CN104125575B

CN104125575B - 频率规划方案的评估方法及装置

Info

Publication number: CN104125575B
Application number: CN201310146783.XA
Authority: CN
Inventors: 杨建辉; 程文兵; 秦洁; 邱杰
Original assignee: China Mobile Group Guangdong Co Ltd
Current assignee: China Mobile Group Guangdong Co Ltd
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2017-11-03
Anticipated expiration: 2033-04-24
Also published as: CN104125575A

Abstract

本发明公开一种频率规划方案的评估方法及装置，用于解决现有技术中对频率规划方案的评估方法存在无法量化评估频率规划方案自身优劣的问题。该评估方法，包括：获取全网各个小区的最大连通簇并计算所述最大连通簇的频率干扰系数；根据所述频率干扰系数获取所述频率干扰系数与对应载波数的函数关系；以及根据所述函数关系评估出第一规划方案相对于第二规划方案的变频增益。采用本发明的技术方案，能够在现网结构的基础上量化评估频率方案对同邻频干扰的改善程度，区分频率自身排布不当引起的同邻频干扰和由于网络结构不合理导致无频率优化空间的同邻频干扰，从而更有针对性的开展频率优化工作。

Description

频率规划方案的评估方法及装置

技术领域

本发明涉及无线网络规划优化领域，更具体的，涉及一种基于无线网络结构的频率规划方案评估方法及装置。

背景技术

频率资源是无线通信系统中有限的宝贵资源，在网络结构一定的情况下，通过合理的频率规划尽量规避同邻频干扰，有利于充分提高频率利用率，用有限的频率资源提供最优的网络容量。随着GSM网络发展到达成熟期，网络结构复杂度日益增大，频率规划的难度不断增加，通常需要在整体变频优化之前完成网络结构的优化调整，如减少过覆盖、降低高载波配置等，从而减轻小区之间的干扰限制关系，获得更大的变频增益。然而，结构优化和整体变频的增益体现在对网络质量的改善上，两者各自的贡献却难以区分，从而无法准确的评估频率规划方案自身的优劣。

现有的频率方案评估方法主要是计算两两小区之间的同频干扰系数。其缺点为在微观层面，只考虑两两小区对之间的频率干扰情况，不考虑小区所在的微区域中网络结构是否合理，频率干扰是否有优化空间；在宏观层面，当评估区域性整体变频方案时，无法量化评估在现有网络结构限制条件下变频方案自身对同邻频干扰的改善程度，区分频率自身排布不当引起的同邻频干扰和由于网络结构不合理导致无频率优化空间的同邻频干扰。

因此，现有技术中对频率规划方案的评估方法存在无法量化评估频率规划方案自身优劣的问题。

发明内容

本发明公开一种频率规划方案的评估方法及装置，用于解决现有技术中对频率规划方案的评估方法存在无法量化评估频率规划方案自身优劣的问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种频率规划方案的评估方法，并采用如下技术方案：

频率规划方案的评估方法，包括：获取全网各个小区的最大连通簇并计算所述最大连通簇的频率干扰系数；根据所述频率干扰系数获取所述频率干扰系数与对应载波数的函数关系；以及根据所述函数关系评估出第一规划方案相对于第二规划方案的变频增益。

进一步地，所述获取全网各个小区的最大连通簇包括：通过计算所述各个小区间同频干扰概率，构建频率干扰矩阵；根据所述频率干扰矩阵计算得出所述各个小区的所述最大连通簇。

进一步地，所述计算所述最大连通簇的频率干扰系数包括：计算服务小区和被测小区的同频干扰因子；计算所述服务小区和所述被测小区的邻频干扰因子；根据所述同频干扰因子与所述邻频干扰因子计算出所述服务小区受所述被测小区干扰的被干扰系数；根据所述被干扰系数计算出所述各个小区的最大连通簇的频率干扰系数。

进一步地，所述计算服务小区和被测小区的同频干扰因子包括：定义服务小区i和被测小区j之间的同频干扰因子Factor_co；所述Factor_co采用以下计算公式计算：

且TrxNum_j*(1-UtilizationRate_j)＝max[1,TrxNum_j*(1-UtilizationRate_j)]

其中，NoReportsFreq为话务忙时测量时间内所述服务小区i测得总的报告数；NoReportsRelSS_co为话务忙时测量时间内所述被测小区j的信号强度与所述服务小区i的信号强度之差在同频干扰保护比在第一预设门限值以内的次数；TrxNum_co为所述服务小区i和所述被测小区j使用相同频点的个数；TrxNum_j为所述被测小区j配置的总频点数；UtilizationRate_j为话务忙时所述被测小区j的无线利用率；所述无线利用率通过如下公式计算：

