組基地台以建立群組基地台名單。同時，由網路控制器指示基地台將天線波束方向逐一或逐次切換到不同天線波束方向的每一者以收集足夠的UE數據資料，並建立群組基地台之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表，再從排序列表中找出最佳解，以指示多個基地台聯合調整其發射功率與天線場型或波束輻射方向至最佳解。

Description

群組基地台發射功率與天線場型聯合優化系統及方法

本發明係關於一種基地台發射功率與天線場型優化技術，特別是指一種群組基地台發射功率與天線場型聯合優化系統及方法。

由於行動網路訊務需求的不斷增加，營運商傾向透過密集佈建小型的基地台於人潮多、高訊務需求的區域，以達成高度的網路涵蓋，並提供足夠的行動網路容量，且降低網路佈建的成本。

傳統上，小型的基地台內建全向性的天線，天線輻射場型固定，朝向四周均勻輻射。然而，隨著行動網路訊務需求的不斷增加，密集佈建小型的基地台成為未來趨勢，惟當多個相鄰的基地台共存時，多個基地台之間的同頻干擾將嚴重影響無線信號品質。換言之，若在鄰近的區域內有同頻的基地台存在時，多個基地台之間的同頻干擾，會造成無線環境的信號品質低落，降低用戶裝置(User Equipment,UE)的傳輸速率與品質，大幅影響用戶的感受。

再者，存在多個(如n個)基地台的網路環境中，若每一基地台的天線有多個(如m個)可切換天線場型或天線波束方向可供選擇時，則在此群組基地台的無線環境中應有m的n次方(即mⁿ)種天線場型或天線波束方向的可能解，以致無線系統需要進行m的n次方(即mⁿ)種天線掃描，才能找出最佳的基地台天線場型配置解，從而大幅增加多個基地台的天線需切換或掃描的次數及時間成本。

因此，如何優化群組基地台之發射功率與天線場型或天線波束方向，實已成為本領域技術人員之一大課題。

本發明提供一種群組基地台發射功率與天線場型聯合優化系統及方法，其可聯合優化群組基地台之發射功率與天線場型或天線波束方向。

本發明之群組基地台發射功率與天線場型聯合優化系統包括：多個用戶裝置，具有回報用戶裝置數據資料之能力；多個基地台，係接收多個用戶裝置所回報的用戶裝置數據資料，並可回報用戶裝置數據資料、相鄰基地台之間的交遞次數與基地台測量環境掃描的資訊給網路控制器；以及至少一網路控制器，係依據來自多個基地台的用戶裝置數據資料、相鄰基地台之間的交遞次數與基地台測量環境掃描的資訊，將多個基地台分成至少一群組基地台，以建立用於群組基地台之發射功率與天線場型優化的一群組基地台名單；其中，網路控制器依據群組基地台名單指示群組基地台中的多個基地台將其天線波束方向逐一或逐次切換到多個不同的天線波束方向的每一者，以供網路控制器收集在多個不同的天線波束方向下一段時間或足夠的用戶裝置數據資料，且網路控制器依據所收集之用戶裝置數據資料與多個基地台之發射功率的可調整範圍建立群組基地台之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表，再從群組基地台之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表中找出最佳解，俾供網路控制器指示多個基地台聯合調整其發射功率與天線場型或波束輻射方向至最佳解。

本發明之群組基地台發射功率與天線場型聯合優化方法包括：由多個用戶裝置回報用戶裝置數據資料，並由多個基地台接收多個用戶裝置所回報的用戶裝置數據資料，以供多個基地台回報用戶裝置數據資料、相鄰基地台之間的交遞次數與基地台測量環境掃描的資訊給網路控制器；由至少一網路控制器依據來自多個基地台的用戶裝置數據資料、相鄰基地台之間的交遞次數與基地台測量環境掃描的資訊，將多個基地台分成至少一群組基地台，以建立用於群組基地台之發射功率與天線場型優化的一群組基地台名單；由網路控制器依據群組基地台名單指示群組基地台中的多個基地台將其天線波束方向逐一或逐次切換到多個不同的天線波束方向的每一者，以供網路控制器收集在多個不同的天線波束方向下一段時間或足夠的用戶裝置數據資料；由網路控制器依據所收集之用戶裝置數據資料與多個基地台之發射功率的可調整範圍建立群組基地台之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表；由網路控制器從群組基地台之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表中找出最佳解；以及由網路控制器指示多個基地台聯合調整其發射功率與天線場型或波束輻射方向至最佳解。

