專利名稱：一種基于天線參數(shù)調(diào)整的無線網(wǎng)絡(luò)話務(wù)均衡優(yōu)化方法
一種基于天線參數(shù)調(diào)整的無線網(wǎng)絡(luò)話務(wù)均衡優(yōu)化方法本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于天線參數(shù)調(diào)整的無 線網(wǎng)絡(luò)話務(wù)均衡優(yōu)化方法。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化而言，實(shí)現(xiàn)小區(qū)間的話務(wù)均衡是一項(xiàng)重要任務(wù)，其最直接的技術(shù) 手段就是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)天饋參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化?，F(xiàn)有的技術(shù)方法是通過日常反復(fù)收集OMC統(tǒng) 計(jì)數(shù)據(jù)與人工天饋參數(shù)調(diào)整實(shí)現(xiàn)的，主要優(yōu)化步驟如下1、基于OMC統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)高話務(wù)、高擁塞、低話務(wù)和低擁塞小區(qū)；2、憑借網(wǎng)優(yōu)工程師人工經(jīng)驗(yàn)判斷，分析定位存在問題的原因；3、憑借網(wǎng)優(yōu)工程師人工經(jīng)驗(yàn)制定天饋參數(shù)優(yōu)化方案；4、具體實(shí)施優(yōu)化方案；5、重復(fù)收集OMC統(tǒng)計(jì)結(jié)果，評(píng)估分析優(yōu)化效果；6、如果沒有達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)，循環(huán)往復(fù)優(yōu)化步驟。如果達(dá)到優(yōu)化指標(biāo)，優(yōu)化流程結(jié)束?，F(xiàn)有的解決話務(wù)不均衡的方法主要依靠人工經(jīng)驗(yàn)對(duì)OMC統(tǒng)計(jì)結(jié)果及實(shí)際的地 理環(huán)境進(jìn)行分析，給出一套調(diào)整方案，主要依賴于人工經(jīng)驗(yàn)，具有工作量大、工作效率 第、優(yōu)化周期長(zhǎng)和優(yōu)化效果不理想等缺點(diǎn)。中國(guó)專利200910020980.0公開了一種基于GIS的移動(dòng)通信網(wǎng)話務(wù)仿真均衡方 法，引入了單位面積話務(wù)量的概念作為話務(wù)均衡的基礎(chǔ)，利用GIS面積量算功能計(jì)算小 區(qū)單位面積話務(wù)量和需要調(diào)整的話務(wù)量，通過參數(shù)調(diào)整改變小區(qū)物理覆蓋范圍或邏輯覆 蓋范圍達(dá)到話務(wù)均衡的效果和目的；其不足在于僅僅以話務(wù)密度的均衡度為優(yōu)化目標(biāo)， 并未綜合考慮話務(wù)密度、話務(wù)類型等信息。本發(fā)明的目的是通過話務(wù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告中的各項(xiàng)指標(biāo)了解到無限基站的話務(wù)分布及 變化情況，建立話務(wù)均衡度仿真子系統(tǒng)和天饋參數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)，以便更快發(fā)現(xiàn)問題，調(diào) 整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，是系統(tǒng)各小區(qū)的指標(biāo)得到提高。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種基于天線參數(shù)調(diào)整的無線網(wǎng)絡(luò)話務(wù)均衡優(yōu) 化方法，該方法包括無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理方法、OMC數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋 與話務(wù)均衡度仿真子系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)機(jī)OMC數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的 