專利名稱：確定頻率規(guī)劃的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩式無線電話網(wǎng)，尤其是該網(wǎng)的頻率規(guī)劃階段。
每個基站需要具有足夠的有效范圍以使有關(guān)小區(qū)延及相鄰蜂窩的范圍，以避免當(dāng)移動終端改換小區(qū)時通信中斷。這就需要將發(fā)射功率增大到最起碼的所需功率之上。
因而，當(dāng)一個移動無線終端處于兩個小區(qū)的重疊區(qū)內(nèi)時，該移動無線終端可在一個有效電平接收到兩個站發(fā)射的信號。實際上，它可以接收更多的信號。當(dāng)移動終端開機(jī)時，它會與最近的基站，也就是在無線信號最強(qiáng)的六個基站中能向其提供最強(qiáng)無線電場的那個基站連通。在該重疊區(qū)，未被該終端選定的站發(fā)射的信號構(gòu)成了干擾信號其大小與連通小區(qū)的有效信號量級相同。此外，由于這些站的信號由相同結(jié)構(gòu)的時間幀(trames temporelles)構(gòu)成，因此該終端不能有效過濾特定頻段以減輕信號干擾。
為了建立該無線網(wǎng)，營運者支配已分配給它的頻率范圍，這種頻率范圍是一種昂貴的資源。在該范圍內(nèi)，其有規(guī)律地分配載波頻率或傳輸信道。考慮到接收機(jī)的選擇性，分開兩種載波頻率的頻率間距(pas)足夠使信道間的干擾保持低于一個預(yù)定的正常工作閾值。
可用的載波頻率值的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于整個網(wǎng)中所需的信道數(shù)。因此在該網(wǎng)中需多次使用同一頻率值，但是必須保證，對提供的每個小區(qū)，由相鄰的其它小區(qū)的基站頻率引起的在其載波頻率上的干擾電平，應(yīng)低于所述正常工作閾值。換句話說，對于一個小區(qū)的所有點，必須確保接收到的有效信號電平與有關(guān)頻率的干擾信號電平之間有一個安全余額。由于一個網(wǎng)包括幾千個互相干擾的基站，用一臺傳統(tǒng)的中等功率的計算機(jī)來計算這些干擾需要很長的計算時間。
在傳統(tǒng)方法中，為了這類計算，考慮一個小區(qū)，按照一種算法在不同的頻率下估算它與無線覆蓋范圍內(nèi)的小區(qū)的相互干擾，保留對應(yīng)于最小干擾的頻率。然后重復(fù)這些步驟用該算法檢驗鄰近的小區(qū)。這樣逐步地在整個網(wǎng)中分配頻率。
因此對于每一小區(qū)，在不同頻率接收到的不同干擾構(gòu)成一個約束矩陣，其表示不同頻率的否決加權(quán)。
這就涉及一種算法，該算法對于每個小區(qū)系統(tǒng)地選擇干擾函數(shù)的最優(yōu)局部梯度，該函數(shù)的“輸出”變量是頻率，其值取決于作為“輸入”變量的干擾。
以圖形表示，系按照重要性循著曲線凹部中斜率更大的線。
這種算法不是最佳的。事實上，即使在選擇小區(qū)頻率時，可以考慮到它們將產(chǎn)生的干擾，但通常并不重新審查初始選擇，這是因為初始選擇為下游蜂窩隨后的頻率選擇定了條件。它涉及一個不能重新審查的邏輯鏈。
重新考慮上述圖形，我們不能沿曲線凹部的兩翼上溯，來檢查是否有相鄰近的曲線凹部更合適。
換句話說，該算法是單向的，而干擾約束為“相互”的，即雙向的。因而它不適合解決這個問題，此外它向頻率規(guī)劃收斂的時間長，因為這些約束包括互在無線覆蓋范圍內(nèi)的大量的站。計算負(fù)荷會隨站的數(shù)目這以指數(shù)規(guī)律變化(所謂的全面NP問題(Problème NP-complet))。
為了達(dá)到這個目的，本發(fā)明涉及一種將確定數(shù)目的頻率分配到一個蜂窩式無線電話網(wǎng)的多個小區(qū)管理基站的規(guī)劃的確定方法，其中通過一個處理確定數(shù)量的無線通訊載波頻率的計算系統(tǒng)實施一個算法a)選擇一個實驗地確定的上游小區(qū)，b)對所考慮的小區(qū)估算來自無線覆蓋范圍內(nèi)其它小區(qū)的各種頻率的干擾電平，c)對所考慮的小區(qū)分配一個對應(yīng)于最小干擾的頻率，以及d)通過選定多個待處理小區(qū)中剩余小區(qū)中的另外一個小區(qū)，對每一個小區(qū)重復(fù)上述兩個步驟，逐漸建立一個互在無線覆蓋范圍內(nèi)的下游小區(qū)鏈，該方法的特征在于e)該系統(tǒng)的使用者預(yù)先固定任意兩個小區(qū)之間的一個相互干擾閾值，f)該系統(tǒng)將估算的干擾電平與閾值比較，g)該系統(tǒng)從多個待處理小區(qū)的剩余部分中去除干擾電平低于閾值的小區(qū)，從而確定留下的一個小區(qū)，并h)當(dāng)所述剩余的一個小區(qū)已經(jīng)被確定時，就建立起分配好頻率的小區(qū)鏈的第一段，該算法通過迭代步驟e)和h)向剩余的未處理的小區(qū)分配其它頻率，直到?jīng)]有剩余的小區(qū)，從而建立小區(qū)鏈的第二段，以及i)該算法通過一系列不完全的循環(huán)(cycle tronqué)來建立第一段，所述不完全循環(huán)對于每個要處理的小區(qū)來說只考慮有限數(shù)目的有待處理和超過閾值的干擾小區(qū)，該算法還通過一系列窮盡檢驗循環(huán)(cycle d′examenexhaustif)建立第二段，所述窮盡檢驗循環(huán)對于每一個待處理小區(qū)來講考慮所有的有待處理的干擾小區(qū)。