进一步地，所述计算所述服务小区和所述被测小区的邻频干扰因子包括：定义所述服务小区i和所述被测小区j之间的邻频干扰因子Factor_adj，所述Factor_adj通过如下公式计算：

且TrxNum_j*(1-UtilizationRate_j)＝max[1,TrxNum_j*(1-UtilizationRate_j)]

其中，NoReportsRelSS_adj为话务忙时测量时间内所述被测小区j的信号强度与所述服务小区i的信号强度之差在邻频干扰保护比在第二预设门限值以内的次数；TrxNum_adj为所述服务小区i和所述被测小区j使用相邻频点的个数。

进一步地，所述根据所述同频干扰因子与所述邻频干扰因子计算出所述服务小区受所述被测小区干扰的被干扰系数包括：定义所述服务小区i受所述被测小区j干扰的被干扰系数Interference_ij，所述Interference_ij通过如下公式计算：

且TrxNum_i*(1-UtilizationRate_i)＝max[1,TrxNum_i*(1-UtilizationRate_i)]

TrxNum_i为所述服务小区i配置的总频点数，UtilizationRate_i为话务忙时小区i的无线利用率。

进一步地，所述根据所述干扰系数计算出所述各个小区的最大连通簇的频率干扰系数包括：设其中一个最大连通簇包含n个小区，定义所述最大连通簇的频率干扰系数为：Interference_CLIQUE，所述Interference_CLIQUE通过如下公式计算：

其中，为所述最大连通簇中所述服务小区i与所有其他小区的被干扰系数Interference_ij之和；其中，Erl_i是所述服务小区i忙时话务量；PDCH_i是所述服务小区i忙时平均分配分组数据信道PDCH数；Erl_CLIQUE是所述最大连通簇中所有小区忙时话务量之和；PDCH_CLIQUE是所述最大连通簇中所有小区忙时平均分配所述分组数据信道PDCH数之和。

进一步地，所述根据所述频率干扰系数获取所述频率干扰系数与对应载波数的函数关系包括：根据不同的频段绘制出所述频率干扰系数与对应的所述载波数的散点图；根据所述散点图拟合出所述函数关系。

进一步地，所述根据所述函数关系评估出第一规划方案相对于第二规划方案的变频增益包括：根据所述函数关系计算出所述第一规划方案的网络频率干5扰话务比例与所述第二规划方案的网络频率干扰话务比例；根据所述第一规划方案的网络频率干扰话务比例与所述第二规划方案的网络频率干扰话务比例计算出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益。

进一步地，所述根据所述第一规划方案的网络频率干扰话务比例与所述第二规划方案的网络频率干扰话务比例计算出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益包括：定义网络频率干扰话务比例Ratio_interference为任一规划方案下网络中所有最大连通簇内的频率干扰话务占所有最大连通簇总话务的比例，所述Ratio_interference通过如下方式计算：

定义所述第一规划方案为方案A，所述第二规划方案为方案B；则所述方案A对所述方案B的变频增益为Gain;所述Gain通过如下公式计算：

其中，Ratio_{interference-PlanA}为所述方案A在网络中所有最大连通簇内的频率干扰话务占所有最大连通簇总话务的比例；Ratio_{interference-PlanB}为所述方案B在网络中所有最大连通簇内的频率干扰话务占所有最大连通簇总话务的比例。

可选地，所述根据所述函数关系评估出第一规划方案对第二规划方案的变频增益包括：根据所述函数关系计算出所述第一规划方案的干扰面积与所述第二规划方案的干扰面积；根据所述第一规划方案的干扰面积与所述第二规划方案的干扰面积计算出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益。

进一步地，所述根据所述第一规划方案的干扰面积与所述第二规划方案的干扰面积计算出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益包括：定义所述第一规划方案为方案A，所述第二规划方案为方案B；所述变频增益为Gain;所述Gain通过如下公式计算：

其中，TrxNum_CLIQUE为所述最大连通簇载波变量，Interference_CLIQUE-PlanA为所述方案A中所述最大连通簇受到频率干扰的业务量占总业务量的比例；Interference_CLIQUE-PlanB为所述方案B中所述最大连通簇受到频率干扰的业务量占总业务量的比例。

进一步地，所述根据所述函数关系评估出第一规划方案对第二规划方案的变频增益包括：根据所述函数关系计算出所述第一规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例与所述第二规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例；根据所述第一规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例与所述第二规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例评估出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益。