話務(wù)分布數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋與話務(wù)均衡度仿真子系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)話務(wù)分布不均，建立天 饋參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)的方法調(diào)整天饋參數(shù)，實(shí)現(xiàn)話務(wù)的最佳均衡，針對(duì)天饋參數(shù)自動(dòng)優(yōu) 化系統(tǒng)搜索過程中的優(yōu)化方案進(jìn)行評(píng)估，通過該評(píng)估系統(tǒng)指示算法搜索好的方案，從而 提高全網(wǎng)的系統(tǒng)指標(biāo)。所述的天饋參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化的方法包括以下工藝步驟a、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入
地圖數(shù)據(jù)、天線數(shù)據(jù)、傳播模型、話務(wù)分布數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)工程參數(shù)數(shù)據(jù)；b、優(yōu)化目標(biāo)及優(yōu)化條件設(shè)置設(shè)置小區(qū)級(jí)別的優(yōu)化條件限制包括本次優(yōu)化是否優(yōu)化某個(gè)小區(qū)的某個(gè)或者某 些天饋參數(shù)，例如美化天線方位角和下傾角不可調(diào)等；另外，還可以設(shè)置某個(gè)小區(qū)某個(gè) 參數(shù)的可調(diào)范圍和步長(zhǎng)；設(shè)置優(yōu)化條件還包括設(shè)置優(yōu)化區(qū)域和緩沖區(qū)域優(yōu)化區(qū)域中的小區(qū)天饋參數(shù)在 優(yōu)化過程中可以基于限定條件進(jìn)行調(diào)整，緩沖區(qū)域中的小區(qū)天饋參數(shù)在優(yōu)化過程中不做 調(diào)整，但是在評(píng)估天饋參數(shù)優(yōu)化方案時(shí)要考慮其與優(yōu)化區(qū)小區(qū)或之間的影響；C、話務(wù)均衡度仿真及方案評(píng)估計(jì)算機(jī)根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供的基站經(jīng)緯度、天線高度和天饋參數(shù)(方位 角、下傾角和公共信道發(fā)射功率)信息、電子地圖、傳播模型、話務(wù)分布數(shù)據(jù)仿真無線 網(wǎng)絡(luò)在評(píng)估區(qū)域內(nèi)的覆蓋與話務(wù)均衡情況，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)有覆蓋問題與話務(wù)不均衡(話務(wù)不 均衡容易導(dǎo)致?lián)砣偷粼?的區(qū)域；通過對(duì)CDMA系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)仿真，得到每個(gè)小區(qū)的 下行負(fù)載因子，負(fù)載因子體現(xiàn)了每個(gè)小區(qū)的負(fù)載情況，負(fù)載因子越大，小區(qū)越忙，所有 小區(qū)的話務(wù)均衡度通過負(fù)載因子的均衡度來衡量。所述的話務(wù)均衡度的評(píng)價(jià)方法為a、根據(jù)話務(wù)圖，對(duì)CDMA系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)仿真，得到每個(gè)小區(qū)的下行負(fù)載因子 Loadi。b、求所有小區(qū)下行負(fù)載因子Load1的方差f = STD (Load1)。f作為話務(wù)均衡度的評(píng)估值，話務(wù)均衡的目標(biāo)是使得f達(dá)到最小。c、步驟(1)屬于系統(tǒng)仿真的過程，輸入為工程參數(shù)、GIS地圖數(shù)據(jù)、話務(wù)分布 數(shù)據(jù)(每個(gè)用戶的經(jīng)緯度及話務(wù)類型)、天饋參數(shù)(下傾角、方位角、發(fā)射功率及天線類 型)，輸出為每個(gè)小區(qū)的下行負(fù)載因子。d、最佳天饋參數(shù)優(yōu)化方案搜索從眾多的天饋參數(shù)優(yōu)化方案中找到最佳方案，而且要保證得到的方案是最佳方 案。本方法對(duì)天饋參數(shù)優(yōu)化問題進(jìn)行了建模，使之成為標(biāo)準(zhǔn)的組合優(yōu)化問題，建模后的 標(biāo)準(zhǔn)組合優(yōu)化問題適用于所有相應(yīng)的組合優(yōu)化問題求解方法。