因此，實施這些頻率分配步驟的小區(qū)被分為兩小類相繼地進(jìn)行處理。
優(yōu)選的是，使用者或該算法從第一段抽取某些小區(qū)，檢查將其結(jié)合到第二段中是否會導(dǎo)致小區(qū)鏈的干擾降低。
因此，該算法并不如上文所述以局部最優(yōu)的單調(diào)斜率收斂，而是考慮了“遠(yuǎn)距離”的環(huán)境來檢驗是否有其它斜率更大的曲線可以考慮，付出的代價是重新引入強(qiáng)干擾源進(jìn)行回溯。特別是這樣可以在更大斜率的曲線引起一個“阻礙層”(mur)時避免阻塞。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種實施該方法的設(shè)備。
該目的是這樣實現(xiàn)的，一種將確定數(shù)目的頻率分配到一個蜂窩式無線電話網(wǎng)的多個小區(qū)管理基站的規(guī)劃確定設(shè)備，在該設(shè)備中一個計算系統(tǒng)可-設(shè)置一個包括確定數(shù)目的無線通訊載波頻率的存儲列表，-包括用于選擇一個上游小區(qū)的裝置，該上游小區(qū)在一個地理區(qū)域內(nèi)先驗地確定，該地理區(qū)域定義在該計算系統(tǒng)中存儲的地圖上，-由一個干擾計算程序在對所考慮的小區(qū)內(nèi)估算來自無線覆蓋范圍內(nèi)其它小區(qū)的各種頻率引起的干擾電平，-為所考慮的小區(qū)分配一個對應(yīng)于最小干擾的頻率，并將該頻率存儲在一個已處理小區(qū)文件中，-通過從多個待處理小區(qū)的剩余部分中選擇另一個小區(qū)，對每一個小區(qū)重復(fù)上述兩個步驟，逐漸建立一個互在無線覆蓋范圍內(nèi)的下游小區(qū)鏈，該設(shè)備的特征在于其包括-界面裝置，可使該系統(tǒng)的使用者預(yù)先固定任意兩個小區(qū)之間的一個相互干擾閾值，-能使該系統(tǒng)將估算的干擾電平與閾值比較的裝置，-從多個待處理小區(qū)中的剩余部分中去除干擾電平低于閾值的小區(qū)，從而確定剩下的一個小區(qū)的裝置，以及-當(dāng)所述剩余的小區(qū)已經(jīng)被確定時，就建立起分配了頻率的小區(qū)鏈的第一段，所述計算系統(tǒng)的裝置通過一直迭代到?jīng)]有剩余的小區(qū)為止，向剩余的未處理的小區(qū)分配其它頻率，從而建立該小區(qū)鏈的第二段，以及-這樣的裝置，讓該計算系統(tǒng)通過一系列不完全循環(huán)來建立第一段，所述不完全循環(huán)對于每個要處理的小區(qū)來說只考慮有限數(shù)目的有待處理和超過閾值的干擾小區(qū)，該計算系統(tǒng)還通過一系列窮盡檢驗循環(huán)建立第二段，所述窮盡檢驗循環(huán)對于每一個待處理小區(qū)來講考慮所有的有待處理的干擾小區(qū)。
該設(shè)備的另一特點在于這樣的裝置，可使使用者或該算法從第一段抽取某些小區(qū)，檢查將其結(jié)合到第二段中是否會導(dǎo)致小區(qū)鏈的干擾降低，因而改善頻率分配的規(guī)劃。
根據(jù)該設(shè)備的另一特點，該設(shè)備包括存儲裝置以及考慮以下文件的裝置-*.CON包括需考慮的約束矩陣，為CONTRAINTES模塊的計算結(jié)果，-*.LID包括包含在頻率規(guī)劃中的全部小區(qū)，以及它們的特征容量，分配類型(type de Partage)，…-*.INT包含其某些信道的使用被規(guī)劃者禁止的小區(qū)列表以及這些小區(qū)中的每一個的禁用信道列表，-*.VOL包括相鄰小區(qū)列表并且必須嚴(yán)格地與*.LID文件對應(yīng)，-*.MRP包括對頻帶分割的描述。
根據(jù)該設(shè)備的另一特點，該設(shè)備包括下列裝置
-由使用者通過使用該計算系統(tǒng)的交互式圖形裝置來修改服務(wù)區(qū)域；-由該計算系統(tǒng)對每個小區(qū)的每個頻率重新計算干擾的預(yù)測值；-由使用者通過該計算系統(tǒng)的交互裝置預(yù)先分配信道；-重新計算頻率規(guī)劃。
根據(jù)該設(shè)備的最后一個特點，該設(shè)備包括能進(jìn)行以下操作的裝置1)選擇允許給定參數(shù)然后計算頻率規(guī)劃的菜單。
2)確定對話框的參數(shù)，將受干擾最少的頻率優(yōu)先分配給信道BCCH。
3)建立服務(wù)區(qū)時考慮預(yù)分配的信道。
4)選定所需要的循環(huán)與迭代次數(shù)以消除強(qiáng)干擾。
5)指定，該計算系統(tǒng)處理的信道，以計算服務(wù)區(qū)域內(nèi)的頻率規(guī)劃，該服務(wù)區(qū)域覆蓋了該頻率規(guī)劃確定的區(qū)域。
6)要求檢驗鄰近小區(qū)。
7)確定同信道和相鄰信道干擾閾值參數(shù)。
8)執(zhí)行頻率規(guī)劃計算。
9)(如果需要)使同信道(cocanal)和相鄰信道干擾閾值的值精確化。
10)第二次降低其它干擾(同時保留用于消除強(qiáng)干擾的全部參數(shù)設(shè)置)。
11)執(zhí)行新的頻率規(guī)劃計算。
12)驗證結(jié)果。
13)使該頻率規(guī)劃生效。
圖4表示設(shè)置在同一地方或者也稱為同址的兩個小區(qū)的重疊區(qū)；圖5表示設(shè)置在不同地方的兩個小區(qū)的重疊區(qū)；圖6表示通過修改禁忌列表得到的結(jié)果；圖7表示使根據(jù)本發(fā)明得到的頻率規(guī)劃生效的進(jìn)程。
