CN101594618A - 一种无线网络中自适应的邻区配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线网络中自适应的邻区配置方法，包括步骤：(1)构造所有小区和基站的数据表；(2)对于每个基站，根据其与其他基站的距离，分析得出本基站以及其下辖小区所处的地理环境信息，据此信息设定邻区选择距离门限；(3)对于每个小区，选定与其距离在相应的邻区选择距离门限内的小区为其候选邻区；(4)对于每个小区，根据其候选邻区与本小区的交叠覆盖程度设置各候选邻区的优先级，之后根据本小区期望的邻区列表的大小，按优先级选定相应数量的候选小区作为邻区，记录于所述邻区列表中。本发明可以自适应地产生邻区选择距离门限，根据该值和交叠覆盖程度精确筛选出所有小区的邻区，且对邻区列表中邻区个数进行了控制，保证了邻区的双向互配。

Description

一种无线网络中自适应的邻区配置方法

技术领域

本发明涉及通信领域中的无线网络规划，尤其涉及一种自适应地对小区进行邻区配置的方法。

背景技术

网络优化是无线网络建设和发展的关键环节。在完成网络的理论规划和实际建网后，网络优化就成为提升网络性能的重要手段，成为网络维护的重要内容，也成为将来网络扩容和改造工程的重要组成部分。无线网络优化的内容大致着眼覆盖优化、邻区优化、参数优化等几个方面，其中邻区优化是网络初验阶段、割接阶段比较重要且耗时的工作。为了减少邻区优化的工作量，自动化的优化工具是必不可少的，而良好的初始邻区规划更显重要。

目前的邻区规划工作主要采用仿真软件完成。在仿真工具中可以考虑到不同小区之间的信号互干扰情况，以此作为邻区选择的主要依据。由于传播模型的参数设置不理想是难以避免的，这容易导致规划出来的邻区在地理分布上的不规则性较强，与直观的想法相悖。比如在距离本小区很远的地方某个小区被规划为邻区，是不太合理的，需要在规划后进行人工再次筛选，以便得到比较合理的预期结果。同时，利用仿真进行邻区规划需要购买仿真软件、电子地图，进行较为耗时的站点导入、参数设置、仿真调整等工作。当手头没有这些资源，而又需要进行快速的邻区配置以便得到网络初始配置时，基于地理拓扑的邻区配置方法就成为首选的解决方案。

目前已有一些基于小区间地理拓扑关系的邻区配置方法，通过设置固定的邻区选择距离门限来进行邻区的选择，这样缺乏一定的灵活性，难以针对密集城区、郊区、农村、高速公路等不同的场景都给出合适的邻区配置结果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无线网络的邻区配置方法，对各种地理环境具有自适应性。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无线网络中自适应的邻区配置方法，包括以下步骤：

(1)根据站点信息表构造所有小区和基站的数据表；

(2)对于每个基站，根据其与其他基站的距离，分析得出本基站以及其下辖小区所处的地理环境信息，据此信息设定邻区选择距离门限；

(3)对于每个小区，选定与其距离在相应的邻区选择距离门限内的小区为其候选邻区；

(4)对于每个小区，根据其候选邻区与本小区的交叠覆盖程度设置各候选邻区的优先级，之后根据本小区的邻区列表的大小由高到低选定相应数量的小区作为邻区，记录于所述邻区列表中。

