CN101583199A - 一种分配小区的物理层标识的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分配小区的物理层标识的方法及装置，属于移动通信技术领域，该方法包括：将LTE网络中可用的物理层标识划分为多个物理层标识子集，每个物理层标识子集包含多个物理层标识；并且将LTE网络覆盖的区域划分为多个地理区域；然后根据相邻地理区域的物理层标识子集不相同的原则，建立地理区域与物理层标识子集的对应关系，该地理区域中的小区的数量少于该地理区域对应的物理层标识子集中物理层标识的数量；根据上述对应关系，在物理层标识子集中为地理区域中部署的基站所服务的每个小区分别分配不同的物理层标识，可用于LTE网络部署阶段，也可用于已建LTE网络中增加新基站的场景。

Description

一种分配小区的物理层标识的方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种分配小区的物理层标识的方法及装置。

背景技术

在通信技术中，物理层的功能是接收数据链路层的数据帧，执行物理层协议，在两个通信设备间建立连接，并按顺序传输比特流，从而保证正确利用传输介质进行数据传输。

现有的2G/3G(第二代移动通信技术/第三代移动通信技术)移动通信系统中，小区的物理层标识(Phy-CID，Physical layer CellIdentity)是一项基本的初始配置参数。由于在LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，可用的物理层标识只有504个，这就必然会引起物理层标识的重复使用，为了保证用户设备在网络中的任何区域可以正确识别本地小区，物理层标识的分配要遵循以下两个原则：

1)两个相邻小区不能使用相同的物理层标识；

2)在一个小区的所有邻区中不能有任何两个小区具有相同的物理层标识。

根据上述分配原则，目前采用的小区的物理层标识自动配置方案包括：

(1)新加入eNB(evolved NodeB，演进基站)的小区从一个预先定义的物理层标识集合中随机选取一个物理层标识作为临时小区的物理层标识，并使用该物理层标识进行初始配置。该小区的物理层标识集合可以是一个标准化的缺省集合，也可以是O&M(Operations&Maintenance，运行维护模块)提供的集合；

(2)完成初始配置后，新加入的eNB借助小区交界处UE(用户设备)测量发现新的邻居eNB。在发现新的邻居eNB后，会得到该新的邻居eNB所服务小区的物理层标识，以及IP(Internet Protocol，互联网协议)地址；

(3)与该邻居eNB通过X2接口建立连接，并请求得到此邻居的邻区关系表，从该表中可以获得该邻居的所有邻区的物理层标识的信息；

(4)新小区需要重新选择一个跟所有邻居以及每个邻居的邻区列表中包含的小区都不相同的物理层标识，然后使用新的物理层标识重新启动该小区，释放并重建跟邻居eNB的X2接口连接；在上述方案中为了自动终止配置过程，还可设置一个定时器。

然而，在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：上述方案只适用于在已有LTE网络中增加新eNB的场景，而在LTE网络部署阶段则难以适用。因为在LTE网络部署阶段，网络中可能没有正式用户，而上述方案要依赖用户设备找到邻区，并判断临时物理层标识是否发生冲突。

发明内容

本发明的目的是提供一种分配小区的物理层标识的方法及装置，可用于LTE网络部署阶段，也可用于已建LTE网络中增加新基站的场景。

为了达到上述目的，本发明提供一种分配小区的物理层标识的方法，在长期演进网络部署阶段，包括：

将所述长期演进网络中的物理层标识划分为多个物理层标识子集，所述物理层标识子集包含多个物理层标识；

将所述长期演进网络覆盖的区域划分为多个地理区域；

根据相邻地理区域的所述物理层标识子集不相同的原则，建立所述地理区域与所述物理层标识子集的对应关系，所述地理区域中小区的数量少于所述地理区域对应的所述物理层标识子集中物理层标识的数量；

