CN102074802B - 一种确定基站天线角度的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定基站天线角度的方法及设备，主要内容包括：在确定导频污染子区和向每个导频污染子区发射导频信号的基站天线之后，确定该导频污染子区中的污染基站天线，所述污染基站天线是向该导频污染子区发射导频信号的基站天线中除发射功率最强的基站天线之外的基站天线，确定在至少一个导频污染子区转换为无导频污染子区时对各污染基站天线调整的下倾角，简便、高效地实现对导频污染的优化。

Description

一种确定基站天线角度的方法及设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种确定基站天线角度的方法及设备。

背景技术

导频污染是指在通信网络的覆盖区域中的一点上存在过多的强导频，但是这些强导频中却没有一个足够强的主导频时，在该点上的终端不支持的强导频信号的突然出现导致终端在切换过程中出现掉话的现象。如果导频覆盖不合理将会对网络性能产生消极影响，即话务呼通率低、掉话率上升、系统容量降低以及较高的误块率（BLER）。

为了解决导频污染问题，目前提出了多种导频污染优化的方法，使存在导频污染的区域中只保留一个足够强的主导频信号，以提高网络性能。目前常见的导频污染优化方法有以下两种：

第一种导频污染优化的方法：

第一步：收集某一区域的导频信息，并按照地理区域对导频信息进行分类。

第二步：根据分类后的导频信息找出前向链路数据率低的区域，并进一步分析找出的该区域的前向链路数据率低的原因是否由强信号干扰造成的。

第三步：如果找出的区域是因为强信号干扰造成前向链路数据率低，则调整产生强信号干扰的区域的扇区功率。

第四步：通过反复执行前三步的过程，直到区域的导频污染降低，区域内的网络性能满足一定的条件。

第二种导频污染优化的方法：

第一步：移动终端或PN扫描仪采集路由检测数据。

第二步：通过采集的所述路由检测数据，确定出存在导频污染的区域。

第三步：对存在导频污染区域的导频信息进行统计，确定存在导频污染的区域内的各个导频信息出现的概率、导频信息的强度以及该区域与传输导频信息的基站的距离。

第四步：根据统计结果选出最优主导频信息，并停止其他导频信息的接收。

在上述的导频污染优化方法中，通过调整扇区功率和选择主导频信号并停止其他导频信息的方式来消除导频污染，通过调整扇区功率的优化方案工作量大、重复性高，效率低下，并且调整扇区功率对不一定能够准确进行导频污染优化。选择主导频信号并停止其他导频信息的优化方案对网络覆盖区域的网络状态改变较大，可能会造成额外的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种确定基站天线角度的方法及设备，通过对基站天线角度的精确调整，简便、高效地实现对导频污染的优化。

一种确定基站天线角度的方法，所述方法包括：

从设定区域中确定多个导频污染子区，并分别确定向每个导频污染子区发射导频信号的基站天线；

针对每个导频污染子区，确定该导频污染子区中的污染基站天线，所述污染基站天线是向该导频污染子区发射导频信号的基站天线中除发射功率最强的基站天线之外的基站天线；

确定在至少一个导频污染子区转换为无导频污染子区时对各污染基站天线调整的下倾角；

其中，确定的导频污染子区包括实际导频污染子区和潜在导频污染子区；

从设定区域中确定实际导频污染子区，包括：

从所述设定区域中选择一个待处理子区；分别确定待处理子区通过主公共控制物理信道PCCPCH获得的导频信号，其中，每个导频信号是一个基站天线按照自身实际运行时需要的发射功率，或者按照基站天线的最大发射功率，通过PCCPCH向该待处理子区发射的；在待处理子区获得的导频信号中，至少N个导频信号满足以下条件时，将该待处理子区作为实际导频污染子区：

N个导频信号中，每个导频信号的强度不小于设定的第一门限值，并且，任意两个导频信号的强度之差的绝对值不大于第二门限值，其中：N为自然数，且N不大于待处理子区获得的导频信号总数，也不小于第一设定数量；

从设定区域中确定潜在导频污染子区，包括：

从所述设定区域中选择一个待处理子区；分别确定待处理子区通过PCCPCH获得的由基站天线按照自身实际运行时需要的发射功率向该待处理子区发射的导频信号，并在确定该待处理子区获得的N个导频信号中，每个导频信号的强度不小于设定的第一门限值并且存在强度之差的绝对值大于第二门限值的两个导频信号时，进一步确定该待处理子区中的终端接收到的、由基站天线按照自身最大发射功率通过PCCPCH向该待处理子区发射的导频信号是否满足以下条件，若是，则将该待处理子区作为潜在导频污染子区：强度不小于设定的第一门限值的导频信号的数量不小于第一设定数量，并且，强度不小于设定的第一门限值的导频信号中的任意两个导频信号的强度之差的绝对值不大于第二门限值。

