專利名稱：一種物理小區(qū)標(biāo)識的自配置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物理小區(qū)標(biāo)識的自配置方法，確切地說，涉及一種自組織網(wǎng)絡(luò)中的基站參數(shù)自配置方法，也就是對無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的物理小區(qū)標(biāo)識進(jìn)行自動分配的方法， 屬于移動通信的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在無線自組織網(wǎng)絡(luò)中，物理小區(qū)標(biāo)識PCI (Physical Cell ID)是物理層唯一標(biāo)識小區(qū)的序列，其作用是加擾于主同步和輔同步的信道，使得終端在檢測同步信道的同時，獲得小區(qū)標(biāo)識。由于物理小區(qū)標(biāo)識與主同步序列碼PSC(PrimarySynchronization Code)和輔同步序列碼SSCGecondary Synchronization Code)序列存在有——對應(yīng)的關(guān)系，若相鄰小區(qū)采用相同的PCI，就會產(chǎn)生相互干擾，因此需要對PCI進(jìn)行合理的分配。PCI的自動分配有兩種分布式和集中式，前者的自配置是由增強型基站 BeNB (eNodeB)完成的，后者的自配置則由具有自組織能力的網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器完成之，該服務(wù)器能夠完成對網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)進(jìn)行分析、預(yù)測、規(guī)劃和配置工作。協(xié)議規(guī)定，在長期演進(jìn)LTE (Long Term Evolution)系統(tǒng)中，共有504個PCI可用。 這504個PCI分別由不同的主同步序列和輔同步序列標(biāo)識，504個物理小區(qū)標(biāo)識又被分為 168組，每組3個標(biāo)識。每組的3個標(biāo)識通常被分配給同一基站控制下的不同小區(qū)。3個主同步序列用于表示組內(nèi)的3個小區(qū)識別，168個輔同步序列用于表示組識別。在實際布網(wǎng)時，除了宏小區(qū)占用一部分PCI資源外，還要分配一部分PCI資源給家庭基站和中繼站等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，因此，對于小區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較密集的區(qū)域，PCI資源通常采用復(fù)用來解決資源不足的問題。在實現(xiàn)同頻組網(wǎng)時，如果PCI分配不當(dāng)，會造成小區(qū)間的PCI產(chǎn)生沖突。根據(jù)協(xié)議的規(guī)定，PCI的分配必須要滿足“不沖突”和“不混淆”的兩個要求不沖突(collision-free)是任意兩個相鄰的同頻小區(qū)都不能使用相同的PCI。不混淆(confusion-free)是在每個小區(qū)的所有鄰區(qū)中，任何兩個同頻小區(qū)不能使用相同的PCI。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)之間是根據(jù)不同的系統(tǒng)特性進(jìn)行區(qū)分的。例如，在全球移動通信系統(tǒng)GSM(Global System of Mobile communication)系統(tǒng)中，通過頻率規(guī)劃區(qū)分小區(qū)， 在時分同步碼分多址 TD-SCDMA(Time Division SynchronizedCode Division Multiple Access)系統(tǒng)中，通過擾碼進(jìn)行區(qū)分。但是，它們都是通過人工方式進(jìn)行分配的，這種人工規(guī)劃的方式不僅浪費了大量的人力和物力，更重要的是，在沒有兼顧網(wǎng)絡(luò)實際情況下所得到的分配效果往往不是最優(yōu)的。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種物理小區(qū)標(biāo)識PCI的自配置方法，該方法用于長期演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的部署階段，對物理小區(qū)標(biāo)識進(jìn)行自動分配，以解決配置物理小區(qū)標(biāo)識時
5的沖突問題；并使網(wǎng)絡(luò)中的基站在自配置PCI時，在滿足“不沖突”與“不混淆，，的基礎(chǔ)上， 同時又能優(yōu)化或降低因PCI復(fù)用而產(chǎn)生系統(tǒng)干擾，使系統(tǒng)性能接近理論上的最優(yōu)值。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種自動分配物理小區(qū)標(biāo)識PCI (Wiysical Cell ID)的方法，其特征在于包括下述操作步驟(1)在網(wǎng)絡(luò)中完成新基站的基建和設(shè)備安裝后，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器觸發(fā)基站PCI 