从所述地理区域对应的所述物理层标识子集中，为部署在所述地理区域中的基站所服务的每个小区分别选取不同的所述物理层标识。

优选地，所述物理层标识子集的数量K≥4。

优选地，所述物理层标识子集的数量K根据所述长期演进网络中所述基站的数量和/或所述基站的分布密度确定。

优选地，所述地理区域的面积根据所述长期演进网络的容量和/或所述基站的分布密度划分。

优选地，当长期演进网络中增加新基站时，所述方法包括：

判断所述物理层标识子集中是否有未分配的物理层标识，如果有，选择一个未分配的物理层标识分配给所述新基站所服务的一个小区，并将所述未分配的物理层标识标记为已分配。

优选地，当所述物理层标识子集中没有所述未分配的物理层标识子集时，所述方法还包括：

获取所述新基站和所述地理区域中原有基站的互联网协议IP网段地址；

若所述原有基站跟所述新基站在同一个网段时，判断所述原有基站的工作频点是否跟所述新基站的频点相同，若是，在所述物理层标识子集中随机选择一个物理层标识分配给所述新基站所服务的一个小区。

优选地，当所述原有基站根所述新基站不在同一个网段时，所述方法还包括：

任意选择一个与所述新基站在不同网段的所述原有基站，把所述原有基站的一个物理层标识重复分配给所述新基站所服务的一个小区。

优选地，当所述原有基站的工作频点跟所述新基站的频点不相同时，所述方法还包括：

任意选择一个与所述新基站的工作频点不同的所述原有基站，把所述原有基站的一个物理层标识重复分配给所述新基站所服务的一个小区。

本发明还提供一种分配小区的物理层标识的装置，包括：

第一划分模块，用于在长期演进网络部署阶段，将所述长期演进网络中的物理层标识划分为多个物理层标识子集，所述物理层标识子集包含多个物理层标识；

第二划分模块，用于将所述长期演进网络覆盖的区域划分为多个地理区域；

对应关系模块，用于根据相邻地理区域的所述物理层标识子集不相同的原则，建立所述地理区域与所述物理层标识子集的对应关系，所述地理区域中小区的数量少于所述地理区域对应的所述物理层标识子集中所述物理层标识的数量；以及

分配模块，用于在所述地理区域对应的所述物理层标识子集中，为部署在所述地理区域中的基站所服务的每个小区分别选取不同的所述物理层标识。

优选地，所述分配模块包括：

判断模块一，用于判断所述物理层标识子集中是否有未分配的物理层标识，如果有，选择一个未分配的物理层标识分配给新基站所服务的一个小区，并将所述未分配的物理层标识标记为已分配。

优选地，所述物理层标识子集的数量K≥4。

优选地，所述物理层标识子集的数量K根据所述长期演进网络的基站的数量和/或所述基站的分布密度确定。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：在网络的初始部署阶段时，建立好小区与物理层标识局部唯一对应的关系，从而避免因相邻小区的物理层标识冲突而引起网络服务中断的情况，提高了网络的稳定性，并且该技术方案可用于LTE网络部署阶段，也可用于已建LTE网络中增加新基站的场景。

附图说明

图1为本发明的实施例中分配小区的物理层标识的流程图；

图2为本发明的实施例中LTE网络拓扑形状示意图；

图3为本发明的实施例中LTE网络中物理层标识子集的分配示意图；

图4为本发明的实施例中为小区选取物理层标识的流程图；

图5为本发明的实施例中分配小区的物理层标识的装置框图。

具体实施方式

在本发明的实施例中，在LTE网络部署阶段，预先设置物理层标识与小区的对应关系，该对应关系的建立是通过将LTE网络中可用的物理层标识划分为多个物理层标识子集，该物理层标识子集包含多个物理层标识，然后将LTE网络覆盖的区域划分为多个地理区域，并且该地理区域中的小区数量少于上述物理层标识子集中物理层标识的数量，最后根据相邻地理区域的物理层标识子集不相同的原则，建立地理区域与物理层标识子集的对应关系，从而使得每个小区可获得局部唯一的物理层标识。