进一步地，所述根据所述第一规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例与所述第二规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例评估出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益包括：采用每个最大连通簇载波数下的话务总量对频率干扰系数的拟合值加权求和，并计算所述频率干扰系数的拟合值占所述最大连通簇总话务量的比例；其中，所述频率干扰系数的拟合值占所述最大连通簇总话务量的比例采用如下公式计算：

定义所述第一规划方案为方案A，所述第二规划方案为方案B；所述变频增益为Gain;所述Gain通过如下公式计算：

根据本发明的另外一个方面，提供一种频率规划方案的评估装置，并采用如下技术方案：

频率规划方案的评估装置，包括：第一获取模块，用于获取全网各个小区的最大连通簇并计算所述最大连通簇的频率干扰系数；第二获取模块，用于根据所述频率干扰系数获取所述频率干扰系数与对应载波数的函数关系；评估模块，用于根据所述函数关系评估出第一规划方案相对于第二规划方案的变频增益。

进一步地，所述第一获取模块包括：构建模块，用于通过计算所述各个小区间同频干扰概率，构建频率干扰矩阵；第一计算模块，用于根据所述频率干扰矩阵计算得出所述各个小区的所述最大连通簇。

进一步地，所述第一获取模块还包括：第二计算模块，用于计算服务小区和被测小区的同频干扰因子；第三计算模块，用于计算所述服务小区和所述被测小区的邻频干扰因子；根据所述同频干扰因子与所述邻频干扰因子计算出所述服务小区受所述被测小区干扰的被干扰系数；第四计算模块，用于根据所述干扰系数计算出所述各个小区的最大连通簇的频率干扰系数。

本发明能够在现网结构的基础上量化评估频率方案对同邻频干扰的改善程度，区分频率自身排布不当引起的同邻频干扰和由于网络结构不合理导致无频率优化空间的同邻频干扰，从而更有针对性的开展频率优化工作，提高频率方案评估的科学性和准确性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1表示本发明实施例所述的频率规划方案的评估方法主要流程图；

图2表示本发明实施例所述的最大连通簇的示意图；

图3表示本发明实施例所述的频率规划方案的评估方法具体流程图；

图4表示本发明实施例所述的900M网络最大连通簇载波数与最大连通簇频率干扰系数的散点图；

图5表示本发明实施例所述的1800M网络最大连通簇载波数与最大连通簇频率干扰系数的散点图；

图6表示本发明实施例所述的900M网络结构下两套方案优劣比较示意图；

图7表示本发明实施例所述的一区域900M网络频率方案与变频方案对比分析示意图；

图8表示本发明实施例所述的一区域1800M网络现网频率与变频方案对比分析示意图；

图9表示本发明实施例所述的频率规划方案的评估装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1表示本发明实施例所述的频率规划方案的评估方法主要流程图。

参见图1所示，频率规划方案的评估方法包括：

S101:获取全网各个小区的最大连通簇并计算所述最大连通簇的频率干扰系数；

S103:根据所述频率干扰系数获取所述频率干扰系数与对应载波数的函数关系；

S105:根据所述函数关系评估出第一规划方案相对于第二规划方案的变频增益。

在本实施例中，首先定义一个连通簇，簇中任何两两小区都有限制关系，在一个小区所在多个连通簇中，有一个连通簇中所有小区载波数之和最大，该簇称为最大连通簇，本发明中用CLIQUE表示。由于CLIQUE内部的载波不能使用同邻频，如果频率资源能够满足一个小区所在的最大连通簇，那一定能够满足包含该小区的所有连通簇。因此，在频率优化中实际上只需关注小区所在的最大连通簇。在步骤S101中首先要获取全网各个小区的最大连通簇，在本发明中可采用如下的方式获取一个小区的最大连通簇，例如图2中，包含“中心小区1”的连通簇有：(中心小区1、小区E、小区D)；(中心小区1、小区D、小区C)；(中心小区1、小区C、小区A)；(中心小区1、小区A、小区B)；(中心小区1、小区B、小区E)；(中心小区1、小区A、小区E)；(中心小区1、小区A、小区E、小区B)。假定每个小区的载波数相同，这样包含“中心小区1”的最大连通簇就是：(中心小区1、小区A、小区E、小区B)。在获取全网5小区的最大连通簇后，在步骤S101中，计算出最大连通簇的频率干扰系数，通常最大连通簇的频率干扰系数通过如下方式计算：设其中一个最大连通簇包含n个小区，定义所述最大连通簇的频率干扰系数为：Interference_CLIQUE，所述Interference_CLIQUE通过如下公式计算：