自配置參數(shù)的操作先收集可用的PCI信息和未配置PCI的新基站信息，包括網(wǎng)絡(luò)中可用的PCI集合和每個PCI的使用信息，未配置PCI的新基站集合及其所在地理位置的經(jīng)緯度與其天線的架高、方向和下傾角信息；(2)網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器根據(jù)新基站的經(jīng)緯度信息，計算得到每個新基站和其他基站之間的距離，再根據(jù)該距離及其基站的具體地理環(huán)境，使用該地理環(huán)境下的經(jīng)驗路徑損耗傳播模型，分別計算該新基站和其他基站之間的路徑損耗值和天線增益值，再根據(jù)路徑損耗值和天線增益值之差確定傳播損耗值；并設(shè)置傳播損耗門限值，將低于該門限值的傳播損耗值按照從小到大的升序排列；對所有新基站執(zhí)行上述操作后，就獲得所有新基站的傳播損耗值排序表；然后，按照傳播損耗排序表從高到低順序確定新基站分配PCI的順序， 即建立按照優(yōu)先級由高到低順序的新基站排序表；(3)網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器開始按照新基站排序表為新基站配置PCI 如果可用PCI集合中還有從未配置的PCI，選取這些PCI按照新基站排序表的優(yōu)先級順序逐一分配未配置的PCI ；當(dāng)所有PCI都已經(jīng)使用過、但仍有新基站未獲得PCI時，則通過復(fù)用PCI為新基站分配PCI ；復(fù)用方法是網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器計算新基站排序表中優(yōu)先級最高的新基站Bi和各個已經(jīng)分配PCI的基站的傳播損耗值，確定該新基站Bi分配可用PCI列表中的第j個PCI、 即Pj所對應(yīng)的傳播損耗總值Lu ；該Lij是所有已經(jīng)分配相同PCI的基站與該新基站Bi的傳播損耗值的累加和；再對該確定的Lu進(jìn)行由大到小的降序排列，確定針對新基站Bi的PCI 優(yōu)先級排序表；然后，對PCI優(yōu)先級排序表中刪除會產(chǎn)生沖突和混淆的PCI 先把新基站Bi地域上兩跳范圍內(nèi)已經(jīng)分配PCI基站的PCI從PCI優(yōu)先級排序表中刪除，然后把更新后的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站Bi ；如果此時更新后的PCI優(yōu)先級排序表中沒有可用的PCI，則只把新基站Bi地域上一跳范圍內(nèi)已經(jīng)分配PCI基站的PCI從PCI優(yōu)先級排序表中刪除，再把更新后的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站A ；如果此時更新后的PCI優(yōu)先級排序表仍然沒有可用的PCI，則不刪除會產(chǎn)生沖突和混淆的PCI， 直接把未更新的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站Bi ；(4)完成了新基站Bi WPCI分配后，從新基站排序表中刪除該新基站Bi,即完成新基站排序表的更新操作后，返回執(zhí)行步驟(3)；直到新基站排序中的所有新基站都完成了 PCI配置操作。網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器存儲了其所管控的全部新基站和在服基站的包括地理位置，天線配置，發(fā)射功率和路徑傳播經(jīng)驗?zāi)Ｐ托畔?，以及所有能夠供這些基站使用的PCI資源集合和這些PCI資源在網(wǎng)絡(luò)中的使用信息；網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器周期地進(jìn)行新基站的PCI分配， 或者由新基站主動發(fā)送配置請求，觸發(fā)新基站的PCI分配操作。所述步驟(3)中新基站排序表中，計算每個新基站Bi分配的第j個PCIjPPjK對應(yīng)的傳播損耗總值Lij的過程中，如果某個已經(jīng)分配PCI的基站的傳播損耗值大于設(shè)定傳播損耗門限值，則該傳播損耗值就不再計入傳播損耗總值內(nèi)。所述步驟C3)中，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器計算生成的PCI優(yōu)先級排序表，是按照從高到低的降序排列了整個網(wǎng)絡(luò)中所有已經(jīng)配置PCI的基站根據(jù)其不同PCI值分別和正在配置 PCI的新基站的傳播損耗累加值的大小排序；該PCI傳播損耗值排序表是在對新基站配置 PCI且必須要復(fù)用PCI時，才由網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器計算生成的；且每個復(fù)用PCI的新基站在其執(zhí)行自配置PCI操作之前，都必須先從網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器獲得該PCI優(yōu)先級排序表后，才能正確執(zhí)行自配置操作。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種自動分配物理小區(qū)標(biāo)識PCI的方法，其是將上述方法中的傳播損耗值用接收信號功率替換之，所述接收信號功率是基站的發(fā)射功率減去傳播損耗值之差；也就是在步驟⑶中，以傳播損耗值的累加和Lu進(jìn)行由大到小的降序排列，就轉(zhuǎn)換為根據(jù)接收信號功率的總和進(jìn)行由小到大的升序排列，以便為優(yōu)先級最高的新基站分配PCI。