本实施例可适用于LTE网络的宏基站(Macro eNB)，所述LTE网络可指单个城市的网络。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的方案，下面将结合附图和实施方式对本发明的实施例作进一步的详细说明。

如图1所示，为本发明的实施例中分配小区的物理层标识的方法，其步骤包括：

步骤101、在LTE网络部署阶段，将LTE网络中可用的物理层标识划分为多个物理层标识子集，该物理层标识子集包含多个物理层标识；

在本实施例中，物理层标识子集的划分可采用如下方法，例如：在LTE网络中共504个可用的物理层标识，将上述物理层标识均匀地划分为K个物理层标识子集，该物理层标识子集可设置为：P1、P2、...Pk，其中每个物理层标识子集中包含504/K个物理层标识。

由于物理层标识子集的数量K＜4时，不能保证相邻地理区域分配到不同的物理层标识子集，所以在本实施例中物理层标识子集的数量K的取值范围为：K≥4。在本实施例中物理层标识子集的数量K值的选取可由运营商根据LTE网络中基站的数量和/或基站的分布密度决定，例如：当LTE网络中有1000个甚至更多基站时，将LTE网络中可用的物理层标识划分为4个物理层标识子集，此时每个物理层标识子集包含126个物理层标识。

在本实施例中，也可采取将可用的504个物理层标识不均匀的划分为多个物理层标识子集，例如：划分为4个物理层标识子集，此时物理层标识子集中的物理层标识个数分别为：P1＝100；P2＝150，P3＝120；P4＝134。

步骤102、将LTE网络覆盖的区域划分为多个地理区域；

在网络规划阶段，运营商可以基于网络的用户容量和/或基站的分布密度等几项因素来划分地理区域所占的面积。下面仅以地理区域为矩形为例进行说明，但也不排除将地理区域划分成其他形状。

在本实施例中，LTE网络中地理区域的划分可采用如下方法：在LTE网络部署阶段，把LTE网络覆盖的区域划分为多个地理区域，该地理区域所占面积可基于网络的用户容量、基站的总数量或基站分布密度等中的一种或几种因素的结合综合考虑。

为了使网络规划人员和网络运行维护人员，以及O&M服务器能够识别划分的地理区域，还需要对划分后的地理区域进行编号。在每个eNB部署前，可在eNB的固件中写入该eNB部署地点所在地理区域的编号，当eNB向O&M服务器发送包含该编号的消息时，O&M服务器可通过该编号识别该地理区域。由于LTE网络覆盖的范围的不同，地理区域划分的结果也是多种多样，图2是一些网络拓扑形状示例，如图所示6种网络拓扑形状，然而实际网络拓扑形状也并不限于此。

由于每个地理区域中的小区数量少于每个物理层标识子集中的物理层标识的数量，可使得每个小区获得一个物理层标识，从而也就不会因为小区物理层标识冲突而引起的网络服务的中断。

步骤103、根据相邻地理区域的物理层标识子集不相同的原则，建立地理区域与物理层标识子集的对应关系，所述地理区域中小区的数量少于所述地理区域对应的所述物理层标识子集中物理层标识的数量；

将LTE网络覆盖的区域划分为多个地理区域后，还需要建立地理区域与物理层标识子集的对应关系，也就是一个地理区域对应一个物理层标识子集。

上述建立对应关系需要遵循原则：两个相邻地理区域的物理层标识子集不同，当然任何两个不相邻地理区域都可以分配相同的物理层标识子集。在以矩形形状为例的地理区域中，上述分配原则中的相邻关系可包括：东、西、南、北四个方向，同时也包括：东北、西北、东南、西南方向，即一个地理区域最多可以有8个相邻的地理区域。