一种确定基站天线角度的设备，所述设备包括：

子区确定模块，用于从设定区域中确定多个导频污染子区，其中，确定的导频污染子区包括实际导频污染子区和潜在导频污染子区；

从设定区域中确定实际导频污染子区，包括：

从所述设定区域中选择一个待处理子区；分别确定待处理子区通过主公共控制物理信道PCCPCH获得的导频信号，其中，每个导频信号是一个基站天线按照自身实际运行时需要的发射功率，或者按照基站天线的最大发射功率，通过PCCPCH向该待处理子区发射的；在待处理子区获得的导频信号中，至少N个导频信号满足以下条件时，将该待处理子区作为实际导频污染子区：

N个导频信号中，每个导频信号的强度不小于设定的第一门限值，并且，任意两个导频信号的强度之差的绝对值不大于第二门限值，其中：N为自然数，且N不大于待处理子区获得的导频信号总数，也不小于第一设定数量；

从设定区域中确定潜在导频污染子区，包括：

从所述设定区域中选择一个待处理子区；分别确定待处理子区通过PCCPCH获得的由基站天线按照自身实际运行时需要的发射功率向该待处理子区发射的导频信号，并在确定该待处理子区获得的N个导频信号中，每个导频信号的强度不小于设定的第一门限值并且存在强度之差的绝对值大于第二门限值的两个导频信号时，进一步确定该待处理子区中的终端接收到的、由基站天线按照自身最大发射功率通过PCCPCH向该待处理子区发射的导频信号是否满足以下条件，若是，则将该待处理子区作为潜在导频污染子区：强度不小于设定的第一门限值的导频信号的数量不小于第一设定数量，并且，强度不小于设定的第一门限值的导频信号中的任意两个导频信号的强度之差的绝对值不大于第二门限值；

天线确定模块，用于分别确定向每个导频污染子区发射导频信号的基站天线；

天线划分模块，用于针对每个导频污染子区，确定该导频污染子区中的污染基站天线，所述污染基站天线是向该导频污染子区发射导频信号的基站天线中除发射功率最强的基站天线之外的基站天线；

角度确定模块，用于确定在至少一个导频污染子区转换为无导频污染子区时对各污染基站天线调整的下倾角。

由于本发明实施例在确定导频污染子区和向每个导频污染子区发射导频信号的基站天线之后，将导频污染子区的基站天线划分为服务基站天线和污染基站天线，并确定在至少一个导频污染子区转换为无导频污染子区时对各污染基站天线调整的下倾角，因此，按照确定的下倾角对污染天线的下倾角进行调整，可以实现对导频污染的优化，由于通过对下倾角的调整达到减少导频污染的目的，以此，可以简便、高效地实现对导频污染的优化。

附图说明

图1为本发明实施例一中确定基站天线角度的方法示意图；

图2为本发明实施例一中利用遗传算法确定各污染基站天线调整的下倾角的流程示意图；

图3（a）、图3（b）和图3（c）为本发明实施例二中确定基站天线角度的设备结构示意图。

具体实施方式

为了实现本发明实施例，本发明提出对向出现导频污染区域发射导频信号的部分基站天线的下倾角通过优良算法进行调整，通过精确地调整下倾角来改变基站天线的覆盖范围，进而改善设定区域中部分污染区域的导频信号接收状态，减少导频污染区域的数量，达到导频污染的优化。

下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细描述。

实施例一：

本发明实施例一提出一种确定基站天线角度的方法，如图1所示，实施例一的方法包括以下步骤：

步骤101：从设定区域中确定多个导频污染子区。

步骤102：分别确定向每个导频污染子区发射导频信号的基站天线。

在本实施例中，每个导频污染子区都会接收到多个基站天线发射的导频信号，任意两个导频污染子区接收到的导频信号可能来自同一基站天线，也可能来自不同的基站天线。

步骤103：针对每个导频污染子区，将向该导频污染子区发射导频信号的基站天线划分为服务基站天线和污染基站天线。

本实施例按照路损最小原则为每个导频污染子区确定一个服务基站天线，即从向导频污染子区发射导频信号的基站天线中选择发射功率最强的基站天线作为服务基站天线，并将其他的基站天线作为污染基站天线。

步骤104：确定在至少一个导频污染子区转换为无导频污染子区时对各污染基站天线调整的下倾角。

本实施例中通过优良算法确定污染基站天线调整的下倾角，特别是通过优良算法中的遗传算法确定污染基站天线调整的下倾角后，可以利用确定的污染基站天线调整的下倾角对基站天线的下倾角进行调整，减少导频污染。

具体的过程为：

根据预先设定的多个下倾角调整幅度，分别确定在按照每个下倾角调整幅度进行下倾角调整时的适应值参数，并将最小的适应性参数对应的下倾角调整幅度作为确定的污染基站天线调整的下倾角。

通过本实施例中步骤101~步骤104的优化导频污染的方案，由于对导频污染子区的污染基站天线的下倾角进行调整，也就是调整了污染基站天线的覆盖范围，简便、高效地减少了出现导频污染的子区数量，并且通过对下倾角的调整来达到优化导频污染的目的，可以准确地调整污染基站天线的覆盖范围，使导频污染优化的效果较好。