所述方法包括下列操作步驟步驟A，在網(wǎng)絡(luò)中完成新基站的基建和設(shè)備安裝后，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器觸發(fā)基站 PCI自配置參數(shù)的操作先收集可用的PCI信息和未配置PCI的新基站信息，包括網(wǎng)絡(luò)中可用的PCI集合和每個PCI的使用信息，未配置PCI的新基站集合及其所在地理位置的經(jīng)緯度與其天線的架高、方向和下傾角信息，以及每個新基站的發(fā)射功率信息；步驟B，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器根據(jù)新基站的經(jīng)緯度信息，計算得到該新基站和其他基站之間的距離，再根據(jù)該距離及其基站的具體地理環(huán)境，使用該地理環(huán)境下的經(jīng)驗路徑損耗傳播模型，計算該新基站和其他基站之間的路徑損耗值和天線增益值；再根據(jù)路徑損耗值和天線增益值之差確定傳播損耗值；然后將基站的發(fā)射功率減去傳播損耗值得到該基站的接收信號功率；并設(shè)置接收信號功率門限值，將低于該門限值的接收信號功率值按照從大到小的降序排列；對所有新基站進(jìn)行上述操作后，就獲得所有新基站的接收信號功率值排序表；然后，按照接收信號功率值排序表從高到低順序確定新基站分配PCI的順序，即建立按照優(yōu)先級由高到低的新基站排序表；步驟C，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器開始按照新基站排序表為新基站配置PCI 如果可用PCI集合中還有從未配置的PCI，選取這些PCI按照新基站排序表的優(yōu)先級順序逐一分配未配置的PCI ；當(dāng)所有PCI都已經(jīng)使用過，、但仍有新基站未獲得PCI時，則通過復(fù)用PCI為新基站分配PCI 復(fù)用方法是網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器計算新基站排序表中優(yōu)先級最高的新基站Bi收到各個已經(jīng)分配PCI基站的接收信號功率值，確定該新基站Bi分配可用PCI列表中的第j個 PCIjp Pj所對應(yīng)的接收信號功率總值Rij ；該Rij是所有已經(jīng)分配相同PCI的基站與該新基站&的接收信號功率值的累加和；再對確定的Ru進(jìn)行由小到大的升序排列，確定針對新基站Bi的PCI優(yōu)先級排序表；然后，在對PCI優(yōu)先級排序表中刪除會產(chǎn)生沖突和混淆的PCI 先把新基站Bi地域上兩跳范圍內(nèi)已經(jīng)分配PCI基站的PCI從PCI優(yōu)先級排序表中刪除，然后把更新后的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站Bi ；如果此時更新后的PCI優(yōu)先級排序表沒有可用的PCI，則只把新基站Bi地域上一跳范圍內(nèi)已經(jīng)分配PCI基站的PCI從PCI優(yōu)先級排序表中刪除，再把更新后的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站Bi ；如果此時更新后的PCI優(yōu)先級排序表仍然沒有可用的PCI，則不刪除會產(chǎn)生沖突和混淆的PCI， 直接把未更新的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站Bi ；步驟D，完成了新基站Bi的PCI分配后，從新基站排序表中刪除該新基站Bi,即完成新基站排序表的更新操作后，返回執(zhí)行步驟C，直到新基站排序中的所有新基站都完成了 PCI配置操作。如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)沒有分配了 PCI的基站，或者為新基站分配PCI時不需考慮已經(jīng)分配PCI的在服基站的影響，則選擇具有最多小區(qū)鄰區(qū)的基站為優(yōu)先級最高的基站；且在為其分配PCI后，再根據(jù)所述方法為其他新基站分配合適的PCI。如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)只有一個新基站需要分配PCI，且該新基站周圍基站都已經(jīng)分配了 PCI時，則所述方法只需直接執(zhí)行步驟(3)或步驟C中PCI分配方法，為該新基站分配 PCI。所述PCI自配置方法是針對蜂窩移動通信長期演進(jìn)LTE系統(tǒng)及其增強系統(tǒng)，該方法同樣適用于CDMA系統(tǒng)的擾碼分配，GSM系統(tǒng)的頻率分配，以及無線局域網(wǎng)的頻率信道分配。本發(fā)明方法的應(yīng)用場景是有設(shè)定數(shù)量的基站請求完成物理小區(qū)標(biāo)識的配置，此時，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器收集這些需要配置物理小區(qū)標(biāo)識號的新基站的地理位置與其天線高度、方向和下傾角信息，同時基于經(jīng)驗的路徑傳播模型，估算各個基站間的路徑損耗值，確定所有基站間的傳播損耗值。再通過圖論方法，從全局角度優(yōu)化PCI的復(fù)用距離，為各個新基站分配PCI，以減少使用相同PCI的基站間干擾。本發(fā)明方法能夠方便快捷地進(jìn)行各個新基站的PCI的配置，操作步驟容易，計算復(fù)雜度低，且能逼近理論性能，特別方便地應(yīng)用于實際蜂窩移動通信系統(tǒng)中，具有很好的推廣應(yīng)用前景。本發(fā)明的有益結(jié)果是本發(fā)明以實現(xiàn)小區(qū)自動配置PCI作為目標(biāo)，提出了利用網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器收集信息(包括新基站的位置及其天線高度、方向角和下傾角信息)，采用集中式方法完成PCI的初始配置后，再利用網(wǎng)絡(luò)運行階段的鄰區(qū)列表進(jìn)行可用PCI的驗證和篩選，從而實現(xiàn)PCI的正確與合理的配置。本發(fā)明不僅能滿足協(xié)議要求的PCI配置過程中必須實現(xiàn)的不沖突、不混淆原則， 還能夠有效減少使用相同PCI小區(qū)之間的相互干擾，從而提高用戶，尤其是處在小區(qū)邊緣的用戶在小區(qū)搜索時的性能，實現(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)中自動為新建基站分配PCI的功能。