為讓本發明上述特徵與優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明。在以下描述內容中將部分闡述本發明之額外特徵及優點，且此等特徵及優點將部分自所述描述內容顯而易見，或可藉由對本發明之實踐習得。本發明之特徵及優點借助於在申請專利範圍中特別指出的元件及組合來認識到並達到。應理解，前文一般描述與以下詳細描述兩者均僅為例示性及解釋性的，且不欲約束本發明所主張之範圍。

1‧‧‧群組基地台發射功率與天線場型聯合優化系統

10‧‧‧用戶裝置(UE)

11‧‧‧用戶裝置數據資料

20‧‧‧群組基地台

21‧‧‧基地台(BS)

30‧‧‧網路控制器

31‧‧‧群組基地台名單

32‧‧‧排序列表

Sector_i、Sector_j、Sector_k‧‧‧天線波束方向

S1至S6‧‧‧步驟

第1圖為本發明之群組基地台發射功率與天線場型聯合優化系統的示意架構圖；第2圖為本發明之基地台之類智慧型天線系統之可切換三個不同天線波束方向的示意圖；第3圖為本發明之多個基地台的初始天線波束方向皆為第一天線波束方向(如Sector_i方向)的示意圖；第4圖為本發明之群組基地台發射功率與天線場型聯合優化方法的示意流程圖；第5A圖至第5C圖為本發明之網路控制器指示群組基地台中的多個基地台將其天線波束方向切換到同一個天線波束方向的示意圖；第6圖為本發明中群組基地台之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表；以及第7A圖與第7B圖分別為本發明之多個用戶裝置的平均訊雜比於優化前及優化後之模擬結果圖，第7C圖為第7A圖與第7B圖之相關標示、訊雜比(SINR)及信號品質表。

以下藉由特定的具體實施形態說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效，亦可藉由其他不同的具體實施形態加以施行或應用。

第1圖為本發明之群組基地台發射功率與天線場型聯合優化系統1的示意架構圖。如圖所示，群組基地台發射功率與天線場型聯合優化系統1可應用在多個相鄰的基地台21(如行動基地台)的網路環境中，並包括多個用戶裝置(UE)10、多個基地台(BS)21與至少一網路控制器(Network controller)30。

多個用戶裝置10可回報用戶裝置數據資料11給多個基地台21或網路控制器30。多個基地台21可接收多個用戶裝置10所回報的用戶裝置數據資料11，並可回報用戶裝置數據資料11、相鄰基地台21之間的交遞次數與基地台21測量環境掃描(REM)的資訊給網路控制器30。網路控制器30可依據來自多個基地台21的用戶裝置數據資料11、相鄰基地台21之間的交遞次數與基地台21測量環境掃描的資訊，將多個基地台21分成至少一群組基地台20，以建立用於群組基地台20之發射功率與天線場型優化的一群組基地台名單31。

同時，網路控制器30可依據群組基地台名單31指示群組基地台20中的多個基地台21將其天線波束方向逐一或逐次切換到多個(如三個)不同的天線波束方向的每一者，以供網路控制器30收集在多個不同的天線波束方向下一段時間或足夠的用戶裝置數據資料11。網路控制器30可依據所收集之用戶裝置數據資料11與多個基地台21之發射功率的可調整範圍建立群組基地台20之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表32，並由網路控制器30計算出群組基地台20中多個基地台21(基地台細胞)的服務人數與負載程度，從群組基地台20之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表32中找出最佳解，俾供網路控制器30指示多個基地台21聯合調整其發射功率與天線場型或波束輻射方向至最佳解。

上述用戶裝置10可為智慧手機、智慧手錶、平板電腦、筆記型電腦等。網路控制器30可為自組織網路(Self-Organizing Network,SON)控制器等，且網路控制器30不限於單一實體之網路元件，只要可提供此種集中處理計算功能之網路元件都包括在網路控制器30的定義範疇中。

上述多個用戶裝置10週期性回報的用戶裝置數據資料11至少包括：群組基地台20中多個基地台21(基地台細胞)的代號、多個基地台21之天線輻射至多個用戶裝置10上的接收信號強度值(如參考信號接收功率(Reference Signal Receiving Power,RSRP))、多個用戶裝置10的服務訊務類型等。上述用戶裝置數據資料11的回報可透過多個用戶裝置10將所量測到的無線測量報告(Measurement Report,MR)傳送給基地台21再傳給網路控制器30，或者在多個用戶裝置10安裝測量軟體(APP)，再由多個用戶裝置10將所測量到的接收信號強度值(RSRP)與用戶裝置數據資料11回報給網路控制器30。