具體實施例方式


圖1表示一個建立中的蜂窩式無線電話網(wǎng)的地理區(qū)域在計算系統(tǒng)內(nèi)以數(shù)據(jù)形式存儲的地圖(carte)31，該地圖可在該計算系統(tǒng)的互動式顯示系統(tǒng)上加以顯示。在該地圖(31)中標(biāo)出了用于4個無線電小區(qū)的位置，分別由附圖標(biāo)記1、2、3和4表示的小區(qū)環(huán)繞著分別為附圖標(biāo)記11、12、13和14的基站。如圖所示，小區(qū)1至4彼此相鄰，小區(qū)1的邊緣區(qū)域也被另外三個小區(qū)2至4的區(qū)域所覆蓋。
地圖31為存儲在計算機(jī)30的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)字地圖32的數(shù)據(jù)的一種表示。數(shù)字地圖32表示了自然與人工造成的高低起伏，以及它們的性質(zhì)，比如森林、房屋等，這可大概估算出由所述地勢高低起伏對通信造成的無線電衰減。
設(shè)置該網(wǎng)的營運者支配一個頻率范圍，在其中定義多個構(gòu)成傳輸信道的載波頻率值，在該實施例中信道是數(shù)字化的，例如GSM網(wǎng)的信道。頻率值還在所考慮的頻率范圍內(nèi)根據(jù)確定的頻率間距分布，而頻率間距又是根據(jù)基站11到14以及預(yù)計的無線電話移動終端的頻率選擇性來確定的，無線移動終端例如是繪制在小區(qū)1中的附圖標(biāo)記30。在上述步驟中營運者還定義了以下文件-*.CON包含需考慮的約束矩陣，為CONTRAINTES模塊的計算結(jié)果。
-*.LID包含包括在頻率規(guī)劃中的全部小區(qū)，以及它們的特征容量，分配類型，…-*.INT包含其某些信道的使用被規(guī)劃者禁止的小區(qū)列表以及這些小區(qū)中的每一個的禁用信道列表。
-*.VOL包含相鄰小區(qū)列表并且必須嚴(yán)格地與*.LID文件對應(yīng)。
-*.MRP包含對頻帶分割的描述。
如箭頭41、42、43和44所示，終端21可接收到四個站11至14的發(fā)射信號，接收到的信號分別代表有用信號或干擾雜波。相應(yīng)的無線通信均衡(bilan)可通過傳輸衰減的計算，根據(jù)站11至14相對于移動終端21的相對位置估算出。傳輸衰減主要取決于被考慮的發(fā)射機(jī)與接收終端21之間的距離對于空氣中的自由空間傳播，根據(jù)單位長度衰減值可非常容易地計算出所述衰減，對被考慮的頻率范圍，單位長度衰減值在最初500米時大約為20dB/km，更遠(yuǎn)些為30dB/km。如果必要，當(dāng)有無線電障礙時，由數(shù)據(jù)庫32提供的關(guān)于地勢高低起伏的信息可根據(jù)確定的傳輸路徑估算出通信均衡。
因此，如果我們事先固定信號站11至14的發(fā)射電平，則地圖31提供的信息可使計算機(jī)30計算出基站11至14的信號在任何一點的預(yù)測接收電平。
預(yù)先選定站11至14的位置以及它們的發(fā)射功率后，要做的就是確定對同一載波頻率值能夠接受的地理約束程度。事實上，希望在小區(qū)間的干擾對無線服務(wù)質(zhì)量的不利影響不超過確定閾值的情況下能盡可能多次地反復(fù)利用同一個載波頻率值。
為了確定在小區(qū)1中是否達(dá)到了該閾值，例如可進(jìn)行模擬，實踐中是用計算機(jī)30，估算確定的載波頻率上的可確定約束矩陣的干擾電平。
當(dāng)選定的接收位置大致正對發(fā)射基站12至14時，用于確定接收電平的傳播衰減的計算執(zhí)行起來非常簡單，因為該衰減是在自由空間內(nèi)傳播發(fā)生的并表示為每公里衰減預(yù)定的分貝(20或30dB/km)。通過對地勢的測定，還可獲得接收電平的值。
在對同一個小區(qū)進(jìn)行頻率分配時，要區(qū)分兩類區(qū)域-有效服務(wù)區(qū)，-覆蓋區(qū)。
小區(qū)的有效服務(wù)區(qū)，是指小區(qū)是第一、第二、第三服務(wù)器的區(qū)域，是頻率規(guī)劃者在分配頻率時需要考慮的。
在該區(qū)域中，在移動式電話與基站之間在兩個方向上實施干擾防護(hù)。其方向為-上行線路，也叫“uplink”(信號從移動式電話傳向基站)-下行線路，也叫“downlink”(信號從基站傳向移動式電話)移動式電話M1接收其基站(S1)的功率為C1的有用信號。由遠(yuǎn)處基站(S2和S3)發(fā)出的信號在有效服務(wù)區(qū)內(nèi)會干擾移動式電話M1的正常使用。
為了避免干擾(同信道和相鄰信道)制定了規(guī)則并建立了標(biāo)準(zhǔn)。為重復(fù)使用同一信道，推薦的最小理論C/I閾值為9dB。
為了擺脫該算法在預(yù)測計算中的固有風(fēng)險，可選用15至20dB的更“嚴(yán)格”的閾值。
在分配頻率時，算法需要考慮四項規(guī)則1.同一小區(qū)的分配頻率的規(guī)則，2.在同一位置的兩個小區(qū)之間分配頻率的規(guī)則，3.在兩個相鄰(處于不同位置)小區(qū)之間分配頻率的規(guī)則，4.分配兩個相鄰信道的規(guī)則。該算法遵守在同一位置分配頻率的規(guī)則(同地分配)。
對于在同一位置的兩個小區(qū)來說，信道主頻之間的最小間隔推薦為400KHZ。由于所安裝系統(tǒng)的技術(shù)約束，必須遵守同一小區(qū)(同小區(qū)分配)的頻率之間的最小間隔。對于同一小區(qū)來說，信道主頻之間的最小間隔推薦為600KHZ(每個信道有200KHZ的寬度)。在同一位置的小區(qū)中不可能使用相鄰信道。