圖1是本發(fā)明物理小區(qū)標(biāo)識的自配置方法的一個應(yīng)用場景示意圖。圖2是本發(fā)明物理小區(qū)標(biāo)識的自配置方法的操作步驟圖。圖3是本發(fā)明里PCI自配置方法針對圖1應(yīng)用場景的詳細(xì)步驟流程圖。圖4是本發(fā)明方法通過基站間傳播損耗大小計算得到的新基站的傳播損耗值排序表，進(jìn)而得到新基站排序表的示意圖。圖5是本發(fā)明方法對于來自配置相同PCI的不同小區(qū)的傳播損耗值進(jìn)行累加的示意圖。圖6是本發(fā)明方法中計算網(wǎng)絡(luò)中的PCI傳播損耗累加值，并從大到小進(jìn)行排序，并通過排除鄰區(qū)PCI，最終得到的可用PCI優(yōu)先級排序表。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明是一種在設(shè)定的某個區(qū)域部署無線通信系統(tǒng)過程中，自動配置物理小區(qū)標(biāo)識PCI的方法。本發(fā)明不同于其它的PCI自配置方法，其他方法主要用于解決在一個已經(jīng)運行的網(wǎng)絡(luò)中，加入一個新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(基站)，并為這基站配置合適的PCI。本發(fā)明不僅能夠用于上述添加一個新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，還能夠用于一定規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中當(dāng)運營商已經(jīng)完成選址、建站、通電、有線連接到網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器等相關(guān)操作時，新基站依靠自身以及接收網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器的控制指令，自動完成參數(shù)的配置，人工干預(yù)盡可能少而自動進(jìn)入到在服運行狀態(tài)，從而降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本，提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的效率。參見圖1，該應(yīng)用場景是PCI分配的一種常見場景整個區(qū)域需要布設(shè)大量的新建基站。這些基站都已經(jīng)完成選址、基建、通信設(shè)備安裝與加電、并連接到網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器的全部操作，只需等待網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器對其進(jìn)行基本參數(shù)和射頻參數(shù)的自配置，就能進(jìn)入運行狀態(tài)。在完成自配置以前，不能為用戶提供無線接入服務(wù)。此時，要從復(fù)雜的PCI配置工作中將運營商解放出來，通過本發(fā)明方法為新基站分配合適的PCI資源。且在為新基站分配PCI時，不僅要協(xié)調(diào)各個新基站之間PCI的使用，還要考慮其與周圍已經(jīng)配置PCI、處于在服運行狀態(tài)的基站之間的相互干擾與影響。在實際場景中，新基站的數(shù)量也不局限于圖1中的19個；同理，可用的PCI資源個數(shù)也是根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，在預(yù)留部分的PCI資源給與家庭基站和PiCO cell等新型網(wǎng)絡(luò)節(jié)點后，剩余的用于宏基站的數(shù)量也不一定能滿足實際網(wǎng)絡(luò)對PCI的需求量。此時，本發(fā)明為PCI的復(fù)用提供了一種優(yōu)化方法，能夠最大限度地減少網(wǎng)絡(luò)中的PCI干擾，而且，分配結(jié)果還能夠盡量滿足PCI配置的不沖突與不混淆的原則。參見圖2，介紹本發(fā)明物理小區(qū)標(biāo)識PCI的自配置方法的具體操作步驟，具體步驟見發(fā)明內(nèi)容部分。參見圖3，具體介紹本發(fā)明方法針對設(shè)定數(shù)量的新建基站的物理小區(qū)標(biāo)識自配置的一個實施例的試驗情況(301)在網(wǎng)絡(luò)部署初期，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器首先收集網(wǎng)絡(luò)中可用的PCI資源， 得到可用的PCI集合(即該集合包含有N個可用PCI元素為PCI = 1、PCI = 2、PCI =
3......PCI = N，式中，i是PCI元素序號)；需要配置PCI的新基站集合(即該集合包含M
個待配置基站BSi、B&、BS3. . . BSi. . . BSm,式中，j是新基站序號)，以及這些新基站的地理位置經(jīng)緯度(x，y)信息與其天線高度(h)、方向、和下傾角信息。將每個新基站的地理位置及其天線的高度、方向和下傾角信息保存于相應(yīng)新基站中。這樣，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器就可以直接從這些新基站獲取相關(guān)信息。(302)網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器先按照下式計算所有基站之間的距離 d- = ^(Xm-Xn)2+(ym-yj ；式中，xm，ym和χη，y 分別為基站m和基站η的經(jīng)緯度；再根據(jù)基站間的距離和基站的天線高度與相關(guān)信息，以及當(dāng)?shù)丨h(huán)境采用經(jīng)驗的路損模型，分別計算各個基站之間的信號路徑損耗值和天線增益值，再將路徑損耗值減去天線增益值獲得各基站之間的傳播損耗值P 。例如，在城市環(huán)境中，可以采用哈塔模型的 C0ST231擴展等模型計算出路徑損耗值的大小。