步骤105：在污染基站天线的下倾角调整后，确定设定区域中的导频污染子区数量。

通过进一步对下倾角调整后的设定区域中的导频污染子区数量进行确定，可以判断设定区域中的导频污染程度是否已经达到规定的较好的程度。如果设定区域中的导频污染程度较轻，满足通信业务的需求时，可以认为导频污染优化过程结束；否则，虽然已经减少导频污染子区的数量，但是设定区域中的导频污染程度仍然较重，需要继续进行导频污染优化。

步骤106：在确定的导频污染子区数量不小于设定数量时，确定对各污染基站天线调整的下倾角和方位角，使得通过确定的基站天线调整的下倾角和方位角对基站天线调整后，可以减少导频污染。

例如，本实施例中可以将设定数量设置为调整前导频污染子区数量N_orginal与表示系统性能优化的改善程度的参数OpR_system的比值，OpR_system的取值是大于1的整数。

在进行下倾角调整后，导频污染子区数量仍然较多，因此，需要进一步同时对污染基站天线的下倾角和方位角进行调整，也就是同时对基站天线的覆盖区域和朝向进行调整，以达到进一步的导频污染优化的目的。

本步骤的具体实现方式为：

首先，确定多个角度调整组，其中每个角度调整组包含一个下倾角调整幅度和一个方位角调整幅度；然后分别确定在按照每个角度调整组中下倾角调整幅度和方位角调整幅度进行下倾角和方位角调整时的适应值参数；最后，将最小的适应性参数对应的角度调整组作为确定的污染基站天线调整的下倾角和方位角。

通过以上步骤101~步骤106的方案，在单独对污染基站天线的下倾角调整后，如果导频污染子区数量仍然较多，可以继续对污染基站天线的下倾角和方位角同时进行调整，以确保导频污染的优化能够满足网络通信性能的要求。

下面分别对本发明实施例一的各步骤进行详细描述。

本发明实施例一对设定区域中的各子区按照导频污染的状态划分为四种类型：无强导频子区、实际导频污染子区、潜在导频污染子区和无导频污染子区，其中，实际导频污染子区和潜在导频污染子区都是实施例一中涉及的导频污染子区。

本实施例对上述四种子区的定义如下：

无强导频子区：该子区中的终端通过主公共控制物理信道（PrimaryCommon Control Physical Channel，PCCPCH）接收到的基站天线发送的导频信号（PCCPCH_RSCP）的信号强度都低于设定的第一门限值（PCCPCH_RSCP_Threshold），例如，如果子区中的终端接收到的PCCPCH_RSCP的信号强度都低于-85dB时，表示该子区为无强导频子区。

导频污染子区：该子区中已出现导频污染现象，即该子区中的终端接收到的PCCPCH_RSCP中，有至少N个PCCPCH_RSCP满足以下条件：每个PCCPCH_RSCP的信号强度不小于第一门限值（如：-85dB），并且，任意两个导频信号的强度之差的绝对值不大于第二门限值（如：6dB），其中：N为自然数，且N不大于该子区获得的导频信号总数，也不小于第一设定数量（如：4个），表示导频污染子区中有至少4个导频信号的强度较强，但这4个导频信号中没有处于主导地位的导频信号。

潜在导频污染子区：该子区当前还没有出现导频污染现象，但是随着基站天线下倾角和方向角的调整有可能出现导频污染。

无导频污染子区：该子区没有出现导频污染现象，随着基站天线下倾角和方向角的调整也不会出现导频污染。

在步骤101中，从设定区域中确定多个导频污染子区的方法为：

第一步：从所述设定区域中选择一个待处理子区。

第二步：计算向该待处理子区发射导频信号的每个基站天线到该待处理子区的路径损耗。

假设该待处理子区中的终端能够收到来自5个基站天线的导频信号，则分别确定这5个基站天线中，每个基站天线与该待处理子区中的终端之间的路径损耗。

第三步：将得到的5个路径损耗分别与预先设定的路径损耗门限值进行比较，如果这5个路径损耗全部都不小于路径损耗门限值，则确定没有基站天线覆盖该待处理子区；否则，执行第四步。

在本步骤中，预先设定的路径损耗门限值可以通过公式（1）确定：

max_pathloss＝P_{PCPCH_i}-L_bi-L_m-L+G_max-PCCPCH_RSCP_Threshold    （1）

其中：max_pathloss表示路径损耗门限值；P_{PCCPCH_i}表示第i个基站天线通过PCCPCH发射导频信号的发射功率；PCCPCRISCPThresh表示PCCPCH_RSCP的信号强度不小于的第一门限值，如-85dB；L_bi表示第i个基站天线的馈线损耗；L_m表示待处理子区中终端的损耗；G_m表示待处理子区中终端的天线增益；G_max表示待处理子区中终端的天线理论上的最大增益；i为自然数，其取值为1~5。