在圖4中示意地表示了這樣一個實施例，兩部移動式電話M1和M2位于兩個分配了相鄰頻率的小區(qū)(C1和C2)的重疊區(qū)中。這個位置會引起相鄰C/I增大到大于許可的最大相鄰C/I閾值。該算法還確保遵守在兩個相鄰(處于不同位置)小區(qū)之間分配頻率的規(guī)則。
兩個所謂相鄰小區(qū)的服務(wù)區(qū)具有一個共有的邊界。
對于在不同位置的兩個相鄰小區(qū)來說，信道主頻之間的最小間隔推薦為400KHZ。
因此，如圖5所示，如果移動電話M由位于地點X的小區(qū)N°1提供信號，當(dāng)該移動電話到達(dá)地點X的小區(qū)C1與地點Y的小區(qū)C2之間的重疊區(qū)時，如果在這些站的頻率之間沒有任何間隙，則該移動電話M將遭受極大的干擾。上文所述的400kHz的最小間隙就是為了最小化該干擾。
當(dāng)兩個信道具有一個公共邊界(limite)時就是所謂的相鄰信道。
使用這些信道不能產(chǎn)生低于-9dB的C/I。事實上，該算法可允許根據(jù)待規(guī)劃的網(wǎng)的密度確定一個0～10dB的保護(hù)系數(shù)。
圖2表示網(wǎng)的所有小區(qū)之間的互相干擾或影響的值的矩陣方陣表50i，稱為約束矩陣，是針對一個載波頻率值fi的。因此在為站11～14選擇分配頻率時，該矩陣50i可以綜合地將應(yīng)遵循的約束條件提供給該網(wǎng)的規(guī)劃軟件或操作員。因此，由小區(qū)2，3，4產(chǎn)生的對小區(qū)1的干擾電平分別為Ki、Li和Mi。同樣，小區(qū)2被小區(qū)3和4干擾的電平分別為Xi和Yi，小區(qū)3和4互相干擾的電平為Zi。可針對各種載波頻率值建立同類型的矩陣，比如圖3中針對頻率fj的矩陣50j，這可得出對無線干擾約束Kj，Lj，Mj，Xj，Yj，Zj的總體的認(rèn)識。每個矩陣50i或50j實際上是計算機(jī)30使用的數(shù)據(jù)塊，此處進(jìn)行的表述只為說明的目的。
根據(jù)矩陣50i可根據(jù)干擾電平的相對幅度對干擾電平Ki，Li，Mi，以及其它未畫出的小區(qū)的其它干擾電平進(jìn)行分類，選出潛在的最強(qiáng)干擾源，實踐中就是離接收機(jī)21最近的小區(qū)。
作為實施例，我們假定干擾為以下值Ki＝25％，Li＝10％，Mi＝18％。
在該實施例中，站12為小區(qū)1的最強(qiáng)干擾源(Ki＝25％)，其次是站14(Mi＝18％)，然后是站13(Li＝10％)。
一個用于判斷所謂強(qiáng)干擾源的高閾值例如固定在Sh＝20％。
根據(jù)本發(fā)明的方法，為了確定分配到蜂窩式無線電話網(wǎng)的多個小區(qū)管理基站11至14的確定數(shù)目的頻率的規(guī)劃，方法是，在支配確定數(shù)量的無線通信載波頻率的情況下，-該算法或使用者預(yù)先選擇一個確定的上游小區(qū)，例如小區(qū)1，-然后該算法估算出對于所考慮的小區(qū)1，無線覆蓋范圍內(nèi)其它小區(qū)的各種頻率引起的干擾電平，-對所考慮的小區(qū)1分配，對應(yīng)于最小干擾的頻率fi，并-通過選定多個待處理小區(qū)中剩余部分中的另外一個，對每一個小區(qū)重復(fù)上述兩個步驟，該方法逐漸建立一個互在無線覆蓋范圍內(nèi)的下游小區(qū)鏈。
這涉及到由計算機(jī)30實施的算法，該算法使用一個禁忌列表，該算法意味著，一般而言，更改該列表是被禁止的?？梢钥吹?，根據(jù)本發(fā)明，該算法更改禁忌列表以得到更好的頻率規(guī)劃解決方案。
此外，為了完整地實施本發(fā)明的方法，-系統(tǒng)的使用者預(yù)先確定任意兩個小區(qū)之間的相互干擾閾值，此處Sh＝20％，-該系統(tǒng)將估算出的干擾電平與閾值Sh作比較，-該計算系統(tǒng)從多個待處理蜂窩的剩余部分中去除構(gòu)成一個禁忌列表并對應(yīng)于小于閾值Sh的干擾電平的小區(qū)，從而確定剩余的一個小區(qū)，以及
-當(dāng)所述小區(qū)的剩余小區(qū)已經(jīng)確定，因而建立起分配好頻率的小區(qū)鏈的第一段時，該算法通過迭代步驟e)和h)直至沒有剩余的小區(qū)，向剩余小區(qū)中未處理的小區(qū)分配另外的頻率而建立小區(qū)鏈的第二段52，53，。
因此，為了選擇向所檢驗的小區(qū)，此處即小區(qū)1，分配的頻率，我們只考慮最強(qiáng)的干擾源。在該實施例中，對于此處所檢驗的兩個頻率，只考慮站12(Ki＝25％，Kj＝23％)。因此可選擇頻率fi，或最好在許多可能的頻率中選擇受干擾更少的第三頻率。
如果小區(qū)1構(gòu)成小區(qū)鏈第一段的多個第一鏈環(huán)中的一個，則表50i和50j的大量系數(shù)事實上是未知的因此，如果對所考慮的當(dāng)前為干擾源的小區(qū)(2～4)保留相應(yīng)的頻率(fi)，所述系數(shù)就是所示的值(Ki)，否則該系數(shù)(Ki)就是零。
這樣就對數(shù)目不完全的小區(qū)及各種頻率下的強(qiáng)干擾源完成了檢驗，從而對小區(qū)1分配了一個頻率fj或其它頻率。如果我們繼而研究小區(qū)1的無線覆蓋范圍內(nèi)的另一個小區(qū)，例如確定了段50i的小區(qū)2(為了圖面簡明，此處簡化為一個鏈環(huán))，則其矩陣如50i和50j至少獲知有關(guān)小區(qū)1的情況，也就是說Ki為零而Kj＝23％。
