物理小區標識pci分配方法和系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種物理小區標識PCI分配方法和系統，所述方法包括：獲取各物理小區的基站信息和初始PCI信息，以及各物理小區間的鄰接信息；通過各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息構建PCI規劃模型，形成PCI規劃模型，其中，PCI規劃模型的約束條件包括相鄰物理小區的模3不同，PCI規劃模型的目標函數包括PCI復用距離最大函數；將各物理小區的初始PCI信息作為PCI規劃模型的變量，對PCI規劃模型進行求解，獲取各物理小區的最優PCI信息；根據最優PCI信息，為各物理小區分配PCI。實施本發明的方法和系統，防止PCI沖突的同時，保證相同PCI的復用距離最大，進一步降低PCI沖突發生率。
【專利說明】物理小區標識PCI分配方法和系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信【技術領域】，特別是涉及一種物理小區標識PCI分配方法和系統。【背景技術】
[0002]通信技術經過幾十年的快速發展演化，已演進到LTE階段。與以往的2G/3G相比，LTE已發生了很大變化，LTE網絡規劃和設計顯得更為重要。LTE蜂窩組網采用正交頻分復用技術，并利用PCI (Physical Cell Identify)進行標識、區分扇區等。PCI直接決定了小區同步序列，且影響多個物理信道的加擾方式。在LTE系統中，總共有504個物理小區的ID，共分為168組，每組包含3個不同ID。在實際的網絡規劃中，小區的數目遠遠大于504個，這就意味著PCI需要進行復用。不合理的PCI分配將導致相鄰小區PCI沖突和混淆等。
[0003]目前主要的PCI分配分為集中式和分布式兩種，但是集中式PCI分配通常工作量大、效率低、成本高，分布式PCI分配缺乏中心控制，易導致信息不一致，從而容易發生小區混淆。
【發明內容】
[0004]基于此，有必要針對PCI分配方式難以避免小區混淆、工作量大、效率低的問題，提供一種物理小區標識PCI分配方法和系統。
[0005]一種物理小區標識PCI分配方法，包括以下步驟:
[0006]獲取各物理小區的基站信息和初始PCI信息，以及各物理小區間的鄰接信息；
[0007]用于通過各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息構建PCI規劃模型，其中，所述PCI規劃模型的約束條件包括相鄰物理小區的模3不同，所述PCI規劃模型的目標函數包括PCI復用距離最大函數；
[0008]將各物理小區的初始PCI信息作為所述PCI規劃模型的變量，對所述PCI規劃模型進行求解，獲取各物理小區的最優PCI信息；
[0009]根據所述最優PCI信息，為各物理小區分配PCI。
[0010]一種物理小區標識PCI分配系統，包括:
[0011]獲取模塊，用于獲取各物理小區的基站信息和初始PCI信息，以及各物理小區間的鄰接信息；
[0012]建模模塊，用于通過各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息構建PCI規劃模型，其中，所述PCI規劃模型的約束條件包括相鄰物理小區的模3不同，所述PCI規劃模型的目標函數包括PCI復用距離最大函數；
[0013]解析模塊，用于將各物理小區的初始PCI信息作為所述PCI規劃模型的變量，對所述PCI規劃模型進行求解，獲取各物理小區的最優PCI信息；
[0014]規劃模塊，用于根據所述最優PCI信息，為各物理小區分配PCI。
[0015]上述物理小區標識PCI分配方法和系統，通過將各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息代入預設的數學模型，形成以相鄰物理小區的模3不同為約束條件，以PCI復用距離最大函數為目標函數的PCI規劃模型，將各物理小區的初始PCI信息作為所述PCI規劃模型的變量，對所述PCI規劃模型進行求解獲取各物理小區的最優PCI信息后，根據所述最優PCI信息，為各物理小區分配PCI。可防止PCI沖突和混淆的同時，保證相同PCI的復用距離最大，進一步降低PCI沖突發生率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明物理小區標識PCI分配方法第一實施方式的流程示意圖；