以一應用場景為例，當某個群組基地台20中有多個(如n個)基地台21(基地台細胞)相鄰時，每一個基地台21(基地台細胞)具有一類智慧型天線系統，該類智慧型天線系統具有多個固定場型或多個固定天線波束方向，可從多個天線場型或天線波束方向中選取一個或多個特定波束供傳輸與接收。

在現有技術之天線掃描方法中，若每一基地台天線系統之類智慧型天線系統可切換m個不同的波束輻射方向，則在此群組基地台的無線環境中應有m的n次方(即mⁿ)種天線場型或天線波束方向的可能解，其中m及n為正整數。但是，本發明能跳脫現有技術之天線掃描方法需要進行m的n次方(即mⁿ)種基地台的天線切換或掃描，才能找出天線場型或天線波束方向最佳解的作法。

申言之，本發明可降低群組基地台20之無線環境優化需切換或掃描天線的次數到僅需要m次，透過週期性、中央集中式的取得同一個群組基地台20中多個基地台21下，用戶裝置10回報的用戶裝置數據資料11作為依據，再依據基地台21(基地台細胞)之發射功率的可調整範圍，由網路控制器30交叉計算群組基地台20之天線場型的各種可能解在發射功率調整後，有關多個用戶裝置10的接收信號強度值(RSRP)及訊雜比(如訊號與干擾加雜訊比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR))，並將各種可能解中多個用戶裝置10的平均訊雜比(SINR)進行排序(如由大至小排序)，以將由大而小的平均訊雜比對應的發射功率與天線場型可能解排序，俾建立最佳無線信號品質的群組基地台20之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表32。

網路控制器30依據用戶裝置數據資料11中的用戶裝置服務訊務類型...等資訊，可以推估出在群組基地台20之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表32中，每一種天線波束方向的可能解中的基地台 21的服務人數與負載程度，並排除基地台21的服務人數過少或負載程度過低的可能解，即可從群組基地台20之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表32中找出最佳解。在優化無線信號品質之後，亦完成系統容量的最佳化，可大幅提升基地台21(基地台細胞)的頻譜效益，進而提升用戶裝置10的傳輸速率與用戶的感受。

網路控制器30可透過演算法以控制指令調整多個基地台21的發射功率與天線場型或波束輻射方向，進而以集中式聯合調整群組基地台20中多個基地台21的發射功率與天線場型或波束輻射方向，故可規劃較好的無線信號涵蓋，避免在密集佈建基地台21(基地台細胞)的網路環境中，有涵蓋漏洞、涵蓋重疊或涵蓋過遠的情形發生。同時，天線場型的調整可包括天線本身輻射場型(如半功率波束寬(Half Power Beam width,HPBW))的調整、天線波束方向(下傾角度或水平方向)的調整，或結合前述兩種方式的天線輻射場型的調整。

第2圖為本發明之基地台21(基地台細胞)之類智慧型天線系統之可切換三個不同天線波束方向的示意圖。

以一應用場景為例，包括相鄰的多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)，四個基地台21的無線操作頻率是2600MHz(兆赫)，已選定佈建位置並架設於3.4公尺高，四個基地台21的初始發射功率皆為27dBm(分貝毫瓦)，每一個基地台21具有一類智慧型天線系統，該類智慧型天線系統具有三個不同天線波束方向，如第2圖所示之第一天線波束方向(如Sector_i方向)、第二天線波束方向(如Sector_j方向)、第三天線波束方向(如Sector_k方向)，可從三個不同天線波束方向中選取一個特定天線波束方向供傳輸與接收。

第3圖為本發明之多個基地台21的初始天線波束方向皆為第一天線波束方向(如Sector_i方向)的示意圖，請一併參閱第2圖。

第4圖為本發明之群組基地台發射功率與天線場型聯合優化方法的示意流程圖，第5A圖至第5C圖為本發明之網路控制器30指示群組基地台20中多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)將其天線波束方向切換到例如同一個天線波束方向的示意圖，第6圖為本發明中群組基地台20之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表32，請一併參閱第1圖至第3圖。