針對(duì)下傾角、方位角、發(fā)射功率和天線類型，根據(jù)參數(shù)調(diào)整范圍及調(diào)整步長(zhǎng)確 定搜索空間。機(jī)械下傾角范圍為[min—，maxmechtllt],步長(zhǎng)為Stepm-每個(gè)可能的機(jī) 械下傾角的取值組成的搜索空間為Vm，方位角[minzaimuth，maXzaimuth]，步長(zhǎng)為Stepzaimuth, 每個(gè)可能的方位角的取值組成的搜索空間為Ψζ，公共信道發(fā)射功率[minp。。p。hp。_， maxpccpchpower],步長(zhǎng)為StePp。。pdip。_，每個(gè)可能的發(fā)射功率的取值組成的搜索空間為Ψρ，每 個(gè)可能取到的天線組成的搜索空間為Ψ3，則由Vm、Ψζ、11%和組成的天饋參數(shù)搜索 空間定為Ψ，則話務(wù)均衡的數(shù)學(xué)模型為minf = F(X), X e Ψ,這是一個(gè)組合優(yōu)化問題，F(xiàn)(X)為步驟1和步驟2的處理過程；f為步驟2的輸 出結(jié)果，即下行負(fù)載因子的方差。所述的搜索過程為以下步驟步驟1:生成初始方案，初始方案可以現(xiàn)網(wǎng)方案，也可以隨機(jī)生成，將初始方
6案作為當(dāng)前方案步驟2 對(duì)初始方案進(jìn)行評(píng)估步驟3:判斷是否滿足終止條件，如果滿足，則將當(dāng)前方案為輸出方案，退 出，否則轉(zhuǎn)步驟4
步驟4:通過當(dāng)前方案搜索到新的方案作為當(dāng)前方案，轉(zhuǎn)步驟2。
所述的最佳天饋參數(shù)優(yōu)化方案搜索算法采用遺傳算法，
天線下傾角的調(diào)整范圍為[minm6dltll6，maxmechtlle],調(diào)整步長(zhǎng)為Stepm6dltll6
天線方位角的調(diào)整范圍為[
mm
Lzaimuth，
maxzaimuth],調(diào)整步長(zhǎng)為 Stepz,
:aimuth
公共信道發(fā)射功率的調(diào)整范圍為[ιη ηρ。_ρ。_，max—J，調(diào)整步長(zhǎng)為
StePpccpchpower 通過每個(gè)天饋參數(shù)的調(diào)整范圍和調(diào)整步長(zhǎng)可以計(jì)算出二進(jìn)制編碼的編碼長(zhǎng)度， 編碼長(zhǎng)度的計(jì)算公式如公式所示
N
Iog2 ((max_min)/ SVe/ )"| 計(jì)算得到天線下傾角編碼長(zhǎng)度N_htlk、天線方位角編碼長(zhǎng)度Nzaimuth、公共信道發(fā) 射功率編碼長(zhǎng)度Np。。pdip。_，第h個(gè)小區(qū)的天饋參數(shù)編碼為
權(quán)利要求
1.一種基于天線參數(shù)調(diào)整的天線網(wǎng)絡(luò)話務(wù)均衡優(yōu)化方法，該方法包括無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)管理方法、OMC數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋與話務(wù)均衡度仿真子系統(tǒng)，其特征 在于根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)OMC數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的話務(wù)分布數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋與 話務(wù)均衡度仿真子系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)話務(wù)分布不均，建立天饋參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)的方法調(diào)整天饋 參數(shù)，實(shí)現(xiàn)話務(wù)的最佳均衡，針對(duì)天饋參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)搜索過程中的優(yōu)化方案進(jìn)行評(píng) 估，通過該評(píng)估系統(tǒng)指示算法搜索好的方案，從而提高全網(wǎng)的系統(tǒng)指標(biāo)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于天線參數(shù)調(diào)整的天線網(wǎng)絡(luò)話務(wù)均衡優(yōu)化方法，其特征 