計算機(jī)30重復(fù)上述步驟，應(yīng)用相應(yīng)于頻率fi的矩陣50i和相應(yīng)于頻率fj的矩陣50j，直至處理完所有的強(qiáng)干擾小區(qū)，用這種方法確定小區(qū)鏈的第一段51。
然后，通過研究站13、14或剩下的較小干擾的小區(qū)3、4，就可建立第二段。鏈環(huán)52連接站12和13，而下游的鏈環(huán)連接站13和14。
我們發(fā)現(xiàn)對一個待研究的新站的選擇可相應(yīng)于上述小區(qū)鏈中與上一站不相鄰的站。這里涉及小區(qū)1～5的一個邏輯鏈，每個鏈環(huán)構(gòu)成一個由上游小區(qū)的頻率表示的因果關(guān)系，該上游小區(qū)的頻率對于下游小區(qū)的頻率選擇有影響。
最好如此所述，通過一系列不完全循環(huán)建立第一段，對每一個待處理的小區(qū)1～5，所述不完全循環(huán)只考慮有限數(shù)量的有待處理并超過閾值Sh的干擾小區(qū)，并通過一系列窮盡檢驗循環(huán)建立第二段52、53，對于每個待處理的蜂窩，所述窮盡檢驗循環(huán)大致考慮所有待處理的干擾小區(qū)。
這樣就完成了頻率約束的第一次粗處理，只需要有限的計算負(fù)荷，在檢驗弱干擾源的過程中完成了頻率規(guī)劃的優(yōu)化。
這樣，在必要時，為了修正對某些強(qiáng)干擾源頻率分配的非優(yōu)化選擇，使用者或程序通過修改禁忌列表從第一段中抽出特定小區(qū)，以確定將它們加入第二段52，53是否會導(dǎo)致小區(qū)鏈的干擾降低。因此如圖6所示，第一峰值相應(yīng)于根據(jù)禁忌列表的第一次處理，然后第二峰值相應(yīng)于第二次處理，進(jìn)行第二次處理是從禁忌列表中抽出某些小區(qū)來研究分配頻率的改變是否可以使系統(tǒng)更快地收斂，允許為所有小區(qū)分配在網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生最小干擾的頻率。否則該系統(tǒng)從禁忌列表中去除別的小區(qū)，進(jìn)行圖6中別的峰值表示的迭代過程，直到獲得滿意的頻率規(guī)劃為止。
這樣就可以避免在運算的展開中產(chǎn)生阻塞(blocage)，例如當(dāng)被研究的小區(qū)周圍環(huán)繞著多個強(qiáng)干擾源時。因而我們?nèi)∠鲜龆鄠€周邊小區(qū)中的一個的干擾頻率，將其分配給所研究的中央小區(qū)，從而打開一個缺口，該中心小區(qū)因此可被處理并加入小區(qū)鏈或列表中。之后周邊的小區(qū)干擾也將被處理并得到另一個頻率，然后重新獲得該爭議頻率(fréquence en litige)的中央小區(qū)成為最初的周邊小區(qū)的干擾源。
頻率規(guī)劃的計算由該算法的“頻率”菜單功能輔助實現(xiàn)。這些功能使用了不同類型的輸入輸出文件。
用于計算頻率規(guī)劃的作為輸入的文件如下-*.CON包含需考慮的約束矩陣，為CONTRAINTES模塊的計算結(jié)果。
-*.LID包含包括在頻率規(guī)劃中的全部小區(qū)，以及它們的特征容量，分配類型，…-*.INT包含其某些信道的使用被規(guī)劃者禁止的小區(qū)列表以及這些小區(qū)中的每一個的禁用信道列表。
-*.VOL包含相鄰小區(qū)列表并且必須嚴(yán)格地與*.LID文件對應(yīng)。
-*.MRP包含對頻帶分割的描述。
建立頻率規(guī)劃可根據(jù)本發(fā)明的方法實現(xiàn)。
本發(fā)明頻率規(guī)劃的方法旨在找到一種用兩個階段的方法使得全部干擾信號最小化的解決方法-第一階段確保解決強(qiáng)干擾；-第二階段確保解決其它干擾。
這兩個階段由圖6的地圖具體化。
在第一個階段中只要該計算系統(tǒng)能消除強(qiáng)干擾，應(yīng)該考慮降低強(qiáng)同信道閾值與強(qiáng)相鄰閾值(以不與保存在FREQUENCE.TXT文件中的固定在9到-4dB的同信道與相鄰保護(hù)閾值混淆)。
這些同信道與相鄰閾值的選擇(由信息系統(tǒng)的界面確定參數(shù)通過以下步驟實現(xiàn)參數(shù)確定-第一步驟包括分配相對較重要的百分比值，所述值應(yīng)允許工具生成一個解決方案。
信息系統(tǒng)通過一個為零的“品質(zhì)指數(shù)”值通知使用者找到了一個解決方案。
-第二步驟包括降低所述閾值。
根據(jù)得到的新品質(zhì)指數(shù)(零或非零)，應(yīng)執(zhí)行另外的閾值降低(如果為零)或增加(如果太大了)操作。
這就要找到一個盡可能接近零的指數(shù)。上述關(guān)于頻率規(guī)劃品質(zhì)指數(shù)的知識可確定要使用的閾值(這是為了允許解決強(qiáng)干擾和相鄰干擾)這個品質(zhì)指數(shù)越小，頻率規(guī)劃就越好(在給定網(wǎng)的同一地理區(qū)域)。
在第二步驟內(nèi)該系統(tǒng)確保解決其它干擾。一旦強(qiáng)干擾消除，該計算系統(tǒng)應(yīng)解決其它干擾(低于強(qiáng)干擾閾值)。
得到的結(jié)果是與品質(zhì)指數(shù)相關(guān)的頻率規(guī)劃。
使用者通過計算系統(tǒng)的互動界面確定每一階段的循環(huán)次數(shù)和迭代次數(shù)。