[0017]圖2是本發明物理小區標識PCI分配方法第三實施方式的流程示意圖；
[0018]圖3是本發明物理小區標識PCI分配系統第一實施方式的結構示意圖；
[0019]圖4是本發明物理小區標識PCI分配系統第二實施方式的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]請參閱圖1，圖1是本發明物理小區標識PCI分配方法第一實施方式的流程示意圖。
[0021]本實施方式的所述物理小區標識PCI分配方法包括以下步驟:
[0022]步驟101，獲取各物理小區的基站信息和初始PCI信息，以及各物理小區間的鄰接信息。
[0023]步驟102，通過各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息構建PCI規劃模型，其中，所述PCI規劃模型的約束條件包括相鄰物理小區的模3不同，所述PCI規劃模型的目標函數包括PCI復用距離最大函數。
[0024]步驟103，將各物理小區的初始PCI信息作為所述PCI規劃模型的變量，對所述PCI規劃模型進行求解，獲取各物理小區的最優PCI信息。
[0025]步驟104，根據所述最優PCI信息，為各物理小區分配PCI。
[0026]本實施方式所述的物理小區標識PCI分配方法，通過將各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息代入預設的數學模型，形成以相鄰物理小區的模3不同為約束條件，以PCI復用距離最大函數為目標函數的PCI規劃模型，將各物理小區的初始PCI信息作為所述PCI規劃模型的變量，對所述PCI規劃模型進行求解獲取各物理小區的最優PCI信息后，根據所述最優PCI信息，為各物理小區分配PCI。可防止PCI沖突和混淆的同時，保證相同PCI的復用距離最大，進一步降低PCI沖突發生率。
[0027]其中，對于步驟101，所述物理小區標識PCI，用于區分來自不同LTE物理小區的信號，各物理小區的初始PCI信息為分配給各物理小區的可用PCI或各物理小區與各可用PCI間的對應關系。
[0028]優選地，各物理小區的基站信息為基站的站址位于各物理小區內的基站或與各物理小區進行業務通信的基站。
[0029]進一步地，各物理小區間的鄰接信息用于標識與每個物理小區的地理位置相鄰的其他物理小區的信息，可包括各物理小區間的相對地理位置，還可包括與每個物理小區相鄰的其它小區的標識列表。
[0030]在一個實施例中，所述獲取各物理小區的基站信息和初始PCI信息，以及各物理小區間的鄰接信息的步驟包括以下步驟:[0031]步驟1011，獲取各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息，其中，所述基站信息包括基站位置、基站與物理小區間對應關系，所述鄰接信息包括各物理小區間相互位置關系。
[0032]步驟1012，根據所述基站信息和所述鄰接信息，為各物理小區分配初始PCI，獲取各物理小區與各PCI間的初始對應信息為各物理小區的初始PCI信息。
[0033]對于步驟102，根據待建PCI規劃模型的類型，可先將各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息轉換為與待建的所述PCI規劃模型對應的數據形式，再代入預設的數學模型，形成PCI規劃模型。
[0034]對于步驟103，各物理小區的初始PCI信息為各物理小區與各可用PCI間的對應關系時，可根據所述PCI規劃模型的類型，將各物理小區與各可用PCI間的對應關系轉換為對應的數據格式，在作為所述PCI規劃模型的變量，進行求解，如可把所述對應關系轉換為矩陣或向量格式。
[0035]在一個實施例中，所述將各物理小區的初始PCI信息作為所述PCI規劃模型的變量，對所述PCI規劃模型進行求解，獲取各物理小區的最優PCI信息的步驟包括以下步驟:
[0036]根據各物理小區的初始PCI信息，生成遺傳算法的初始種群。
[0037]通過遺傳算法對所述PCI規劃模型進行求解，獲取與各物理小區對應的最優PCI。
[0038]在其他實施方式中，還可以通過本領域慣用的求解數學模型的傳統算法對所述PCI規劃模型進行求解。