本发明实施例也不限于通过其他方式确定路径损耗门限值，如通过经验值统计确定等。

在本步骤中，如果5个基站天线与待处理子区中终端的路径损耗都较大，表示基站天线无法覆盖到该待处理子区。

第四步：确定路径损耗小于路径损耗门限值的基站天线，并确定待处理子区通过PCCPCH接收到的导频信号的强度PCCPCH_RSCP。

在本步骤中，假设有4个基站天线与待处理子区的路径损耗小于路径损耗门限值，这4个基站天线分别是基站天线1~基站天线4。分别确定待处理子区中的终端通过PCCPCH接收到的基站天线1~基站天线4发射的导频信号的强度PCCPCH_RSCP_1~PCCPCH_RSCP_4。

本步骤中，终端接收到的导频信号的强度PCCPCH_RSCP可以通过以下公式（2）确定。

PCCPCH_RSCP_{(x，y)_i}＝P_{PCCPCH_i}+G_b-L_bi-Pathloss_i-L_m+G_m-L    （2）

其中：PCCPCH_RSCP_{(x，y)_i}表示待处理子区中的终端接收到的第i个基站天线发射的导频信号的强度；P_{PCCPCH_i}表示第i个基站天线通过PCCPCH发射导频信号的发射功率（这里的发射功率可以是基站天线在实际运行时需要的发射功率，如取值为最大发射功率的70%）；G_b表示基站天线增益；L表示人体损耗；L_bi表示第i个基站天线的馈线损耗；L_m表示待处理子区中终端的损耗；G_m表示待处理子区中终端的天线增益；pathloss_i表示第i个基站天线的路径损耗；i为自然数，其取值为1~4。

本发明实施例也不限于通过其他算法确定终端接收到的第i个基站天线发射的导频信号的强度。

第五步：将确定的4个导频信号的强度分别与第一门限值进行比较。

这里的第一门限值可以取值为-85dB，如果这4个导频信号的强度都小于-85dB，则认为该待处理子区为无强导频子区；否则，确定强度不小于-85dB的导频信号的数量。

第六步：判断强度不小于-85dB的导频信号的数量是否不小于第一设定数量（如：第一设定数量取值为4），若是，则执行第七步；否则，确定该待处理子区为无导频污染子区。

第七步：从强度不小于-85dB的导频信号中，判断任意两个导频信号的强度之差的绝对值是否不大于第二门限值；若是，表示该待处理子区为实际导频污染子区；否则，执行第八步。

这里的第二门限值可以取值为6dB。

假设第六步中有4个基站天下发射的导频信号的强度不小于-85dB，则表示该待处理子区中存在多个强导频信号，需要进一步确认这些强导频中是否有处于主导地位的导频信号，若没有处于主导地位的导频信号，则表示该待处理子区为实际导频污染子区；否则，需要进一步确认该待处理子区是否是潜在导频污染子区。

本步骤中判断任意两个导频信号的强度之差的绝对值是否不大于第二门限值的方式包括但不限于：

将强度不小于-85dB的导频信号按照强度由大到小的顺序排列，如果强度最高的导频信号与强度最低的导频信号的强度之差不大于6dB，则确定任意两个导频信号的强度之差的绝对值不大于。

第八步：基站天线按照自身最大发射功率通过PCCPCH向待处理子区发射导频信号时，确定待处理子区中的终端接收到的导频信号的强度。

由于在第四步中确定路径损耗小于路径损耗门限值的基站天线有4个，分别为基站天线1~基站天线4，因此，本步骤中确定的是基站天线1~基站天线4按照自身最大发射功率通过PCCPCH向待处理子区发射导频信号时，终端接收到的导频信号的强度。

本步骤中，终端接收到的导频信号的强度PCCPCH_RSCP可以通过以下公式（3）确定。

PCCPCH_RSCP_{(x,y)_i_max}＝P_{PCCPCH_i}+G_max-L_bi-Pathloss_i-L_m+G_m-L    （3）

其中：PCCPCH_RSCP_{(x,y)_i_max}表示待处理子区中的终端接收到的第i个基站天线在最大发射功率情况下发射的导频信号的强度；P_{PCCPCH_i}表示第i个基站天线通过PCCPCH发射导频信号的发射功率（为基站天线的最大发射功率）；G_max表示待处理子区中终端的天线理论上的最大增益；L_bi表示第i个基站天线的馈线损耗；L_m表示待处理子区中终端的损耗；G_m表示待处理子区中终端的天线增益；L表示人体损耗；pathloss_i表示第i个基站天线的路径损耗；i为自然数，其取值为1~4。

第九步：将确定的4个导频信号的强度分别与第一门限值（如-85dB）进行比较，并判断强度不小于第一门限值的导频信号数量是否不小于第一设定数量（如4个）。

如果强度不小于第一门限值的导频信号数量不小于第一设定数量，则执行第十步；否则，确定该待处理子区为无导频污染子区。

第十步：从强度不小于-85dB的4个导频信号中，判断任意两个导频信号的强度之差的绝对值是否不大于第二门限值（6dB）；若是，表示该待处理子区为潜在导频污染子区；否则，该待处理子区为无导频污染子区。