其中，所述步骤(3)之前还包括：对于每个小区，将与其共站的其他小区直接选定为其邻区，记录于邻区列表中。

其中，所述步骤(4)中还包括：对于本小区的候选邻区中未被选定为本小区的邻区的小区，将其中与本小区距离小于预定距离门限的所有小区直接加入本小区的邻区列表中。

其中，所述方法还包括以下步骤：

(5)检查所有小区的邻区的单配关系，对其中单配的邻区进行双向互配处理；

(6)判断所有小区的邻区列表中邻区个数是否越界或者低于预定最低门限，若是，则对其进行相应的处理。

其中，所述步骤(2)进一步包括以下步骤：

A、对于每个基站，计算其与网络中所有其他基站的距离，从中挑选出N个与之距离最近的基站，之后计算本基站与此N个基站的平均距离Davg，所述N为大于1的自然数；

B、根据所述平均距离Davg计算每个基站下辖小区的邻区选择距离门限AdjThresh。

其中，所述步骤B中按照公式AdjThresh＝(Davg+1)*2计算所述邻区选择距离门限AdjThresh。

其中，所述步骤(4)中各候选邻区的优先级的设置方法为：

①按照公式IndexOverlapTemp＝1-d/VitualR计算各候选邻区的初始交叠覆盖指数IndexOverlapTemp，其中，参数d为当前候选邻区与本小区覆盖圆形区域的圆心之间的距离，参数VitualR为本小区覆盖圆形区域的直径，该直径设置为所述邻区选择距离门限AdjThresh的一半；

②按照公式IndexOverlap＝IndexOverlapTemp*AdjThresh/d计算各候选邻区最终的交叠覆盖指数IndexOverlap；

③根据所述最终的交叠覆盖指数大小对各候选邻区进行优先级设置，所述优先级与最终的交叠覆盖指数成正比。

本发明具有以下有益效果：

本发明适用于大部分无线网络制式，如传统的宏基站网络和BBU+RRU组网，可以自适应地产生邻区选择距离门限，进而根据邻区选择距离门限和交叠覆盖程度精确筛选出所有小区的邻区，对密集城区、郊区、农村、高速公路等场景均可灵活地作出合适的邻区配置结果；同时，本发明对邻区列表中邻区个数进行了合理的控制，并且保证了邻区双向互配，避免后期优化时出现各种由于邻区关系不合适导致的无线问题。

附图说明

图1是本发明的邻区配置方法流程图；

图2是本发明中对小区间交叠覆盖指数的计算方法示意图；

图3是本发明实施例的邻区配置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

本发明的核心思想为：首先，根据地理环境自适应地设定邻区选择距离门限，选定在邻区选择距离门限内的小区作为当前小区的候选邻区；然后，根据各候选邻区与当前小区的交叠覆盖程度选定最终的邻区。

请参阅图1，上述方法具体包括以下步骤：

101、根据输入的基站信息表，建立无线网络中所有基站的列表，以及所有小区的列表。

基站信息表中必须要的信息是基站id和小区id、基站经纬度、各小区的方位角。基站和所辖小区之间具备的互相引用关系也同时建立。对BBU+RRU方式，基站和小区的经纬度有可能是不同的，在应用时需加以注意。以下步骤中，将以传统宏基站组网方式为例进行算法说明。

102、对每一个基站，计算其与网络中所有其他基站的距离，并将这些基站按距离的升序排列，挑选出N个与之最近的基站，计算本基站与这N个基站之间的平均距离Davg，将该距离按四舍五入取整。

103、按照公式AdjThresh＝(Davg+1)*2计算所有小区在寻找地理邻近小区时所依据的邻区选择距离门限AdjThresh。

例如，Davg为1km，则AdjThresh为4km。若基站BS下包含两个小区C1和C2，则对C1或C2而言，它们周围方圆4km距离内的小区才有可能成为候选邻区，其他的超距小区都不予考虑。这一步体现了本发明的邻区配置方法对地理环境的自适应性。因为在密集城区，需要考虑的邻区搜索范围比较小，即可得到大量的候选邻区；在郊区农村或高速公路，由于站点稀疏，需要考虑在比较大的地理范围内搜索，才能找到足够的邻区。现有技术中使用固定门限进行搜索的方法显然无法对各种可能情况进行灵活处理。