[0039]對于步驟104，所述最優PCI信息，優選地為求解所述PCI規劃模型所得的各物理小區與各PCI間的最優對應關系。
[0040]以下所述是本發明物理小區標識PCI分配方法第二實施方式。
[0041]本實施方式的物理小區標識PCI分配方法與第一實施方式的區別在于:在所述用于通過各物理小區的基 站信息和各物理小區間的鄰接信息構建PCI規劃模型的步驟之前，還包括以下步驟:
[0042]根據各物理小區、各物理小區的基站信息、各物理小區的鄰接信息和各物理小區的初始PCI信息，建立具有如下目標函數和約束條件的預設的數學模型:
[0043]目標函數:
[0044]
【權利要求】
1.一種物理小區標識PCI分配方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取各物理小區的基站信息和初始PCI信息，以及各物理小區間的鄰接信息； 通過各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息構建PCI規劃模型，其中，所述PCI規劃模型的約束條件包括相鄰物理小區的模3不同，所述PCI規劃模型的目標函數包括PCI復用距離最大函數； 將各物理小區的初始PCI信息作為所述PCI規劃模型的變量，對所述PCI規劃模型進行求解，獲取各物理小區的最優PCI信息； 根據所述最優PCI信息，為各物理小區分配PCI。
2.根據權利要求1所述的物理小區標識PCI分配方法，其特征在于，所述獲取各物理小區的基站信息和初始PCI信息，以及各物理小區間的鄰接信息的步驟包括以下步驟: 獲取各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息，其中，所述基站信息包括基站位置、基站與物理小區間對應關系，所述鄰接信息包括各物理小區間相互位置關系； 根據所述基站信息和所述鄰接信息，為各物理小區分配初始PCI，獲取各物理小區與各PCI間的初始對應信息為各物理小區的初始PCI信息。
3.根據權利要求1所述的物理小區標識PCI分配方法，其特征在于: 在所述通過各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息構建PCI規劃模型的步驟之前，還包括以下步驟: 根據各物理小區、各物理小區的基站信息、各物理小區的鄰接信息和各物理小區的初始PCI信息，建立具有如下目標函數和約束條件的預設的數學模型:` PCI復用距離最大函數: max minmi η11 enobsp0.s(CEM{/),\)-enobspos{CEM(ir),:) 11; CPM..Ν) /,/'dsrnemberiCPNt decbi2(j)),/^/'— 其中，CEM表示物理小區與基站間的對應向量，CPM表示物理小區與PCI間的對應矩陣，enobspos表示基站的位置矩陣，| |.| I22表示向量范數，decbi2(j)表示十進制的實數轉化為二進制的向量，ismember(CPM，decbi2(j))表示獲取矩陣CPM中與向量decbi2 (j)相同的行向量行標； 相鄰物理小區的模3不同:
bi2dec(CPM(find(CCM(i,:))(j),:))%3_bi2dec(CPM(i,:))%3 幸 0，
i = l...M，j = I…size (find (CCM(i,:))).其中，CCM表示物理小區間的鄰接矩陣，find表示尋找向量中不為零的元素的位置，并將其位置轉化為新的向量元素，bi2dec表示將二進制向量轉化為十進制的實數，size表示獲取向量的長度，3%表示模3 ; 所述通過各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息構建PCI規劃模型的步驟包括以下步驟: 將各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息代入所述預設的數學模型，形成所述PCI規劃模型。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的物理小區標識PCI分配方法，其特征在于，所述將各物理小區的初始PCI信息作為所述PCI規劃模型的變量，對所述PCI規劃模型進行求解，獲取各物理小區的最優PCI信息的步驟包括以下步驟:根據各物理小區的初始PCI信息，生成遺傳算法的初始種群； 通過遺傳算法對所述PCI規劃模型進行求解，獲取與各物理小區對應的最優PCI。