在于天饋參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化的方法包括以下工藝步驟a、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入地圖數(shù)據(jù)、天線數(shù)據(jù)、傳播模型、話務(wù)分布數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)工程參數(shù)數(shù)據(jù)；b、優(yōu)化目標(biāo)及優(yōu)化條件設(shè)置設(shè)置小區(qū)級(jí)別的優(yōu)化條件限制包括本次優(yōu)化是否優(yōu)化某個(gè)小區(qū)的某個(gè)或者某些天 饋參數(shù)，例如美化天線方位角和下傾角不可調(diào)等；另外，還可以設(shè)置某個(gè)小區(qū)某個(gè)參數(shù) 的可調(diào)范圍和步長(zhǎng)；設(shè)置優(yōu)化條件還包括設(shè)置優(yōu)化區(qū)域和緩沖區(qū)域優(yōu)化區(qū)域中的小區(qū)天饋參數(shù)在優(yōu) 化過程中可以基于限定條件進(jìn)行調(diào)整，緩沖區(qū)域中的小區(qū)天饋參數(shù)在優(yōu)化過程中不做調(diào) 整，但是在評(píng)估天饋參數(shù)優(yōu)化方案時(shí)要考慮其與優(yōu)化區(qū)小區(qū)或之間的影響；C、話務(wù)均衡度仿真及方案評(píng)估計(jì)算機(jī)根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供的基站經(jīng)緯度、天線高度和天饋參數(shù)(方位角、 下傾角和公共信道發(fā)射功率)信息、電子地圖、傳播模型、話務(wù)分布數(shù)據(jù)仿真無線網(wǎng)絡(luò) 在評(píng)估區(qū)域內(nèi)的覆蓋與話務(wù)均衡情況，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)有覆蓋問題與話務(wù)不均衡(話務(wù)不均衡 容易導(dǎo)致?lián)砣偷粼?的區(qū)域；通過對(duì)CDMA系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)仿真，得到每個(gè)小區(qū)的下行 負(fù)載因子，負(fù)載因子體現(xiàn)了每個(gè)小區(qū)的負(fù)載情況，負(fù)載因子越大，小區(qū)越忙，所有小區(qū) 的話務(wù)均衡度通過負(fù)載因子的均衡度來衡量。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于天線參數(shù)調(diào)整的天線網(wǎng)絡(luò)話務(wù)均衡優(yōu)化方法，其特征 在于所述的話務(wù)均衡度的評(píng)價(jià)方法為a、根據(jù)話務(wù)圖，對(duì)CDMA系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)仿真，得到每個(gè)小區(qū)的下行負(fù)載因子 Loadi。b、求所有小區(qū)下行負(fù)載因子Load1的方差f=STD (Load)。f作為話務(wù)均衡度的評(píng)估值，話務(wù)均衡的目標(biāo)是使得f達(dá)到最小。C、步驟(1)屬于系統(tǒng)仿真的過程，輸入為工程參數(shù)、GIS地圖數(shù)據(jù)、話務(wù)分布數(shù)據(jù) (每個(gè)用戶的經(jīng)緯度及話務(wù)類型)、天饋參數(shù)(下傾角、方位角、發(fā)射功率及天線類型)， 輸出為每個(gè)小區(qū)的下行負(fù)載因子。d、最佳天饋參數(shù)優(yōu)化方案搜索從眾多的天饋參數(shù)優(yōu)化方案中找到最佳方案，而且要保證得到的方案是最佳方案。 本方法對(duì)天饋參數(shù)優(yōu)化問題進(jìn)行了建模，使之成為標(biāo)準(zhǔn)的組合優(yōu)化問題，建模后的標(biāo)準(zhǔn) 組合優(yōu)化問題適用于所有相應(yīng)的組合優(yōu)化問題求解方法。針對(duì)下傾角、方位角、發(fā)射功率和天線類型，根據(jù)參數(shù)調(diào)整范圍及調(diào)整步長(zhǎng)確定搜 索空間。機(jī)械下傾角范圍為[miiv— maxmechtllt],步長(zhǎng)為Stepm-每個(gè)可能的機(jī)械下傾角的取值組成的搜索空間為UV，方位角[rninzaimuth，maxzaimuth],步長(zhǎng)為Stepzaimuth,每個(gè)可 能的方位角的取值組成的搜索空間為Ψζ，公共信道發(fā)射功率[min—— maxpccpchpower], 步長(zhǎng)為StePp。。pdip。胃，每個(gè)可能的發(fā)射功率的取值組成的搜索空間為Ψρ，每個(gè)可能取到的 天線組成的搜索空間為Ψ3，則由UV、Ψζ、Ψρ和￥3組成的天饋參數(shù)搜索空間定為Ψ， 則話務(wù)均衡的數(shù)學(xué)模型為 minf = F (X)，X e Ψ，這是一個(gè)組合優(yōu)化問題，F(xiàn)(X)為步驟1和步驟2的處理過程；f為步驟2的輸出結(jié) 果，即下行負(fù)載因子的方差。