在本步骤完成后，可以确定该待处理子区是否是导频污染子区，分别多次执行上述步骤，可以确定设定区域中的多个待处理子区的状态。

在本实施例中，首先在基站天线利用自身实际运行时需要的发射功率通过PCCPCH向待处理子区中的终端发射导频信号时，如果确认该待处理子区不是实际污染子区，则还需要进一步确认该待处理子区是否是潜在污染子区，即在基站天线利用自身最大发射功率通过PCCPCH向待处理子区中的终端发射导频信号时，确定该待处理子区是否存在导频污染，如果此时存在导频污染，表示该待处理子区是潜在导频污染子区，也需要进行后续的污染基站天线的下倾角调整操作，以避免仅针对实际导频污染子区进行优化操作时，虽然消除了实际导频污染子区的导频污染，但却使周边原本不存在导频污染的子区造成新的导频污染的问题。

本发明实施例中，基站天线也可以分别按照自身实际运行时需要的发射功率，或者按照基站天线的最大发射功率，通过PCCPCH向待处理子区发射导频信号，分别通过两次运算确定待处理子区是否是实际导频污染子区或潜在导频污染子区，并将确定的实际导频污染子区和潜在导频污染子区统称为导频污染子区。

当确定设定区域的导频污染子区后，在步骤103中将分别针对每个导频污染子区，确定向该导频污染子区发射导频信号的基站天线，并将每个导频污染子区的基站天线划分为服务基站天线和污染基站天线。

假设某一导频污染子区的基站天线为基站天线1~基站天线4，其中，基站天线2是服务基站天线，其下倾角和方位角保持不变，基站天线1、基站天线3和基站天线4是污染基站天线。

在步骤104中，利用遗传算法确定在至少一个导频污染子区转换为无导频污染子区时，对各污染基站天线调整的下倾角的过程如图2所示，可以包括以下内容：

第一步：确定污染基站天线，并采集各污染基站天线的参数信息。

这里的参数信息包括但不限于：污染基站天线通过PCCPCH发射导频信号时的发射功率、污染基站天线的馈线损耗、污染基站天线到导频污染子区得路径损耗、污染基站天线在水平方向的增益以及污染基站天线在垂直方向的增益。

第二步：初始化群体，确定遗传算法中染色体的编码方式及其长度。

这里的群体是指污染基站天线。

在本步骤中，根据污染基站天线下倾角的取值范围确定染色体二进制编码串的长度和二进制编码与实际角度值的换算关系，也就是确定染色体编码方式。

由于本实施中假设基站天线1、基站天线3和基站天线4是污染基站天线，因此，染色体基因一是基站天线1的下倾角，染色体基因二是基站天线3的下倾角，染色体基因三是基站天线4的下倾角，即赋予群体中每个个体一个染色体基因值。

第三步：确定个体适应性参数和群体适应性参数。

适应性参数可以看作是目标函数的线性变换，由于进行导频污染优化的目的是希望导频污染优化之后，该优化区域中存在实际导频污染的子区数量和潜在导频污染的子区数目之和尽可能小，同时还希望污染基站天线的下倾角或方位角尽调整的范围尽可能小，因此，进行下倾角调整时的适应性参数通过以下公式（4）确定：

其中：f_下倾角表示进行下倾角调整时的适应性参数；C_min是常数，C_min越大表示适应性越好；N表示当前导频污染子区的数量；α表示加权系数；V_i表示第i个基站天线按照设定的下倾角调整幅度调整后的下倾角，V_i0表示第i个基站天线按照在未调整前的下倾角；i的取值为1~n，n表示导频污染子区的污染基站天线数量。

进行方位角调整时的适应性参数通过以下公式（5）确定：

其中：f_方位角表示进行方位角调整时的适应性参数；C_min是常数；N表示当前导频污染子区的数量；β表示加权系数；H_i表示第i个基站天线按照设定的方位角调整幅度调整后的方位角，H_i0表示第i个基站天线按照在未调整前的方位角；i的取值为1~n，n表示导频污染子区的污染基站天线数量。

进行下倾角和方位角调整时的适应值参数通过以下公式（6）确定：

其中：f_{下倾角和方位角}表示进行下倾角和方位角调整时的适应性参数；C_min表示；N表示当前导频污染子区的数量；α、β表示加权系数；V_i表示第i个基站天线按照设定的下倾角调整幅度调整后的下倾角，V_i0表示第i个基站天线按照在未调整前的下倾角；H_i表示第i个基站天线按照设定的方位角调整幅度调整后的方位角，H_i0表示第i个基站天线按照在未调整前的方位角；i的取值为1~n，n表示导频污染子区的污染基站天线数量。

f_下倾角、f_方位角和f_{下倾角和方位角}是个体适应性参数，群体适应性参数根据公式（7）确定。

$f_{\mathrm{avg}}=\frac{1}{\mathrm{Popsize}}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}f---\left(7\right)$

其中：如果f表示f_下倾角，则f_cg表示进行下倾角调整时的群体适应性参数，如果f表示f_方位角，则f_avg表示进行方位角调整时的群体适应性参数，如果f表示f_{下倾角和方位角}，则f_gva表示进行下倾角和方位角调整时的群体适应性参数；Popsize表示导频污染子区的污染基站天线数量；i的取值为1~n，n表示导频污染子区的污染基站天线数量。