本發明之群組基地台發射功率與天線場型聯合優化方法主要包括：(1)由多個用戶裝置10回報用戶裝置數據資料11給多個基地台21或網路控制器30，並由多個基地台21接收多個用戶裝置10所回報的用戶裝置數據資料11，以供多個基地台21回報用戶裝置數據資料11、相鄰基地台21之間的交遞次數與基地台21測量環境掃描的資訊給網路控制器30；(2)由至少一網路控制器30依據來自多個基地台21的用戶裝置數據資料11、相鄰基地台21之間的交遞次數與基地台21測量環境掃描的資訊，將多個基地台21分成至少一群組基地台20，以建立用於群組基地台20之發射功率與天線場型優化的一群組基地台名單31；(3)由網路控制器30依據群組基地台名單31指示群組基地台20中的多個基地台21將其天線波束方向逐一或逐次切換到多個不同的天線波束方向的每一者，以供網路控制器30收集在多個不同的天線波束方向下一段時間或足夠的用戶裝置數據資料11；(4)由網路控制器30依據所收集之用戶裝置數據資料11與多個基地台 21之發射功率的可調整範圍建立群組基地台20之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表32；(5)由網路控制器30從群組基地台20之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表32中找出最佳解；(6)由網路控制器30指示多個基地台21聯合調整其發射功率與天線場型或波束輻射方向至最佳解。

舉例而言，在第4圖之步驟S1中，第3圖所示多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)之服務範圍下連接的用戶裝置10週期性回報用戶裝置數據資料11(見第1圖)給多個基地台21或網路控制器30。多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)可接收多個用戶裝置10週期性回報的用戶裝置數據資料11，並將用戶裝置數據資料11、相鄰基地台21之間的交遞次數與基地台21測量環境掃描(REM)的資訊(如相鄰基地台21之間的接收信號強度值)...等，回報給網路控制器30。

在第4圖之步驟S2中，第1圖之網路控制器30可依據來自多個基地台21的用戶裝置數據資料11、相鄰基地台21之間的交遞次數與測量環境掃描(REM)的資訊作判斷，將網路中的多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)分成或組成至少一群組基地台20，以建立用於群組基地台20之發射功率與天線場型聯合優化的一群組基地台名單31。

在第4圖之步驟S3中，第1圖之網路控制器30可依據群組基地台名單31指示群組基地台20中的多個基地台21將其天線波束方向逐一或逐次切換到多個不同的天線波束方向的每一者，以供網路控制器30 收集在多個不同的天線波束方向下一段時間或足夠的用戶裝置數據資料11。

例如，網路控制器30可依據群組基地台名單31指示第5A圖所示群組基地台20中多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)，將其天線波束方向一併切換到第一天線波束方向(如第5A圖之Sector_i方向，但亦可為第5B圖之Sector_j方向、第5C圖之Sector_k方向或其他方向)，以收集在第一天線波束方向(如Sector_i方向)下一段時間或足夠的用戶裝置數據資料11。

當在此群組基地台20下服務的每一個用戶裝置10的數據資料中測量到足夠數量的用戶裝置10對群組基地台20中，每一個基地台21在第一天線波束方向(如Sector_i方向)下的接收信號強度值(RSRP)，且回報給網路控制器30時，網路控制器30可依據群組基地台名單31指示群組基地台20中多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)，將多個基地台21之第一天線波束方向一併切換到第二天線波束方向(如第5B圖之Sector_j方向，但亦可為第5A圖之Sector_i方向、第5C圖之Sector_k或其他方向)，以收集在第二天線波束方向下一段時間或足夠的用戶裝置數據資料11。

同理，當收集一段時間直到每一個用戶裝置10的數據資料中測量到足夠數量的用戶裝置10對群組基地台20中，每一個基地台21(如基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)在第二天線波束方向(如Sector_j方向)下的接收信號強度值(RSRP)，且回報給網路控制器30時，網路控制器30指示群組基地台20中多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、 BS_D)，將多個基地台21之第二天線波束方向一併切換到第三天線波束方向(如第5C圖之Sector_k方向，但亦可為第5A圖之Sector_i方向、第5B圖之Sector_j方向或其他方向)，以收集在第三天線波束方向下一段時間或足夠的用戶裝置數據資料11。當收集一段時間直到每一個用戶裝置10的數據資料中測量到足夠數量的用戶裝置10對群組基地台20中，每一個基地台21(如基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)在第三天線波束方向(如Sector_k方向)下的接收信號強度值(RSRP)，且回報給網路控制器30時，即可完成接收信號強度值(RSRP)與用戶裝置數據資料11的收集。