(303)將計算得到的各個傳播損耗值分別與由運營商設(shè)定的門限η進(jìn)行比較。用以對基站間過大的傳播損耗進(jìn)行篩選和排除，以減少服務(wù)器的計算量。(304)例如預(yù)先設(shè)定門限η = 150dB后，就將傳播損耗值與η = 150dB進(jìn)行比較。若傳播損耗值大于門限n，說明遠(yuǎn)端基站信號對近端基站的用戶傳播損耗過大，就將該基站的傳播損耗值設(shè)置為無窮大。(305)根據(jù)計算的網(wǎng)絡(luò)中所有傳播損耗值的大小，進(jìn)行從小到大的升序排序。網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器通過對該基站間傳播損耗大小排序，依次找出傳播損耗對應(yīng)的基站，將其列入傳播損耗排序表(參見圖4中的左表)中，然后，按照傳播損耗值從小到大的順序確定基站的分配順序，即確定新基站的排序表(參見圖4中的右表)。具體方法如下從傳播損耗排序表的首行中的基站開始，依次往下驗證每一個基站若被驗證的基站沒有出現(xiàn)在新基站排序表中，則在新基站排序表的尾部添加這個被驗證基站；若被驗證的基站已經(jīng)被添加到新基站排序表中，就不再添加該被驗證基站。直到所有新基站都被添加到新基站排序表中時，驗證停止。經(jīng)由上述計算得到的新基站排序表作為新基站分配PCI的順序，該表在驗證初始階段是空表，完成驗證后該表長度為需要配置PCI的新基站數(shù)量，并由網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器維護(hù)。(306)從可用的PCI集合中分別選取未配置過的PCI，再按照新基站排序表從高到低的順序逐個分配給每個新基站。(307)網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器判斷是否復(fù)用PCI 當(dāng)所有可用的PCI集合中的所有資源都已經(jīng)被分配、但仍有新基站未獲得PCI時，就對剩余的未配置PCI的新基站配置復(fù)用的 PCI，即執(zhí)行后續(xù)步驟(308)。如果所有新基站都分配到PCI資源，且不需復(fù)用PCI時，則表明PCI資源充足，且新基站的PCI配置不需要復(fù)用PCI，跳至執(zhí)行步驟(317)而結(jié)束全部操作。(308)網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器首先收集所有網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)配置了 PCI的基站對正在配置PCI的新基站Bi的傳播損耗值，再分別按照不同的PCI對這些傳播損耗值進(jìn)行累加得到 LijU為PCI的序號，i為新基站的序號)，該Lij表示所有已配置PCI為j的基站對新基站 Bi的傳播損耗累加值。每個PCI對應(yīng)一個傳播損耗累加值，共有N個時，就將得到的所有N 個值按照從大到小順序進(jìn)行排列，得到針對新基站Bi的PCI優(yōu)先級排序表(參見圖6的左表)，該排序表表示新基站Bi受到的疊加干擾會隨著傳播損耗累加值的減小而增大。(309)網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器根據(jù)新基站Bi的地理位置，確定其鄰區(qū)關(guān)系，并根據(jù)這個鄰區(qū)列表信息獲得鄰區(qū)及其鄰區(qū)(即該新建基站&兩跳范圍內(nèi)的所有鄰區(qū))的鄰區(qū)關(guān)系列表，以及它們所使用的PCI信息；這樣就得到周圍兩跳內(nèi)的鄰區(qū)所用的PCI集合，該集合包含了配置給該新基站Bi就會發(fā)生沖突和混淆的PCI。網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器從PCI優(yōu)先級排序表中刪除這些新基站Bi周圍兩跳內(nèi)的鄰區(qū)基站所使用的PCI，得到更新后的Bi的PCI優(yōu)先級排序表。(310)判斷更新后的Bi的PCI優(yōu)先級排序表是否為空，可知當(dāng)前是否有合適與可用的PCI為新基站A進(jìn)行配置。若更新后的PCI優(yōu)先級排序表不為空，則跳至步驟(311)；
10若更新后的PCI優(yōu)先級排序表為空，說明在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，分配給宏基站的可用PCI資源已經(jīng)無法滿足基站Bi及其周圍鄰區(qū)的PCI的配置要求，因此跳至步驟(314)。(311)網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器得到更新后的PCI優(yōu)先級排序表，從更新后的PCI優(yōu)先級排序表中選擇優(yōu)先級最高的PCI配置給新基站Bi,完成新基站Bi的自配置，并將其從新基站排序表中刪除。(312)完成新基站Bi WPCI自配置后，判斷新基站排序表中是否還有尚未完成PCI 自配置的新基站。若還有未完成PCI自配置的新基站，則執(zhí)行后續(xù)步驟(313)；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(317)，進(jìn)而結(jié)束全部PCI的自配置操作。(313)令i+Ι，即對下一個新基站Bw執(zhí)行PCI自配置的操作；否則，跳至執(zhí)行步驟 (317)，結(jié)束全部PCI自配置操作。(314)網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器從PCI優(yōu)先級排序表中刪除新基站Bi周圍一跳內(nèi)的鄰區(qū)基站所使用的PCI，得到更新后的Bi的PCI優(yōu)先級排序表(參見圖6所示)。