第四步：对每个个体进行评价。

本步骤的具体做法是：

（1）、根据每个个体（即污染基站天线1、污染基站天线3或污染基站天线4）的染色体编码的换算关系，换算出其下倾角的大小v_i。

在本实施例中，换算出的下倾角大小分别为v₁，v₃，v₄，进而根据每个个体的下倾角大小确定该个体到达导频污染子区的垂直增益。

（2）、分别对设定区域中的每一导频污染子区进行以下操作：

A、针对某一导频污染子区，计算出基站天线1、3和4到该导频污染子区的PCCPCH_RSCP的强度；

B、根据各个天线在该导频污染子区的PCCPCH_RSCP的强度，判断该导频污染子区是否已转换为无导频污染子区。

（3）、得到当前总的导频污染子区数量N；

（4）、计算出污染基站天线在进行下倾角调整时的适应值参数

（5）、确定该群体（污染基站天线1、污染基站天线3和污染基站天线4）在进行下倾角调整时的群体适应性参数f_avg。

第五步：根据得到的群体适应性参数f_avg进行配对、交叉繁殖得到新一代群体。

在本步骤中，采用轮盘赌的方式进行配对。

在进行交叉繁殖时，通过以下公式（8）确定交叉算子。

$P_c=\left\{\begin{array}{cc}{P}_{c1}-\frac{(P_{c1}-P_{c2})(f^{/}-f_{\mathrm{avg}})}{f_{\max }-f_{\mathrm{avg}}}& f^{/}\&GreaterEqual;f_{\mathrm{avg}}\\ P_{c1}& f^{/}<f_{\mathrm{avg}}\end{array}\right.---\left(8\right)$

其中：f_max表示每代群体中得到的最大的适应性参数；f_avg表示每代群体中得到的群体适应性参数；f′表示要交叉的两个个体的适应性参数中，较大的适应性参数；P_c1和P_c2为变量，例如：P_c1＝0.9，P_c2＝0.6。

第六步：评价新生成的个体。

第七步：进行选择运算。

在本步骤中需要确定选择算子，由于子辈（新生成的个体）不一定比父辈更好，因此，在父辈和子辈之间进行选择算子的确定。

在本步骤中，将最优保存策略和基于适应性参数大小顺序的选择算子结合进行选择算子的确定。

第八步：进行变异运算。

通过以下公式（9）确定变异算子。

$P_m=\left\{\begin{array}{cc}{P}_{m1}-\frac{(P_{m1}-P_{m2})(f_{\max }-f)}{f_{\max }-f_{\mathrm{avg}}}& f\&GreaterEqual;f_{\mathrm{avg}}\\ P_{m1}& f<f_{\mathrm{avg}}\end{array}\right.---\left(9\right)$

其中：f_max表示每代群体中得到的最大的适应性参数；f_avg表示每代群体中得到的群体适应性参数；f表示要变异的个体的适应性参数；P_m1和P_m2为变量，例如：P_m1＝0.1，P_m2＝0.001。

第九步：判断变异后得到的个体适应性参数和群体适应性参数是否满足设定条件，即判断通过本实施例的遗传算法是否对设定区域中的导频污染进行优化，且优化程度满足需求。若是，则输出优化结果，即输出确定的污染基站天线调整的下倾角和方位角；否则，判断迭代次数是否达到最大迭代次数，若没有达到最大迭代次数，则跳转至第四步，若达到最大迭代次数，则输出优化结果。

实施例二：

本发明实施例二提供一种确定基站天线角度的设备，如图3（a）、3（b）和3（c）所示，所述设备包括子区确定模块11、天线确定模块12、天线划分模块13和角度确定模块14，其中：子区确定模块11用于从设定区域中确定多个导频污染子区；天线确定模块12用于分别确定向每个导频污染子区发射导频信号的基站天线；天线划分模块13用于针对每个导频污染子区，确定该导频污染子区中的污染基站天线，所述污染基站天线是向该导频污染子区发射导频信号的基站天线中除发射功率最强的基站天线之外的基站天线；角度确定模块14用于确定在至少一个导频污染子区转换为无导频污染子区时对各污染基站天线调整的下倾角。

如图3（b）所示，所述子区确定模块11包括选择子模块21、导频信号确定子模块22和污染子区确定子模块23，其中：选择子模块21用于从所述设定区域中选择一个待处理子区；导频信号确定子模块22用于分别确定待处理子区通过PCCPCH获得的导频信号，其中，每个导频信号是一个基站天线向该待处理子区发射的；污染子区确定子模块23用于在待处理子区获得的导频信号中，至少N个导频信号满足以下条件时，将该待处理子区作为导频污染子区：N个导频信号中，每个导频信号的强度不小于设定的第一门限值，并且，任意两个导频信号的强度之差的绝对值不大于第二门限值；其中：N为自然数，且N不大于待处理子区获得的导频信号总数，也不小于第一设定数量。