104、对每个小区C，将其共站小区作为高优先级邻区加入邻区列表，这个是通常的邻区配置要求。

105、对每个小区C，寻找与之距离小于AdjThresh的小区集合S1，得到初步的候选邻区，超出距离门限的小区都不考虑作为邻区。此处的门限设置取值已经适当考虑了余量，允许网络中存在一定程度的越区覆盖等情况。

106、对每个小区C，在集合S1中寻找与小区C的交叠覆盖指数大于交叠门限Overlap的所有小区，构成集合S2，并将集合S2中的小区按照交叠指数进行降序排列。

交叠覆盖指数的计算方法见图2。假设有基站A、B，考虑A的第一扇区A1和B的第三扇区B3之间的交叠覆盖程度，A1作为主小区，B3作为A1的候选邻区之一。通常来说，从覆盖仿真图案来看，小区的覆盖范围可以近似认为是一个圆形，其主瓣覆盖方向是沿着小区的方位角向外辐射，覆盖圆形区域的直径设置为A1小区对应的距离门限AdjThresh的一半，即VirtualR＝AdjThresh/2。通过A1和B3的交叠覆盖区域的大小，可以反映出B3作为A1邻区的优先级大小。

为了定义这个交叠覆盖程度，取A1和B3覆盖圆形区域的圆心之间的距离d作为衡量依据之一。显然，d越小，交叠越多。故定义初步的交叠覆盖指数IndexOverlapTemp＝1-d/VitualR，该公式能正确反映交叠覆盖程度与距离d的反比关系。

之所以称作“初步的交叠覆盖指数”，是因为仅凭IndexOverlapTemp无法完全对应于邻区的优先级。当某些候选小区离主小区较靠近，而其IndexOverlapTemp排名较靠后时，这些候选小区有可能就被筛选掉了。其结果是远处的候选小区成为了邻区，而近处的小区反而被漏掉，这个是不合理的。基于这样的考虑，需要在IndexOverlapTemp指数的基础上加以修正。考虑到基站之间的距离关系，定义最终的小区交叠指数为IndexOverlap＝IndexOverlapTemp*AdjThresh/d。该公式反映了小区间距离越短，成为邻区的优先级越高的趋势。

计算小区C与所有S1中小区的交叠指数，将超过交叠指数门限Overlap的小区集合记为S2，其补集为S1-S2。对S2进行降序排列后，即可得到优先级依次递减的候选邻区。之后，对S1-S2会有进一步处理。

107、对小区C，在集合S2中截取前AvgNbrNum个小区作为邻区加入邻区列表。若S2的大小不足AvgNbrNum门限，取S2的全集加入C的邻区列表。之所以设定AvgNbrNum，是希望网络中规划出来的邻区数量在一个比较合理的范围波动，不至于太小而导致切换掉话，也不至于太多而导致冗余和测量性能降低。这个门限由用户给出期望值。

108、对小区C，在集合S1-S2中选取距离小于门限AdjThreshLow的所有小区加入C的邻区列表。考虑以下情形，当两小区完全背向时，根据交叠指数公式计算出来的优先级将是0。对于真实的的小区关系来说，由于天线辐射图的不完美，总是会有一定的尾瓣和旁瓣辐射，这样小区之间的交叠程度是不能忽略为0的，尤其是当小区间相当靠近的时候尤其如此。为了考虑这种情况，将距离很近的邻近小区直接加为邻区，不管此时计算出来的交叠指数如何。

109、对所有的小区进行以上104-108步的计算后，初步完成邻区分配方案P1。在P1方案中，很可能出现邻区单配的情况。在实际网络中，通常要求邻区是双向配置的，即使在极少数情况下不需要双向配置也进行双向互配，主要是为了容错处理。针对P1进行检查后，完成双向互配的邻区方案P2。这样，部分小区的邻区列表大小会超过平均的邻区个数AvgNbrNum。