同樣判斷更新后的PCI優(yōu)先級排序表是否為空，若更新后的PCI優(yōu)先級排序表不為空，則跳至執(zhí)行步驟 (311)從更新后的PCI優(yōu)先級排序表中選擇優(yōu)先級最高的PCI配置給新基站Bi ；若更新后的PCI優(yōu)先級排序表為空，說明PCI資源不足，跳至執(zhí)行步驟(316)。(316)網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器直接從沒有更新的PCI優(yōu)先級排序表中選擇優(yōu)先級最高的PCI配置給新基站Bi,再將該新基站Bi從新基站排序表中刪除。(317)通過執(zhí)行步驟(313)，輪詢并確認(rèn)完成整個網(wǎng)絡(luò)所有新基站排序表中的新基站的PCI自配置操作。參見圖4，左邊的傳播損耗排序表是通過計算網(wǎng)絡(luò)中每個基站與其他所有基站之間的傳播損耗值，并將低于傳播損耗門限的傳播損耗值進(jìn)行從小到大升序排列的結(jié)果。例如，第一行的傳播損耗值為105dB，是該網(wǎng)絡(luò)中最小的傳播損耗值，這個傳播損耗值對應(yīng)的基站對是eNB#l和eNB#7 ；同理，最后一行的兩個基站表示傳播損耗最大值所對應(yīng)的兩個基站。右邊的列表表示從傳播損耗排序表計算得到的新基站排序表，具體操作請參見步驟 (305)的描述。在后續(xù)的基站自配置過程中，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器根據(jù)新基站排序表由高到低的順序為基站配置PCI，即從新基站排序表第一行的基站開始配置，完成PCI的自配置過程，再進(jìn)行下一個新建基站的配置，直到所有的基站都完成配置，再使全部基站進(jìn)入運行服務(wù)狀態(tài)。參見圖5，在新基站Bi配置PCI時，若需要對PCI進(jìn)行復(fù)用，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器要收集網(wǎng)絡(luò)中相同PCI的不同基站的傳播損耗累加值，即先收集所有已經(jīng)配置了 PCI的基站和該新基站A的傳播損耗值，再按照PCI值計算配置了相同PCI的基站和該新基站Bi之間的傳播損耗值。例如圖5中，網(wǎng)絡(luò)中存在著3個PCI = 3的基站和3個PCI = 7的基站，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器分別計算PCI = 3的三個基站到新基站的傳播損耗(如三條虛線所示)的累加值，再計算PCI = 7的三個基站到新基站的傳播損耗(如三條實線所示)累加值，最后進(jìn)行傳播損耗累加值的對比。參見圖6，左邊列表是網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器根據(jù)計算網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)配置了 PCI的基站到新基站eNB#2之間的傳播損耗累加值按照從大到小排序的列表。該列表是只針對新基站配置PCI時，必須要對PCI進(jìn)行復(fù)用才產(chǎn)生的，每個復(fù)用PCI的新基站在配置PCI之前，都要先計算出該列表。中間列表是網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器根據(jù)新基站的地理位置，得到的新基站的鄰區(qū)信息，以及鄰區(qū)的鄰區(qū)信息，其中包括這些鄰區(qū)已使用的PCI信息。例如，eNB#2的一跳范圍內(nèi)的鄰區(qū)包括eNB#l、eNB#3、eNB#7、eNB#9、eNB#8、eNB#19等，這些基站所使用的 PCI 分別是:PCI = U PCI = 14、PCI = 13、PCI = 3、PCI = 9、PCI = 18 ；eNB#2 的兩跳范圍內(nèi)的鄰區(qū)，除去一跳范圍內(nèi)的鄰區(qū)還包括eNB#4、eNB#14、eNB#16、eNB#13，這些鄰區(qū)所使用的 PCI 包括PCI = 16、PCI = 14、PCI = UPCI = 7。右邊列表是網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器對步驟(3)中產(chǎn)生的PCI優(yōu)先級排序表中的PCI進(jìn)行合理驗證和篩選后，所得到的更新的PCI優(yōu)先級排序表。該列表是從PCI優(yōu)先級排序表中，刪除對應(yīng)的新基站周圍兩跳內(nèi)的鄰區(qū)基站所使用的PCI值而得到的。網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器從該個PCI優(yōu)先級排序表中選擇優(yōu)先級最高的PCI配置給新基站，即為eNB#2配置值為 6的PCI。在極端情況下，如PCI資源極其有限且基站部署密集，且基站鄰區(qū)較多時，若刪除地域上兩跳范圍內(nèi)的基站所使用的PCI后，更新后的PCI優(yōu)先級排序表是空集時，說明沒有合適可用的PCI能夠用于配置，就對PCI優(yōu)先級排序表重新更新即只刪除地域上一跳范圍內(nèi)的基站所使用的PCI后，再選擇其中優(yōu)先級最高的PCI為新基站配置。若此時更新后的PCI優(yōu)先級排序表仍然為空，則不對PCI優(yōu)先級排序表進(jìn)行更新，直接選擇優(yōu)先級最高的 PCI為新基站配置。