所述导频信号确定子模块22确定的导频信号是基站天线按照自身实际运行时需要的发射功率，或者按照基站天线的最大发射功率发射的。

如图3（c）所示，所述设备还包括数量确定模块15，用于根据确定的污染基站天线调整的下倾角对污染基站天线的下倾角进行调整后，确定设定区域中的导频污染子区数量；所述角度确定模块14还用于在确定的导频污染子区数量不小于第二设定数量时，确定对各污染基站天线调整的下倾角和方位角。

所述角度确定模块14还用于通过优良算法确定污染基站天线调整的下倾角，以及通过优良算法确定污染基站天线调整的下倾角和方位角。

所述角度确定模块14可以划分为参数确定子模块24和执行子模块25，角度确定模块14调整下倾角或调整下倾角和方位角时的操作过程分别如下：

调整下倾角：

参数确定子模块24用于根据预先设定的多个下倾角调整幅度，分别确定在按照每个下倾角调整幅度进行下倾角调整时的适应性参数；执行子模块25用于将最小的适应性参数对应的下倾角调整幅度作为确定的污染基站天线调整的下倾角。

调整下倾角和方位角：

参数确定子模块24用于确定多个角度调整组，分别确定在按照每个角度调整组中下倾角调整幅度和方位角调整幅度进行下倾角和方位角调整时的适应性参数，其中每个角度调整组包含一个下倾角调整幅度和一个方位角调整幅度；执行模块25用于将最小的适应性参数对应的角度调整组作为确定的污染基站天线调整的下倾角和方位角。

为了区分在调整下倾角或调整下倾角和方位角时的角度确定模块14，可以将调整下倾角时的参数确定子模块24和执行子模块25称之为第一参数确定子模块和第一执行子模块，调整下倾角和方位角时的参数确定子模块24和执行子模块25称之为第二参数确定子模块和第二执行子模块。

通过本发明实施例提供的方法和设备，对污染基站天线的下倾角和方位角进行调整可以较好地达到改善导频污染的目的，由于本发明实施例利用全局求解最优化的优良算法进行污染基站天线的下倾角和方位角的调整，克服了目前人工调整扇区功率导致的工作量大、重复性高，效率低下的问题；同时，本发明实施例引入潜在导频污染子区的概念，在消除了已存在导频污染子区的导频污染情况下，还避免了由于基站天线角度调整导致原本不存在导频污染的子区造成新的导频污染的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种确定基站天线角度的方法，其特征在于，所述方法包括：

从设定区域中确定多个导频污染子区，并分别确定向每个导频污染子区发射导频信号的基站天线；

针对每个导频污染子区，确定该导频污染子区中的污染基站天线，所述污染基站天线是向该导频污染子区发射导频信号的基站天线中除发射功率最强的基站天线之外的基站天线；

确定在至少一个导频污染子区转换为无导频污染子区时，对各污染基站天线调整的下倾角；

其中，确定的导频污染子区包括实际导频污染子区和潜在导频污染子区；

从设定区域中确定实际导频污染子区，包括：

从所述设定区域中选择一个待处理子区；分别确定待处理子区通过主公共控制物理信道PCCPCH获得的导频信号，其中，每个导频信号是一个基站天线按照自身实际运行时需要的发射功率，或者按照基站天线的最大发射功率，通过PCCPCH向该待处理子区发射的；在待处理子区获得的导频信号中，至少N个导频信号满足以下条件时，将该待处理子区作为实际导频污染子区：

N个导频信号中，每个导频信号的强度不小于设定的第一门限值，并且，任意两个导频信号的强度之差的绝对值不大于第二门限值，其中：N为自然数，且N不大于待处理子区获得的导频信号总数，也不小于第一设定数量；

从设定区域中确定潜在导频污染子区，包括：

从所述设定区域中选择一个待处理子区；分别确定待处理子区通过PCCPCH获得的由基站天线按照自身实际运行时需要的发射功率向该待处理子区发射的导频信号，并在确定该待处理子区获得的N个导频信号中，每个导频信号的强度不小于设定的第一门限值并且存在强度之差的绝对值大于第二门限值的两个导频信号时，进一步确定该待处理子区中的终端接收到的、由基站天线按照自身最大发射功率通过PCCPCH向该待处理子区发射的导频信号是否满足以下条件，若是，则将该待处理子区作为潜在导频污染子区：强度不小于设定的第一门限值的导频信号的数量不小于第一设定数量，并且，强度不小于设定的第一门限值的导频信号中的任意两个导频信号的强度之差的绝对值不大于第二门限值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定对各污染基站天线调整的下倾角之后，所述方法还包括：

根据确定的污染基站天线调整的下倾角对污染基站天线的下倾角进行调整后，确定设定区域中的导频污染子区数量；

在确定的导频污染子区数量不小于第二设定数量时，确定对各污染基站天线调整的下倾角和方位角。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

通过优良算法确定污染基站天线调整的下倾角，以及通过优良算法确定污染基站天线调整的下倾角和方位角。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过优良算法确定污染基站天线调整的下倾角，包括：