簡而言之，網路控制器30會指示群組基地台20中多個基地台21切換或掃描三個不同的天線波束方向，並將接收信號強度值(RSRP)與用戶裝置數據資料11透過基地台21或直接回報給網路控制器30，網路控制器30可得到每一個用戶裝置10對多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)，在三個不同天線波束方向下(如Sector_i、Sector_i、Sector_k)的接收信號強度值(RSRP)。由於網路控制器30可一併指示多個基地台21切換到某一天線波束方向去進行用戶裝置數據資料11的測量與收集，因此群組基地台20的天線切換或掃描只需要進行三次。前述用戶裝置數據資料11可包括：群組基地台20中多個基地台21(基地台細胞)之代號及其天線輻射至用戶裝置10上的接收信號強度值(如RSRP__{BS_A}、RSRP__{BS_B}、RSRP__{BS_C}、RSRP__{BS_D}...)、用戶裝置10的服務訊務類型相關資訊...等。

基地台21亦可將基地台資訊與負載資訊傳送給網路控制器30，包括：(1)基地台21(基地台細胞)之識別碼，例如CID、序號(Serial number)等。(2)基地台21(基地台細胞)之發射功率，例如TX功率、參考信號功率(reference signal power)。(3)基地台21(基地台細胞)之發射功率的可調整範圍，例如ΔTX：-20dB~0dB。(4)UL/DL總PRB利用率%(UL/DL total PRB utilization %)。(5)UL/DL的平均/最大連接UE數目(Average/Max active UE number on the UL/DL)。(6)平均/最大UL/DL細胞吞吐量(Average/Max UL/DL cell throughput)相關參數。

在第4圖之步驟S4中，第1圖之網路控制器30可產生群組基地台20中多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)的不同天線波束方向(如Sector_i、Sector_j、Sector_k三個方向)的所有可能解，共有三的四次方(即3⁴=81)種群組基地台20之天線波束方向的可能解，針對每一種天線波束方向的可能解，網路控制器30由上述步驟S3取得多個基地台21之發射功率的可調整範圍ΔTX(在本實施例中ΔTX=0dB、-5dB、-10dB)，以及多個基地台21之發射功率調整前每一個用戶裝置10對多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)在不同天線波束方向下的接收信號強度值(RSRP)，可計算出在每一種天線波束方向的可能解之下，多個基地台21之發射功率被調整後，每一個用戶裝置10對多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)的接收信號強度值(RSRP)。

對群組基地台20之某一種天線波束方向的可能解，例如基地台BS_A的天線波束方向是Sector_i、基地台BS_B的天線波束方向是Sector_i、基地台BS_C的天線波束是Sector_j、基地台BS_D的天線波束方向是Sector_k，由上述步驟S3已知基地台21之發射功率調整前，有關某個用戶裝置10對多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)的接收信號強度(RSRP__{BS_A_Sector_i}、RSRP__{BS_B_Sector_i}、RSRP__{BS_C_Sector_j}、RSRP__{BS_D_Sector_k})，網路控制器30可計算出多個基地台21之發射功率被調整後，此用戶裝置10對多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)的接收信號強度(RSRP_after__{BS_A_Sector_i}、RSRP_after_BS__{B_Sector_i}、RSRP_after__{BS_C_Sector_j}、RSRP_after_BS__{D_Sector_k})，如下列式子(1)至式子(4)所示。

式子(1)：RSRP_after__{BS_A_Sector_i}[dBm]→RSRP__{BS_A_Sector_i}[dBm]+ΔTX__{BS_A}[dB]

式子(2)：RSRP_after__{BS_B_Sector_i}[dBm]→RSRP__{BS_B_Sector_i}[dBm]+ΔTX__{BS_B}[dB]

式子(3)：RSRP_after__{BS_C_Sector_j}[dBm]→RSRP__{BS_C_Sector_j}[dBm]+ΔTX__{BS_C}[dB]

式子(4)：RSRP_after__{BS_D_Sector_k}[dBm]→RSRP__{BS_D_Sector_k}[dBm]+ΔTX__{BS_D}[dB]