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種物理小區(qū)標(biāo)識PCI physical Cell ID)的自配置方法，其特征在于包括下述操作步驟(1)在網(wǎng)絡(luò)中完成新基站的基建和設(shè)備安裝后，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器觸發(fā)基站PCI自配置參數(shù)的操作先收集可用的PCI信息和未配置PCI的新基站信息，包括網(wǎng)絡(luò)中可用的 PCI集合和每個PCI的使用信息，未配置PCI的新基站集合及其所在地理位置的經(jīng)緯度與其天線的架高、方向和下傾角信息；(2)網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器根據(jù)新基站的經(jīng)緯度信息，計算得到每個新基站和其他基站之間的距離，再根據(jù)該距離及其基站的具體地理環(huán)境，使用該地理環(huán)境下的經(jīng)驗路徑損耗傳播模型，分別計算該新基站和其他基站之間的路徑損耗值和天線增益值，再根據(jù)路徑損耗值和天線增益值之差確定傳播損耗值；并設(shè)置傳播損耗門限值，將低于該門限值的傳播損耗值按照從小到大的升序排列；對所有新基站執(zhí)行上述操作后，就獲得所有新基站的傳播損耗值排序表；然后，按照傳播損耗排序表從高到低順序確定新基站分配PCI的順序，即建立按照優(yōu)先級由高到低順序的新基站排序表；(3)網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器開始按照新基站排序表為新基站配置PCI如果可用PCI集合中還有從未配置的PCI，選取這些PCI按照新基站排序表的優(yōu)先級順序逐一分配未配置的PCI ；當(dāng)所有PCI都已經(jīng)使用過、但仍有新基站未獲得PCI時，則通過復(fù)用PCI為新基站分配PCI;復(fù)用方法是網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器計算新基站排序表中優(yōu)先級最高的新基站Bi和各個已經(jīng)分配PCI的基站的傳播損耗值，確定該新基站Bi分配可用PCI列表中的第j個PCIjp Pj 所對應(yīng)的傳播損耗總值Lu ；該Lij是所有已經(jīng)分配相同PCI的基站與該新基站Bi的傳播損耗值的累加和；再對該確定的Lu進(jìn)行由大到小的降序排列，確定針對新基站Bi的PCI優(yōu)先級排序表；然后，對PCI優(yōu)先級排序表中刪除會產(chǎn)生沖突和混淆的PCI 先把新基站Bi地域上兩跳范圍內(nèi)已經(jīng)分配PCI基站的PCI從PCI優(yōu)先級排序表中刪除，然后把更新后的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站Bi ；如果此時更新后的PCI優(yōu)先級排序表中沒有可用的PCI，則只把新基站Bi地域上一跳范圍內(nèi)已經(jīng)分配PCI基站的PCI從PCI優(yōu)先級排序表中刪除，再把更新后的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站A ；如果此時更新后的PCI優(yōu)先級排序表仍然沒有可用的PCI，則不刪除會產(chǎn)生沖突和混淆的PCI，直接把未更新的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站Bi ；(4)完成了新基站Bi的PCI分配后，從新基站排序表中刪除該新基站Bi,即完成新基站排序表的更新操作后，返回執(zhí)行步驟(3)；直到新基站排序中的所有新基站都完成了 PCI配置操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器存儲了其所管控的全部新基站和在服基站的包括地理位置，天線配置，發(fā)射功率和路徑傳播經(jīng)驗?zāi)Ｐ托畔?，以及所有能夠供這些基站使用的PCI資源集合和這些PCI資源在網(wǎng)絡(luò)中的使用信息；網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器周期地進(jìn)行新基站的PCI分配，或者由新基站主動發(fā)送配置請求，觸發(fā)新基站的 PCI分配操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟C3)中新基站排序表中，計算每個新基站4分配的第j個PCIjp Pj所對應(yīng)的傳播損耗總值Lij的過程中，如果某個已經(jīng)分配PCI的基站的傳播損耗值大于設(shè)定傳播損耗門限值，則該傳播損耗值就不再計入傳播損耗總值內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(3)中，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器計算生成的PCI優(yōu)先級排序表，是按照從高到低的降序排列了整個網(wǎng)絡(luò)中所有已經(jīng)配置PCI 的基站根據(jù)其不同PCI值分別和正在配置PCI的新基站的傳播損耗累加值的大小排序；該 PCI傳播損耗值排序表是在對新基站配置PCI且必須要復(fù)用PCI時，才由網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器計算生成的；且每個復(fù)用PCI的新基站在其執(zhí)行自配置PCI操作之前，都必須先從網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器獲得該PCI優(yōu)先級排序表后，才能正確執(zhí)行自配置操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述傳播損耗值能夠用接收信號功率替換之，所述接收信號功率是基站的發(fā)射功率減去傳播損耗值之差；也就是步驟(3)中，以傳播損耗值的累加和Lu進(jìn)行由大到小的降序排列，就轉(zhuǎn)換為根據(jù)接收信號功率的總和進(jìn)行由小到大的升序排列，以便為優(yōu)先級最高的新基站分配PCI。