根据预先设定的多个下倾角调整幅度，分别确定在按照每个下倾角调整幅度进行下倾角调整时的适应性参数；

将最小的适应性参数对应的下倾角调整幅度作为确定的污染基站天线调整的下倾角。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，进行下倾角调整时的适应性参数通过以下公式确定：

其中：f_下倾角表示进行下倾角调整时的适应性参数；C_min是常数；N表示当前导频污染子区的数量；α表示加权系数；V_i表示第i个基站天线按照设定的下倾角调整幅度调整后的下倾角，V_i0表示第i个基站天线按照在未调整前的下倾角；i的取值为1~n，n表示导频污染子区的污染基站天线数量。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过优良算法确定污染基站天线调整的下倾角和方位角，包括：

确定多个角度调整组，其中每个角度调整组包含一个下倾角调整幅度和一个方位角调整幅度；

分别确定在按照每个角度调整组中下倾角调整幅度和方位角调整幅度进行下倾角和方位角调整时的适应性参数；

将最小的适应性参数对应的角度调整组作为确定的污染基站天线调整的下倾角和方位角。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进行下倾角和方位角调整时的适应性参数通过以下公式确定：

其中：f_{下倾角和方位角}表示进行下倾角和方位角调整时的适应性参数；C_min表示常数；N表示当前导频污染子区的数量；α、β表示加权系数；V_i表示第i个基站天线按照设定的下倾角调整幅度调整后的下倾角，V_i0表示第i个基站天线按照在未调整前的下倾角；H_i表示第i个基站天线按照设定的方位角调整幅度调整后的方位角，H_i0表示第i个基站天线按照在未调整前的方位角；i的取值为1~n，n表示导频污染子区的污染基站天线数量。

8.一种确定基站天线角度的设备，其特征在于，所述设备包括：

子区确定模块，用于从设定区域中确定多个导频污染子区，其中，确定的导频污染子区包括实际导频污染子区和潜在导频污染子区；

从设定区域中确定实际导频污染子区，包括：

从所述设定区域中选择一个待处理子区；分别确定待处理子区通过主公共控制物理信道PCCPCH获得的导频信号，其中，每个导频信号是一个基站天线按照自身实际运行时需要的发射功率，或者按照基站天线的最大发射功率，通过PCCPCH向该待处理子区发射的；在待处理子区获得的导频信号中，至少N个导频信号满足以下条件时，将该待处理子区作为实际导频污染子区：

N个导频信号中，每个导频信号的强度不小于设定的第一门限值，并且，任意两个导频信号的强度之差的绝对值不大于第二门限值，其中：N为自然数，且N不大于待处理子区获得的导频信号总数，也不小于第一设定数量；

从设定区域中确定潜在导频污染子区，包括：

从所述设定区域中选择一个待处理子区；分别确定待处理子区通过PCCPCH获得的由基站天线按照自身实际运行时需要的发射功率向该待处理子区发射的导频信号，并在确定该待处理子区获得的N个导频信号中，每个导频信号的强度不小于设定的第一门限值并且存在强度之差的绝对值大于第二门限值的两个导频信号时，进一步确定该待处理子区中的终端接收到的、由基站天线按照自身最大发射功率通过PCCPCH向该待处理子区发射的导频信号是否满足以下条件，若是，则将该待处理子区作为潜在导频污染子区：强度不小于设定的第一门限值的导频信号的数量不小于第一设定数量，并且，强度不小于设定的第一门限值的导频信号中的任意两个导频信号的强度之差的绝对值不大于第二门限值；

天线确定模块，用于分别确定向每个导频污染子区发射导频信号的基站天线；

天线划分模块，用于针对每个导频污染子区，确定该导频污染子区中的污染基站天线，所述污染基站天线是向该导频污染子区发射导频信号的基站天线中除发射功率最强的基站天线之外的基站天线；

角度确定模块，用于确定在至少一个导频污染子区转换为无导频污染子区时对各污染基站天线调整的下倾角。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

数量确定模块，用于根据确定的污染基站天线调整的下倾角对污染基站天线的下倾角进行调整后，确定设定区域中的导频污染子区数量；

所述角度确定模块，还用于在确定的导频污染子区数量不小于第二设定数量时，确定对各污染基站天线调整的下倾角和方位角。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述角度确定模块，还用于通过优良算法确定污染基站天线调整的下倾角，以及通过优良算法确定污染基站天线调整的下倾角和方位角。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述角度确定模块，包括：

第一参数确定子模块，用于根据预先设定的多个下倾角调整幅度，分别确定在按照每个下倾角调整幅度进行下倾角调整时的适应性参数；

第一执行子模块，用于将最小的适应性参数对应的下倾角调整幅度作为确定的污染基站天线调整的下倾角。

12.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述角度确定模块，包括：

第二参数确定子模块，用于确定多个角度调整组，分别确定在按照每个角度调整组中下倾角调整幅度和方位角调整幅度进行下倾角和方位角调整时的适应性参数，其中每个角度调整组包含一个下倾角调整幅度和一个方位角调整幅度；

第二执行子模块，用于将最小的适应性参数对应的角度调整组作为确定的污染基站天线调整的下倾角和方位角。

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