網路控制器30比較上述式子(1)(2)(3)(4)，RSRP_after最大的為RSRP_serving_after[W]，其餘的以W為單位相加為RSRP_deteceted_after[W]，可計算出此用戶裝置10的訊雜比(SINR)為下列式子，其中ThermalNoise為熱雜訊，以W為單位。

SINR_after

max(min(10×log
,30),-10)

由網路控制器30依據以上方式計算出在每一種天線波束方向可能解之下，群組基地台20中的多個基地台20在調整發射功率之後的每一個用戶裝置10的訊雜比(SINR)，再依據多個用戶裝置10的平均訊雜比(SINR)進行排序(如由大至小排序)，以將由大而小的平均訊雜比對應的發射功率與天線場型可能解排序，俾建立最佳無線信號品質的群組基地台20之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表32，如第6圖所示。透過上述計算方法，網路控制器30指示群組基地台20的天線僅需進行三次的切換掃描，即可估算出三的四次方(即3⁴=81)種有關群組基地台20之天線波束方向的可能解的無線信號品質。

在第4圖之步驟S5中，第1圖之網路控制器30依據用戶裝置數據資料11中的用戶裝置服務訊務類型...等資訊，可以推估上述步驟S4產生的群組基地台20之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表32中，每一種天線波束方向的可能解中的基地台21的服務人數與負載程度，以排除基地台21的服務人數過少或負載程度過低的可能解，即可從群組基地台20之發射功率與天線場型或天線波束方向的排序列表32中找出最佳解。

在第4圖之步驟S6中，第1圖之網路控制器30指示多個基地台21(如四個基地台BS_A、BS_B、BS_C、BS_D)聯合調整其發射功率與天線場型或波束輻射方向至最佳解。

第7A圖與第7B圖分別為本發明之多個用戶裝置10的平均訊雜比(SINR)於優化前及優化後之模擬結果圖，第7C圖為第7A圖與第7B圖之相關標示、訊雜比(SINR)及信號品質表。

如第7A圖至第7C圖所示之模擬結果，例如：使基地台21(如BS_A)調整發射功率ΔTX=-10dB，調整天線波束方向為Sector_k；使基地台21(如BS_B)調整發射功率ΔTX=-10dB，調整天線波束方向為Sector_k；使基地台21(如BS_C)調整發射功率ΔTX=0dB，調整天線波束方向為Sector_i；以及使基地台21(如BS_D)調整發射功率ΔTX=-10dB，調整天線波束方向為Sector_k。與未經計算之前的初始狀態(如四個基地台的發射功率都是27dBm，且天線波束方向固定為Sector_i方向相比，經本發明之優化後，多個用戶裝置10的平均訊雜比(SINR)由第7A圖之10.6dB(優化前)大幅提升到第7B圖之24.7dB(優化後)，同時每一個基地台21亦排除負載過少的情形，據此達到無線環境品質與容量最佳化。

綜上，本發明之群組基地台發射功率與天線場型聯合優化系統及方法可具有下列特色、優點或技術功效：

一、本發明可應用在多個相鄰的基地台的網路環境中，透過網路控制器指示群組基地台進行少量次數的天線切換與掃描，依據用戶裝置週期性回報的用戶裝置數據資料的計算，並由網路控制器計算出基地台的服務人數與負載程度，能聯合調整群組基地台中多個基地台的發射功率與天線場型或波束輻射方向，使群組基地台的無線信號品質與容量達到最佳化。

二、本發明透過中央式的網路控制器聯合調整群組基地台中多個基地台的發射功率與天線場型或波束輻射方向，達到群組基地台的無線信號品質與容量最佳化，可降低相鄰同頻之基地台間無線信號的干擾問題，增加基地台的頻譜效益，提升整體用戶裝置的通訊接收品質與傳輸速率。

三、本發明可降低多個基地台的天線需切換或掃描的次數到僅需要m次(如m個可切換天線場型或天線波束方向)，即能找出群組基地台之天線場型或天線波束方向最佳解的作法。亦即，本發明可跳脫現有技術之天線掃描方法需要進行m的n次方(即mⁿ)種基地台的天線切換或掃描，才能找出天線場型或天線波束方向最佳解的作法，故本發明能大幅降低多個基地台的天線需切換或掃描的次數及時間成本。

上述實施形態僅例示性說明本發明之原理、特點及其功效，並非用以限制本發明之可實施範疇，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為申請專利範圍所涵蓋。因此，本發明之權利保護範圍，應如申請專利範圍所列。