110、针对方案P2，检查是否有小区的邻区个数超过了最大值MaxNbrNum的限制，通常为31个，也可按需设置为其他的数值。若有，将该小区的邻区个数截短到MaxNbrNum，得到邻区分配方案P3。若P2中有某些小区的邻区个数小于告警门限WarnNbrNum，则输出这些小区的信息供用户分析，这种规划出来的邻区偏少的情况在农村和高速公路上可能出现。最终，将P3作为最终邻区配置方案P输出。

下面给出了本发明的一个实施例：

对一个有774个小区的WCDMA网络，取算法中的参数N＝6，AvgNbrNum＝18，Overlap＝0.5，AdjThreshLow＝200m，MaxNbrNum＝31，可以得到平均的邻区个数为21个，最大31个(仅一个小区达到最大值)，最小6个(有6个小区达到最小值)。该网络中同时包括了密集城区、一般城区、郊区、农村和高速公路等场景，具备典型性。可见规划出来的邻区数量是比较符合预期水平的。

如附图3所示的，扰码为86的小区，其规划所得的邻区为扰码78、94、63、80、85、132等小区(灰色边框的小区为邻区)。从图中来看，邻区的分布是比较合理的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种无线网络中自适应的邻区配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据站点信息表构造所有小区和基站的数据表；

(2)对于每个基站，根据其与其他基站的距离，分析得出本基站以及其下辖小区所处的地理环境信息，据此信息设定邻区选择距离门限；

(3)对于每个小区，选定与其距离在相应的邻区选择距离门限内的小区为其候选邻区；

(4)对于每个小区，根据其候选邻区与本小区的交叠覆盖程度设置各候选邻区的优先级，之后根据本小区期望的邻区列表的大小，按优先级由高到低选定相应数量的候选小区作为邻区，记录于所述邻区列表中。

2、如权利要求1所述的无线网络中自适应的邻区配置方法，其特征在于，所述步骤(3)之前还包括：对于每个小区，将与其共站的其他小区直接选定为其邻区，记录于邻区列表中。

3、如权利要求1所述的无线网络中自适应的邻区配置方法，其特征在于，所述步骤(4)中还包括：对于本小区的候选邻区中未被选定为本小区的邻区的小区，将其中与本小区距离小于预定距离门限的所有小区直接加入本小区的邻区列表中。

4、如权利要求1至3任一所述的无线网络中自适应的邻区配置方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

(5)检查所有小区的邻区的单配关系，对其中单配的邻区进行双向互配处理；

(6)判断所有小区的邻区列表中邻区个数是否越界或者低于预定最低门限，若是，则对其进行相应的处理。

5、如权利要求4所述的无线网络中自适应的邻区配置方法，其特征在于，所述步骤(2)进一步包括以下步骤：

A、对于每个基站，计算其与网络中所有其他基站的距离，从中挑选出N个与之距离最近的基站，之后计算本基站与此N个基站的平均距离Davg，所述N为大于1的自然数；

B、根据所述平均距离Davg计算每个基站下辖小区的邻区选择距离门限AdjThresh。

6、如权利要求5所述的无线网络中自适应的邻区配置方法，其特征在于，所述步骤B中按照公式AdjThresh＝(Davg+1)*2计算所述邻区选择距离门限AdjThresh。

7、如权利要求4所述的无线网络中自适应的邻区配置方法，其特征在于，所述步骤(4)中各候选邻区的优先级的设置方法为：

①按照公式IndexOverlapTemp＝1-d/VitualR计算各候选邻区的初始交叠覆盖指数IndexOverlapTemp，其中，参数d为当前候选邻区与本小区各自的覆盖圆形区域的圆心之间的距离，参数VitualR为本小区覆盖圆形区域的直径，该直径设置为所述邻区选择距离门限AdjThresh的一半；

②按照公式IndexOverlap＝IndexOverlapTemp*AdjThresh/d计算各候选邻区最终的交叠覆盖指数IndexOverlap；

③根据所述最终的交叠覆盖指数大小对各候选邻区进行优先级设置，所述优先级与最终的交叠覆盖指数成正比。

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