5.根據權利要求4所述的物理小區標識PCI分配方法，其特征在于，所述通過遺傳算法對所述PCI規劃模型進行求解，獲取與各物理小區對應的最優PCI的步驟包括以下步驟: 根據所述PCI規劃模型的目標函數和約束條件，通過外罰函數法計算PCI適應度值； 基于所述PCI適應度值，對所述初始種群進行選擇、交叉和變異，獲得下一代種群； 判斷所述下一代種群的代數是否達到最大迭代次數，若是，輸出與各物理小區對應的最優PCI。
6.一種物理小區標識PCI分配系統，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于獲取各物理小區的基站信息和初始PCI信息，以及各物理小區間的鄰接信息； 建模模塊，用于通過各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息構建PCI規劃模型，其中，所述PC I規劃模型的約束條件包括相鄰物理小區的模3不同，所述PCI規劃模型的目標函數包括PCI復用距離最大函數； 解析模塊，用于將各物理小區的初始PCI信息作為所述PCI規劃模型的變量，對所述PCI規劃模型進行求解，獲取各物理小區的最優PCI信息； 規劃模塊，用于根據所述最優PCI信息，為各物理小區分配PCI。
7.根據權利要求6所述的物理小區標識PCI分配系統，其特征在于，所述獲取模塊還用于: 獲取各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息，其中，所述基站信息包括基站位置、基站與物理小區間對應關系，所述鄰接信息包括各物理小區間相互位置關系； 根據所述基站信息和所述鄰接信息，為各物理小區分配初始PCI，獲取各物理小區與各PCI間的初始對應信息為各物理小區的初始PCI信息。
8.根據權利要求6所述的物理小區標識PCI分配系統，其特征在于: 還包括設置模塊，用于: 根據各物理小區、各物理小區的基站信息、各物理小區的鄰接信息和各物理小區的初始PCI信息，建立具有如下目標函數和約束條件的預設的數學模型: PCI復用距離最大函數: max minmin11 enobspos(CEA4(/),:)-enobspos(CEA4(/r),:) i i?
CPM jeU..-WJ i,/'esrnembei(CPi\ldecti2?),/?si' 其中，CEM表示物理小區與基站間的對應向量，CPM表示物理小區與PCI間的對應矩陣，enobspos表示基站的位置矩陣，| |.| I22表示向量范數，decbi2(j)表示十進制的實數轉化為二進制的向量，ismember (CPM, decbi2 (j))，表示獲取矩陣CPM中與向量decbi2(j)相同的行向量行標； 相鄰物理小區的模3不同:
bi2dec(CPM(find(CCM(i,:))(j),:))%3_bi2dec(CPM(i,:))%3 幸 0，
i = l...M，j = I…size (find (CCM(i,:))).其中，CCM表示物理小區間的鄰接矩陣，find表示尋找向量中不為零的元素的位置，并將其位置轉化為新的向量元素，bi2dec表示將二進制向量轉化為十進制的實數，size表示獲取向量的長度，3%表示模3 ； 所述建模模塊還用于將各物理小區的基站信息和各物理小區間的鄰接信息代入所述預設的數學模型，形成所述PCI規劃模型。
9.根據權利要求6至8中任意一項所述的物理小區標識PCI分配系統，其特征在于，所述解析模塊還用于: 根據各物理小區的初始PCI信息，生成遺傳算法的初始種群； 通過遺傳算法對所述PCI規劃模型進行求解，獲取與各物理小區對應的最優PCI。
10.根據權利要求9所述的物理小區標識PCI分配系統，其特征在于，所述解析模塊進一步還用于: 根據所述PCI規劃模型的目標函數和約束條件，通過外罰函數法計算PCI適應度值； 基于所述PCI適應度值，對所述初始種群進行選擇、交叉和變異，獲得下一代種群； 判斷所述下一代種群的代數是否達到最大迭代次數，若是，輸出與各物理小區對應的最優PCI。
【文檔編號】H04W16/18GK103716801SQ201310659676
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2013年12月5日
【發明者】丁勝培, 李炯城, 肖恒輝, 陳運動, 賴志堅 申請人:廣東省電信規劃設計院有限公司