图3所示，为LTE网络中物理层标识子集的分配示意图，其中矩形的地理区域中的数字是物理层标识子集的序列号。从图中可以看到，当K＝4时，整个LTE网络的物理层标识子集分配是以2×2的矩形的地理区域为周期重复，并且相邻的地理区域的物理层标识子集不同；当K＝5时，是以6×6的矩形的地理区域为周期重复，同样相邻的地理区域的物理层标识子集不同。

为了有效控制地理区域中的小区的数量少于物理层标识子集中的物理层标识的数量，因此还需要获得地理区域中的小区数量。运营商在划分地理区域时，可根据各个基站之间的距离，粗略估计出在每个地理区域中要部署基站的数量，而每个基站所服务的小区个数是已知的，从而可得到该地理区域中的小区的数量。例如：在某个城市要规划一个LTE网络，该LTE网络覆盖30km×30km的区域，部署1500个基站，共计4500个小区，此时运营商可以把这个覆盖区域划分为100个3km×3km的地理区域，平均每个地理区域内有45个小区，虽然每块地理区域中小区的数目是不一样的，但完全可以做到使每块区域中的小区数量不超过100。此时若将物理层标识划分为4个物理层标识子集，则每个地理区域内可供分配的物理层标识有126个。由于地理区域内的小区数量少于物理层标识子集中物理层标识的数量，从而可保证每个小区获得局部唯一的物理层标识。

步骤104、在地理区域对应的物理层标识子集中，为部署在该地理区域中的基站所服务的每个小区分别选取一个物理层标识。

也就是，建立完步骤103中的对应关系后，在eNB开机后的自配置过程中，根据地理区域与物理层标识子集的对应关系，O&M服务器在该地理区域对应的物理层标识子集中，为部署在地理区域中的基站所服务的每个小区分配一个物理层标识。

由于小区的物理层标识是由O&M服务器的应用程序分配的，所需时间很短，从而可加快eNB的自配置过程。

下面结合图4详细介绍步骤104中，O&M服务器为每个基站所服务的小区选取物理层标识的方法，并且该方法可应用在LTE网络部署阶段，当然也可应用在LTE网络中增加一个新eNB的场景，只要每个地理区域内的小区数量没有超过每个小区的物理层标识子集中物理层标识的数量，本实施例都可以保证不发生小区的物理层标识冲突。该方法具体步骤如下：

步骤401、O&M服务器收到新eNB发送的消息，该消息中包含新eNB所属的地理区域的编号；

上述新eNB可是LTE网络中新增的eNB，也可是在LTE网络初始部署阶段，在分配物理层标识时排列靠后的eNB。运营商首先确定每个eNB部署的地理区域，并把该地理区域的编号保存在eNB的固件中。当eNB开机启动后，在获取IP地址并跟O&M服务器建立连接后，把地理区域的编号发送给O&M服务器；

步骤402、O&M服务器遍历该地理区域对应的物理层标识子集，判断该物理层标识子集内是否还有未分配的物理层标识？若物理层标识子集中还有未分配的物理层标识时，则执行步骤403；否则，执行步骤404，也就需要在物理层标识子集中重复分配物理层标识；

在O&M服务器上，维护着LTE网络中每一个地理区域对应的物理层标识子集中物理层标识的分配情况，并且将未分配的物理层标识标记为“未分配”状态，而将已分配的物理层标识标记为“已分配”状态。

步骤403、O&M服务器根据获得新eNB所部署地理区域的编号，从地理区域对应的物理层标识子集中随机选择一个未分配的物理层标识，将该物理层标识标记为“已分配”状态，保存此eNB的IP地址，然后执行步骤410；