針對不同的起始條件(禁忌頻率的不同列表)，在每個循環(huán)實施一定數(shù)目的迭代。
對于每次迭代，該計算系統(tǒng)的算法包括對一個小區(qū)更改頻率并計算相應(yīng)于該頻率的品質(zhì)指數(shù)，這種工作對于所有可能的頻率以及所規(guī)劃的區(qū)域的全體小區(qū)都進(jìn)行。在迭代的最后，我們得到帶來最佳品質(zhì)指數(shù)的組合。
總而言之，為了由創(chuàng)立與存儲的不同文件(負(fù)載，中間區(qū)域，相鄰小區(qū)與干擾記錄(constat))計算出一個服務(wù)區(qū)域的頻率規(guī)劃，該計算系統(tǒng)的使用者在界面上實施下述操作，這些操作可以1)選擇允許給定參數(shù)然后計算頻率規(guī)劃的菜單。
2)確定對話框的參數(shù)，將受干擾較少的頻率優(yōu)先分配給信道BCCH。
3)建立服務(wù)區(qū)時考慮預(yù)分配的信道。
4)選定所需要的循環(huán)與迭代次數(shù)以消除強(qiáng)干擾。
5)指定，該計算系統(tǒng)處理的信道，以計算服務(wù)區(qū)域內(nèi)的頻率規(guī)劃，該服務(wù)區(qū)域覆蓋了該頻率規(guī)劃確定的區(qū)域。
6)要求檢驗鄰近小區(qū)。
7)確定同信道和相鄰信道干擾閾值參數(shù)。
8)執(zhí)行頻率規(guī)劃計算。
9)(如果需要)使同信道和相鄰信道干擾閾值的值精確化。
10)第二次降低其它干擾(同時保留用于消除強(qiáng)干擾的全部參數(shù)設(shè)置)。
11)執(zhí)行新的頻率規(guī)劃計算。
12)驗證結(jié)果。
13)使該頻率規(guī)劃生效。
使一個頻率規(guī)劃生效的操作的序列遵循既定的過程，該過程允許重復(fù)執(zhí)行特定的步驟，以改善最后結(jié)果并得到一個讓人滿意的規(guī)劃。
在這個步驟中，從兩個角度對報告進(jìn)行分析-工具的角度(point de vue outil)-行業(yè)的角度(point de vue métier)從工具的角度(對.LOG文件的分析)來看在算法展開過程中，涉及對系統(tǒng)是否考慮了所有輸入文件(鄰近站的說明，干擾記錄，歸屬于該服務(wù)區(qū)域的小區(qū)的特點…)的驗證。
此外，必須分析受錯誤或報警信息影響路線。
從行業(yè)的角度(從.BRO文件分析規(guī)劃報告)來看在第一次時，使用者感興趣的是該計算系統(tǒng)未解決的干擾。
目標(biāo)是使剩余的干擾的數(shù)目和電平很小。
然后對鄰近站干擾的存在與否進(jìn)行分析。首先，必須處理在同信道情況下BCCH信道的相鄰干擾(viols)，以避免無法區(qū)分小區(qū)的危險。
為了向所包含的全部小區(qū)分配不同信道，.BRO文件概括了規(guī)劃計算結(jié)束時未解決的全部干擾，以及不同信道在全部有關(guān)小區(qū)上的分布。
.BRO文件的例子相互干擾coc＞(15％，25％)或adj＞(15％，20％)的數(shù)量0
所建議規(guī)劃的BCCH質(zhì)量2524.50BCCH相互干擾coc＞(15％，25％)或adj＞(15％，20％)的數(shù)量1微小區(qū)的質(zhì)量125.40的微小區(qū)相互干擾coc＞(15％，25％)或adj＞(15％，20％)的數(shù)量0微蜂窩的BCCH質(zhì)量42.70微小區(qū)BCCH相互干擾coc＞(15％，25％)或adj＞(15％，20％)的數(shù)量0剩余的同信道相互干擾的分布相互干擾超過30％的數(shù)量0相互干擾在30％～25％之間的數(shù)量0相互干擾在25％～20％之間的數(shù)量0相互干擾在20％～15％之間的數(shù)量0相互干擾在15％～10％之間的數(shù)量45相互干擾在10％～5％之間的數(shù)量188相互干擾在5％～1％之間的數(shù)量3750剩余的同信道bcch相互干擾的分布相互干擾超過30％的數(shù)量0相互干擾在30％～25％之間的數(shù)量0相互干擾在25％～20％之間的數(shù)量0相互干擾在20％～15％之間的數(shù)量0相互干擾在15％～10％之間的數(shù)量11相互干擾在10％～5％之間的數(shù)量54相互干擾在5％～1％之間的數(shù)量1751剩余的相鄰信道相互干擾的分布相互干擾超過30％0相互干擾在30％～25％之間的數(shù)量0相互干擾在25％～20％之間的數(shù)量0相互干擾在20％～15％之間的數(shù)量0相互干擾在15％～10％之間的數(shù)量1
相互干擾在10％～5％之間的數(shù)量227相互干擾在5％～1％之間的數(shù)量8945剩余的相鄰信道bcch相互干擾的分布相互干擾超過30％的數(shù)量0相互干擾在30％～25％之間的數(shù)量0相互干擾在25％～20％之間的數(shù)量0相互干擾在20％～15％之間的數(shù)量0相互干擾在15％～10％之間的數(shù)量1相互干擾在10％～5％之間的數(shù)量73相互干擾在5％～1％之間的數(shù)量4185對于每個小區(qū)來講，頻率的直方圖(文件的最后示出)為每個信道的分配率(faux d′aflectation)編制索引。
分析結(jié)束后可能出現(xiàn)兩種情況-該報告不讓人滿意，-該報告讓人滿意。