4.如權(quán)利要求2所述的一種基于天線參數(shù)調(diào)整的天線網(wǎng)絡(luò)話務(wù)均衡優(yōu)化方法，其特征 在于所述的搜索過程為以下步驟步驟1:生成初始方案，初始方案可以現(xiàn)網(wǎng)方案，也可以隨機(jī)生成，將初始方案作 為當(dāng)前方案步驟2 對(duì)初始方案進(jìn)行評(píng)估步驟3:判斷是否滿足終止條件，如果滿足，則將當(dāng)前方案為輸出方案，退出，否 則轉(zhuǎn)步驟4步驟4:通過當(dāng)前方案搜索到新的方案作為當(dāng)前方案，轉(zhuǎn)步驟2。
5.如權(quán)利要求2或3所述的一種基于天線參數(shù)調(diào)整的天線網(wǎng)絡(luò)話務(wù)均衡優(yōu)化方法，其 特征在于所述的最佳天饋參數(shù)優(yōu)化方案搜索算法采用遺傳算法，天線下傾角的調(diào)整范圍為[minm6dltll6，maxmechtlle],調(diào)整步長(zhǎng)為Stepm6dltll6 ； 天線方位角的調(diào)整范圍為[minzaimuth，maxzaimuth],調(diào)整步長(zhǎng)為Stepzaimuth ； 公共信道發(fā)射功率的調(diào)整范圍為[miivpdip。_，maxpccpchpower],調(diào)整步長(zhǎng)為StePpccpchpower 通過每個(gè)天饋參數(shù)的調(diào)整范圍和調(diào)整步長(zhǎng)可以計(jì)算出二進(jìn)制編碼的編碼長(zhǎng)度，編碼 長(zhǎng)度的計(jì)算公式如公式所示
全文摘要
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于天線參數(shù)調(diào)整的天線網(wǎng)絡(luò)話務(wù)均衡優(yōu)化方法，包括無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理方法、OMC數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋與話務(wù)均衡度仿真子系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)OMC數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的話務(wù)分布數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋與話務(wù)均衡度仿真子系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)話務(wù)分布不均，建立天饋參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)的方法調(diào)整天饋參數(shù)，實(shí)現(xiàn)話務(wù)的最佳均衡，針對(duì)天饋參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)搜索過程中的優(yōu)化方案進(jìn)行評(píng)估，通過該評(píng)估系統(tǒng)指示算法搜索好的方案，從而提高全網(wǎng)的系統(tǒng)指標(biāo)；本發(fā)明不僅可以用于CDMA網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化，還可用于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前的預(yù)優(yōu)化以及網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容前的預(yù)優(yōu)化，具有效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04W24/02GK102014412SQ201010583988
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者王關(guān)金 申請(qǐng)人:上海百林通信軟件有限公司