步骤404、计算新eNB和地理区域中原有eNB的IP网段地址，然后执行步骤405；

在本步骤中计算IP网段地址的方法可以采用：将每个eNB的IP地址跟其网络掩码做′与′操作，从而得到eNB的IP网段地址。

步骤405、判断原有eNB跟新eNB是否在同一个网段，若是，执行步骤407，否则执行步骤406；

步骤406、任意选择一个与新eNB在不同网段的原有eNB的一个物理层标识，然后执行步骤410；

步骤407、判断原有eNB的工作频点与新eNB的频点是否相同，若是，执行步骤409，否则，执行步骤408；

步骤408、任意选择一个与新eNB工作频点不同的原有eNB的一个物理层标识，然后执行步骤410；

步骤409、在该物理层标识子集中随机选择一个物理层标识，然后执行步骤410；

该物理层标识子集为新eNB所属地理区域对应的物理层标识子集。

步骤410、把分配的物理层标识发送给新eNB所服务的一个小区。

由图4中的步骤可知，当一个新eNB加入到LTE网络中，如果地理区域的物理层标识子集中所有物理层标识都已经分配了，此时只能重复使用物理层标识子集，并且可采用如下策略进行分配：

策略一、优先让不同网段的eNB重用相同的物理层标识。因为位置邻近的eNB可能被分配属于同一网段的IP地址，所以位于不同网段的eNB相邻的概率相对小一些。

策略二、如果地理区域内的所有eNB都处于相同的IP网段，尽量使工作频点不同eNB的小区重用相同物理层标识。因为即使两个相邻小区发生了物理层标识冲突，但由于工作频点不同，用户设备也能够容易的识别出两个小区，如果两个小区的频点也一样，在小区交界处的用户设备很难判断出这是两个小区，很有可能把它们混淆为同一个小区，这时无法借助用户设备发现实际存在的物理层标识冲突，导致网络不能及时解决配置冲突。

策略三、如果所有eNB所服务的小区都是同频的，则随机选择一个已分配的物理层标识分配给新eNB所服务的一个小区。

当采用本发明的方法进行小区的物理层标识分配后，若发生了违背前述两个原则的情况，则需要采用现有的物理层标识冲突检测技术进行检测，并为新eNB所服务的每个小区重新分配物理层标识。

本发明的实施例还提供了一种用于配合本发明实施例所述方法的装置，下面结合图5进行说明。另需要首先说明的是，由于下述实施例是为实现上述方法实施例，故该装置中的模块都是为了实现上述方法中各步骤而设，但本发明的实施例并不限于下述的实施例，任何可实现上述方法的装置都应包含于本发明的保护范围中。

参见图5，该分配小区的物理层标识的装置包括：第一划分模块、第二划分模块、对应关系模块以及分配模块，其中，

第一划分模块，用于在LTE网络部署阶段，将所述LTE网络中的物理层标识划分为多个物理层标识子集，所述物理层标识子集包含多个物理层标识；

第二划分模块，用于将所述LTE网络覆盖的区域划分为多个地理区域；

对应关系模块，用于根据相邻地理区域的所述物理层标识子集不相同的原则，建立所述地理区域与所述物理层标识子集的对应关系，所述地理区域中的小区的数量少于所述地理区域对应的所述物理层标识子集中的所述物理层标识的数量；以及

分配模块，用于在所述地理区域对应的物理层标识子集中，为所述地理区域中的每个小区分别选取不同的所述物理层标识。

在本发明的另一实施例中，所述分配模块包括：

判断模块一，用于判断所述物理层标识子集中是否有未分配的物理层标识，如果有，则任意选取一个未分配的物理层标识分配给部署在所述地理区域中的基站所服务的一个小区，并将所述未分配的物理层标识标记为已分配。

在该装置实施例中，由于物理层标识子集的数量K＜4时，不能保证相邻地理区域分配到不同的物理层标识子集，所以在本实施例中物理层标识子集的数量K的取值范围为：K≥4。在本实施例中物理层标识子集的数量K值的选取可由运营商根据LTE网络的基站数量和/或基站的分布密度决定，例如：当LTE网络中有1000个甚至更多基站时，将LTE网络中可用的物理层标识划分为4个物理层标识子集，此时每个物理层标识子集包含126个物理层标识。