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述方法包括下列操作步驟步驟A，在網(wǎng)絡(luò)中完成新基站的基建和設(shè)備安裝后，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器觸發(fā)基站PCI自配置參數(shù)的操作先收集可用的PCI信息和未配置PCI的新基站信息，包括網(wǎng)絡(luò)中可用的PCI集合和每個PCI的使用信息，未配置PCI的新基站集合及其所在地理位置的經(jīng)緯度與其天線的架高、 方向和下傾角信息，以及每個新基站的發(fā)射功率信息；步驟B，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器根據(jù)新基站的經(jīng)緯度信息，計算得到該新基站和其他基站之間的距離，再根據(jù)該距離及其基站的具體地理環(huán)境，使用該地理環(huán)境下的經(jīng)驗路徑損耗傳播模型，計算該新基站和其他基站之間的路徑損耗值和天線增益值；再根據(jù)路徑損耗值和天線增益值之差確定傳播損耗值；然后將基站的發(fā)射功率減去傳播損耗值得到該基站的接收信號功率；并設(shè)置接收信號功率門限值，將低于該門限值的接收信號功率值按照從大到小的降序排列；對所有新基站進(jìn)行上述操作后，就獲得所有新基站的接收信號功率值排序表；然后，按照接收信號功率值排序表從高到低順序確定新基站分配PCI的順序，即建立按照優(yōu)先級由高到低的新基站排序表；步驟C，網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器開始按照新基站排序表為新基站配置PCI 如果可用PCI集合中還有從未配置的PCI，選取這些PCI按照新基站排序表的優(yōu)先級順序逐一分配未配置的PCI ；當(dāng)所有PCI都已經(jīng)使用過，、但仍有新基站未獲得PCI時，則通過復(fù)用PCI為新基站分配PCI 復(fù)用方法是網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器計算新基站排序表中優(yōu)先級最高的新基站Bi收到各個已經(jīng)分配PCI基站的接收信號功率值，確定該新基站Bi分配可用PCI列表中的第j個PCI、 即Pj所對應(yīng)的接收信號功率總值Ru ；該Rij是所有已經(jīng)分配相同PCI的基站與該新基站Bi 的接收信號功率值的累加和；再對確定的進(jìn)行由小到大的升序排列，確定針對新基站Bi 的PCI優(yōu)先級排序表；然后，在對PCI優(yōu)先級排序表中刪除會產(chǎn)生沖突和混淆的PCI 先把新基站Bi地域上兩跳范圍內(nèi)已經(jīng)分配PCI基站的PCI從PCI優(yōu)先級排序表中刪除，然后把更新后的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站Bi ；如果此時更新后的PCI優(yōu)先級排序表沒有可用的PCI，則只把新基站Bi地域上一跳范圍內(nèi)已經(jīng)分配PCI基站的PCI從PCI優(yōu)先級排序表中刪除，再把更新后的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站A ；如果此時更新后的PCI優(yōu)先級排序表仍然沒有可用的PCI，則不刪除會產(chǎn)生沖突和混淆的PCI，直接把未更新的PCI優(yōu)先級排序表中優(yōu)先級最高的PCI分配給新基站Bi ；步驟D，完成了新基站Bi的PCI分配后，從新基站排序表中刪除該新基站Bi,即完成新基站排序表的更新操作后，返回執(zhí)行步驟C，直到新基站排序中的所有新基站都完成了 PCI 配置操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)沒有分配了PCI的基站，或者為新基站分配PCI時不需考慮已經(jīng)分配PCI的在服基站的影響，則選擇具有最多小區(qū)鄰區(qū)的基站為優(yōu)先級最高的基站；且在為其分配PCI后，再根據(jù)所述方法為其他新基站分配合適的PCI。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)只有一個新基站需要分配PCI，且該新基站周圍基站都已經(jīng)分配了 PCI時，則所述方法只需直接執(zhí)行步驟(3) 或步驟C中PCI分配方法，為該新基站分配PCI。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于所述PCI自配置方法是針對蜂窩移動通信長期演進(jìn)LTE系統(tǒng)及其增強系統(tǒng)，該方法同樣適用于CDMA系統(tǒng)的擾碼分配，GSM系統(tǒng)的頻率分配，以及無線局域網(wǎng)的頻率信道分配。
全文摘要
一種用于蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的物理小區(qū)標(biāo)識PCI自配置方法，該方法是網(wǎng)絡(luò)自組織服務(wù)器收集新基站的地理位置及其天線高度、方向角和下傾角信息，同時基于新基站所在地理位置的經(jīng)驗路徑傳播模型，計算各個基站間的路徑損耗值和天線增益，確定所有基站間的傳播損耗值。再通過圖論方法，從全局角度優(yōu)化物理小區(qū)標(biāo)識的復(fù)用距離，為新基站分配優(yōu)化的物理小區(qū)標(biāo)識，再利用鄰區(qū)關(guān)系列表進(jìn)行可用PCI的驗證和篩選，減少使用相同PCI的基站間的干擾，實現(xiàn)PCI的正確與合理配置。本發(fā)明用于為未配置PCI的新基站自動分配適宜的物理小區(qū)標(biāo)識，本發(fā)明能快捷、自動完成新基站PCI的配置，且能逼近理論最佳性能。
文檔編號H04W16/00GK102421101SQ201110459879
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者彭木根, 王文博, 閔仕君, 魏垚 申請人:北京郵電大學(xué)