該報告不讓人滿意當(dāng)結(jié)果不讓人滿意時必須進(jìn)行校正操作0) 可能要，修正服務(wù)區(qū)，1) 重新計算預(yù)測值，2) 更改并且重新計算約束，3) 預(yù)分配信道，4) 重新計算頻率規(guī)劃。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然本發(fā)明的實施方式可有許多其它的不偏離本發(fā)明權(quán)利要求限定范圍的構(gòu)成。因此，這些實施方式只能被認(rèn)為是作解釋用，而可在所附權(quán)利要求書限定的保護(hù)范圍內(nèi)加以修正。
權(quán)利要求
1.一種將確定數(shù)目的頻率分配到一個蜂窩式無線電話網(wǎng)的多個小區(qū)(1-4)管理基站(11-14)的規(guī)劃的確定方法，其中通過一個處理確定數(shù)量的無線通訊載波頻率(fi，fj)的計算系統(tǒng)實施一個算法，a)選擇一個先驗地確定的上游小區(qū)(1)，b)對所考慮的小區(qū)(1)估算來自無線覆蓋范圍內(nèi)其它小區(qū)(12-14)的各種頻率的干擾電平，c)對所考慮的小區(qū)(1)分配一個對應(yīng)最小干擾的頻率(fk)，以及d)通過選定多個待處理小區(qū)中剩余部分中的另外一個小區(qū)(2-4)，對每一個小區(qū)重復(fù)上述兩個步驟，逐漸建立一個互在無線覆蓋范圍內(nèi)的下游小區(qū)鏈，該方法的特征在于e)該系統(tǒng)的使用者預(yù)先固定任意兩個小區(qū)之間的一個相互干擾閾值(Sh)，f)該系統(tǒng)將估算的干擾電平與閾值(Sh)比較，g)該系統(tǒng)從多個待處理小區(qū)的剩余部分中去除干擾電平低于閾值的小區(qū)(3-4)，從而確定剩下的一個小區(qū)，并h)當(dāng)所述剩余的一個小區(qū)(2)已經(jīng)被確定時，就建立起分配好頻率的小區(qū)鏈的第一段，該算法通過一直迭代步驟e)和h)直到?jīng)]有剩余的小區(qū)，向剩余的未處理的小區(qū)(3-4)分配其它頻率，從而建立小區(qū)鏈的第二段，以及i)該算法通過一系列不完全的循環(huán)來建立第一段，所述不完全的循環(huán)對于每個要處理的小區(qū)(1)來說只考慮有限數(shù)目的有待處理和超過閾值(Sh)的干擾小區(qū)(2)，該算法還通過一系列窮盡檢驗循環(huán)建立第二段，所述窮盡檢驗循環(huán)對于每一個待處理小區(qū)考慮所有的有待處理的干擾小區(qū)(3-4)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用者或該算法從第一段抽取某些小區(qū)，檢查將其結(jié)合到第二段是否會導(dǎo)致小區(qū)(1-4)鏈的干擾降低，從而改善頻率的分配規(guī)劃。
3.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，該算法考慮以下文件*.CON包含需考慮的約束矩陣，為CONTRAINTES模塊的計算結(jié)果，*.LID包含包括在頻率規(guī)劃中的全部小區(qū)，以及它們的特征容量，分配類型，…*.INT包含其某些信道的使用被規(guī)劃者禁止的小區(qū)列表以及這些小區(qū)中的每一個的禁用信道列表，*.VOL包含相鄰小區(qū)列表并且必須嚴(yán)格地與*.LID文件對應(yīng)，*.MRP包含對頻帶分割的描述。
4.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，當(dāng)結(jié)果不讓人滿意時其包括以下步驟由使用者通過使用該計算系統(tǒng)的交互式圖形裝置來修改服務(wù)區(qū)；由該計算系統(tǒng)對每個小區(qū)的每個頻率重新計算干擾的預(yù)測值；由使用者更改并且重新計算約束矩陣；由使用者通過該計算系統(tǒng)的交互裝置預(yù)分配信道；重新計算頻率規(guī)劃。
5.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，該計算系統(tǒng)的使用者通過該計算系統(tǒng)的界面實施以下操作1)選擇允許給定參數(shù)然后計算頻率規(guī)劃的菜單，2)確定對話框的參數(shù)，將受干擾較少的頻率優(yōu)先分配給信道BCCH，3)建立服務(wù)區(qū)時考慮預(yù)分配信道，4)選定所需要的循環(huán)與迭代次數(shù)以消除強(qiáng)干擾，5)指定，該計算系統(tǒng)處理的信道，以計算服務(wù)區(qū)域內(nèi)的頻率規(guī)劃，該服務(wù)區(qū)域覆蓋了該頻率規(guī)劃確定的區(qū)域，6)要求檢驗鄰近小區(qū)，7)確定同信道和相鄰信道干擾閾值的參數(shù)，8)執(zhí)行頻率規(guī)劃計算，9)(如果需要)使同信道和相鄰信道干擾閾值的值精確化，10)第二次降低其它干擾(同時保留用于消除強(qiáng)干擾的全部參數(shù)設(shè)置)，11)執(zhí)行新的頻率規(guī)劃計算，12)更改結(jié)果，13)使該頻率規(guī)劃生效。