由上述技术方案可知，本发明的实施例具有如下有益效果：

(1)、在LTE网络部署阶段，可依据基站的数量和分布密度等情况，划分出合适的物理层标识子集个数及地理区域大小，使得每个地理区域内的小区数量少于每个物理层标识子集中的物理层标识的数量，从而每个小区都可获得一个在地理区域内唯一的物理层标识，避免了因小区的物理层标识冲突，而引起的网络服务中断；

(2)、本发明的实施例既适用于LTE网络部署阶段，也可用于已建网络中增加新eNB的情况，只要划分的每个地理区域内的小区数量没有超过每个物理层标识子集中的物理层标识的数量，都可以保证不发生小区的物理层标识冲突。

(3)、eNB所服务的小区的物理层标识是由O&M服务器的应用程序分配的，所需时间很短，可加快了eNB的自配置过程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种分配小区的物理层标识的方法，其特征在于，在长期演进网络部署阶段，包括：

将所述长期演进网络中的物理层标识划分为多个物理层标识子集，所述物理层标识子集包含多个物理层标识；

将所述长期演进网络覆盖的区域划分为多个地理区域；

根据相邻地理区域的所述物理层标识子集不相同的原则，建立所述地理区域与所述物理层标识子集的对应关系，所述地理区域中小区的数量少于所述地理区域对应的所述物理层标识子集中物理层标识的数量；

从所述地理区域对应的所述物理层标识子集中，为部署在所述地理区域中的基站所服务的每个小区分别选取不同的所述物理层标识。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理层标识子集的数量K≥4。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述物理层标识子集的数量K根据所述长期演进网络中所述基站的数量和/或所述基站的分布密度确定。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地理区域的面积根据所述长期演进网络的容量和/或所述基站的分布密度划分。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当长期演进网络中增加新基站时，包括：

判断所述物理层标识子集中是否有未分配的物理层标识，如果有，选择一个未分配的物理层标识分配给所述新基站所服务的一个小区，并将所述未分配的物理层标识标记为已分配。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述物理层标识子集中没有所述未分配的物理层标识子集时，还包括：

获取所述新基站和所述地理区域中原有基站的互联网协议IP网段地址；

若所述原有基站跟所述新基站在同一个网段时，判断所述原有基站的工作频点是否跟所述新基站的频点相同，若是，在所述物理层标识子集中随机选择一个物理层标识分配给所述新基站所服务的一个小区。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述原有基站根所述新基站不在同一个网段时，还包括：

任意选择一个与所述新基站在不同网段的所述原有基站，把所述原有基站的一个物理层标识重复分配给所述新基站所服务的一个小区。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述原有基站的工作频点跟所述新基站的频点不相同时，还包括：

任意选择一个与所述新基站的工作频点不同的所述原有基站，把所述原有基站的一个物理层标识重复分配给所述新基站所服务的一个小区。

9.一种分配小区的物理层标识的装置，其特征在于，包括：

第一划分模块，用于在长期演进网络部署阶段，将所述长期演进网络中的物理层标识划分为多个物理层标识子集，所述物理层标识子集包含多个物理层标识；

第二划分模块，用于将所述长期演进网络覆盖的区域划分为多个地理区域；

对应关系模块，用于根据相邻地理区域的所述物理层标识子集不相同的原则，建立所述地理区域与所述物理层标识子集的对应关系，所述地理区域中小区的数量少于所述地理区域对应的所述物理层标识子集中所述物理层标识的数量；以及

分配模块，用于在所述地理区域对应的所述物理层标识子集中，为部署在所述地理区域中的基站所服务的每个小区分别选取不同的所述物理层标识。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述分配模块包括：

判断模块一，用于判断所述物理层标识子集中是否有未分配的物理层标识，如果有，选择一个未分配的物理层标识分配给新基站所服务的一个小区，并将所述未分配的物理层标识标记为已分配。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述物理层标识子集的数量K≥4。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述物理层标识子集的数量K根据所述长期演进网络的基站的数量和/或所述基站的分布密度确定。

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