6.一種將確定數(shù)目的頻率分配到一個蜂窩式無線電話網(wǎng)的多個小區(qū)(1-4)管理基站(11-14)的規(guī)劃確定設(shè)備，在該設(shè)備中一個計算系統(tǒng)設(shè)置一個包括確定數(shù)目的無線通訊載波頻率(fi，fj)的存儲列表，包括用于選擇一個上游小區(qū)(1)的裝置，該上游小區(qū)在一個地理區(qū)域內(nèi)先驗地確定，該地理區(qū)域定義在該計算系統(tǒng)中存儲的地圖上，由一個干擾計算程序在所考慮的小區(qū)(1)內(nèi)估算來自無線覆蓋范圍內(nèi)其它小區(qū)(12-14)的各種頻率引起的干擾電平，為所考慮的小區(qū)(1)分配一個對應(yīng)于最小干擾的頻率(fk)，并將該頻率存儲在一個已處理小區(qū)文件中，通過從多個待處理小區(qū)的剩余部分中選擇另一個小區(qū)(2-4)，對每一個小區(qū)重復(fù)上述兩個步驟，逐漸建立一個互在無線覆蓋范圍內(nèi)的下游小區(qū)鏈，該設(shè)備的特征在于其包括界面裝置，可使該系統(tǒng)的使用者預(yù)先固定任意兩個小區(qū)之間的一個相互干擾閾值(Sh)，能使該系統(tǒng)將估算的干擾電平與閾值(Sh)比較的裝置，從多個待處理小區(qū)中的剩余部分中去除干擾電平低于閾值的小區(qū)(3-4)，從而確定剩下的一個小區(qū)(2)的裝置，以及當(dāng)所述剩下的一個小區(qū)(2)已經(jīng)被確定時，就建立起分配了頻率的小區(qū)鏈的第一段，所述計算系統(tǒng)的裝置通過一直迭代到?jīng)]有剩余的小區(qū)為止，向剩余的未處理的小區(qū)(3-4)分配其它頻率，從而建立該小區(qū)鏈的第二段，這樣的裝置，讓該計算系統(tǒng)通過一系列不完全的循環(huán)來建立第一段，所述不完全的循環(huán)對于每個要處理的小區(qū)(1)來說只考慮有限數(shù)目的有待處理和超過閾值(Sh)的干擾小區(qū)(2)，該計算系統(tǒng)還通過一系列窮盡檢驗循環(huán)建立第二段，所述窮盡檢驗循環(huán)對于每一個待處理小區(qū)來講考慮所有的有待處理的干擾小區(qū)(3-4)。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于這樣的裝置，可使使用者或該算法從第一段抽取某些小區(qū)，檢查將其結(jié)合是到第二段中是否會導(dǎo)致小區(qū)(1-4)鏈的干擾降低，因而改善頻率分配的規(guī)劃。
8.如權(quán)利要求6至7之一所述的設(shè)備，其特征在于其包括存儲裝置以及考慮以下文件的裝置*.CON包含需考慮的約束矩陣，為CONTRAINTES模塊的計算結(jié)果，*.LID包含包括在頻率規(guī)劃中的全部小區(qū)，以及它們的特征容量，分配類型，…*.INT包含其某些信道的使用被規(guī)劃者禁止的小區(qū)列表以及對于這些小區(qū)中的每一個的禁用信道列表，*.VOL包含相鄰小區(qū)列表并且必須嚴(yán)格地與*.LID文件對應(yīng)，*.MRP包含對頻帶分割的描述。
9.如權(quán)利要求6至8之一所述的設(shè)備，其特征在于其包括執(zhí)行下述功能的裝置由使用者通過使用該計算系統(tǒng)的交互式圖形裝置來修改服務(wù)區(qū)；由該計算系統(tǒng)對每個小區(qū)的每個頻率重新計算干擾的預(yù)測值；由使用者更改并且重新計算約束矩陣；由使用者通過該計算系統(tǒng)的交互裝置預(yù)先分配信道，重新計算頻率規(guī)劃。
10.如權(quán)利要求6至9之一所述的設(shè)備，其特征在于其包括能進(jìn)行以下操作的裝置1)選擇允許給定參數(shù)然后計算頻率規(guī)劃的菜單，2)確定對話框的參數(shù)，將受干擾較小的頻率優(yōu)先分配給信道BCCH，3)建立服務(wù)區(qū)時考慮預(yù)分配的信道，4)選定所需要的循環(huán)與迭代次數(shù)以消除強(qiáng)干擾。5)指定，該計算系統(tǒng)處理的信道，以計算服務(wù)區(qū)域內(nèi)的頻率規(guī)劃，該服務(wù)區(qū)域覆蓋了該頻率規(guī)劃確定的區(qū)域，6)要求檢驗鄰近小區(qū)，7)確定同信道和相鄰信道的干擾閾值參數(shù)，8)執(zhí)行頻率規(guī)劃計算，9)(如果需要)使同信道和相鄰信道干擾閾值的值精確化，10)第二次降低其它干擾(同時保留用于消除強(qiáng)干擾的全部參數(shù)設(shè)備)，11)執(zhí)行新的頻率規(guī)劃計算，12)更改結(jié)果，13)使該頻率規(guī)劃生效。
全文摘要
本申請公開了一種確定頻率規(guī)劃的方法與設(shè)備，用于將確定數(shù)目的頻率分配到蜂窩式無線電話網(wǎng)的小區(qū)管理基站，其中通過一個計算系統(tǒng)實施一個算法對所考慮的小區(qū)(1)分配最小干擾的頻率(fk)；選定待處理小區(qū)中剩余部分中的另一小區(qū)(2－4)，對每一小區(qū)重復(fù)上述兩個步驟，逐漸建立互在無線覆蓋范圍內(nèi)的下游小區(qū)鏈，其特征在于將估算的干擾電平與閾值(Sh)比較；所述剩余部分中去除干擾電平低于閾值的小區(qū)(3－4)，從而確定剩下的一個小區(qū)；當(dāng)所述剩余的一個小區(qū)(2)已經(jīng)被確定時，就建立起分配好頻率的小區(qū)鏈的第一段，通過一直迭代各步驟直到?jīng)]有剩余的小區(qū)，向剩余的未處理的小區(qū)(3－4)分配其它頻率，從而建立小區(qū)鏈的第二段。
文檔編號H04W16/18GK1418026SQ0215475
公開日2003年5月14日 申請日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月10日
發(fā)明者伊馬德·法圖奇 申請人:法國無線電話公司