其中，为所述最大连通簇中所述服务小区i与所有其他小区的被干扰系数Interference_ij之和；其中，Erl_i是所述服务小区i忙时话务量；PDCH_i是所述服务小区i忙时平均分配分组数据信道PDCH数；Erl_CLIQUE是所述最大连通簇中所有小区忙时话务量之和；PDCH_CLIQUE是所述最大连通簇中所有小区忙时平均分配所述分组数据信道PDCH数之和。在步骤S103中，通过拟合最大连通簇频率干扰曲线，获取频率干扰系数与对应载波数的函数关系，即根据不同频段分别绘制最大连通簇载波数与最大连通簇频率干扰系数的散点图，可定义最大连通簇载波数为X轴，最大连通簇频率干扰系数为Y轴，并用多项式拟合得出两者的函数关系。在步骤S105中，根据上述的函数关系获取评估出第一规划方案相对于第二规划方案的变频增益，即在总体趋势上同等最大连通簇载波数时，如果第二规划方案比第一规划方案的最大连通簇频率干扰系数更小，说明第二规划方案频率同邻频干扰更少，性能更优。个别最大连通簇载波数时，如果第二规划方案比第一规划方案的最大连通簇频率干扰系数大，说明在该最大连通簇载波数等级的最大连通簇内部，第二规划方案仍有一定的频率优化空间。具体可采用函数积分差值法，函数加权差值法等等。

采用本实施例的上述技术方案，在获取全网各小区最大连通簇的基础上，获取最大连通簇的频率干扰系数，拟合出最大连通簇的频率干扰系数与对应载波数的散点图，从而通过拟合函数评估优势方案比劣势方案获得的变频增益，从而提高频率方案评估的科学性和准确性。

更具体地，频率规划方案的评估方法可通过按照如下步骤进行。

图3表示本发明实施例所述的频率规划方案的评估方法具体流程图。

参见图3所示，频率规划方案的评估方法包括：

步骤100：计算无线网络结构最大连通簇CLIQUE；

在本步骤中，首先明确服务小区i和被测小区j间的同频干扰概率，其次定义最大连通簇。

手机在通话时每480ms上报测量报告，包括当次前六强邻区主频的下行信号强度、服务小区的上下行信号强度等内容。网络设备通常提供此类测量报告的统计功能，以爱立信设备为例，其Neighbouring Cell Support（NCS）功能可以记录一段时间内的海量测量报告，分析本小区与邻小区的信号差值，并按照不同的门限值统计报告次数，从而得出小区间的干扰限制关系。

设置NCS门限值为12dB（同频干扰保护比），则根据NCS统计结果可计算服务小区i和被测小区j间的同频干扰概率：

其中NoReportsFreq为测量时间内服务小区i测得总的报告数；NoReportsRelSS为测量时间内被测小区j的信号强度与服务小区i的信号强度之差在12dB以内的次数。

Coij物理意义为：服务小区i的话务有Coij的概率受到被测小区j的影响，当小区i和j配置同频时，该部分话务将受到同频干扰而成为质差话务。因此，只要Coij不为0，小区i和j之间就存在频率限制关系，Coij越大，i和j之间的相互影响越大。

根据工程经验，Coij<1%时，服务小区i受到被测小区j的干扰可以忽略不计。因此，筛选Coij>1%的小区限制关系对参与本步骤计算。

CLIQUE内部的载波不能使用同邻频，如果频率资源能够满足一个小区所在的最大连通簇，那一定能够满足包含该小区的所有连通簇。因此，在频率优化中实际上只需关注小区所在的最大连通簇。本发明将在CLIQUE的基础上分析频率方案的评估方法。

步骤200：构建频率干扰矩阵；

在本步骤中，定义服务小区i和被测小区j之间的同频干扰因子Factor_co。Factor_co的物理意义为：小区j对小区i的同频干扰的影响程度。当小区j与小区i的覆盖关系越紧密、使用的同频频点数越多、小区j总频点数越少、且小区j越忙碌，则小区j对小区i的同频干扰越难以通过跳频功能避让、干扰越强烈。

定义服务小区i和被测小区j之间的邻频干扰因子Factor_adj。Factor_adj的物理意义为：小区j对小区i的邻频干扰的影响程度。当小区j与小区i的覆盖关系越紧密、使用的邻频频点数越多、小区j总频点数越少、且小区j越忙碌，则小区j对小区i的邻频干扰越难以通过跳频功能避让、干扰越强烈。

定义服务小区i受被测小区j干扰的被干扰系数Interference_ij。Interference_ij的物理意义为：小区i受到小区j的干扰话务占小区i总话务的比例。由定义式可见，当小区j与小区i的同邻频干扰因子越大、小区i的载波数越少、且小区i越忙碌，则小区i受到小区j的干扰越难以通过跳频功能避让、干扰话务的占比越高。

针对全网所有存在限制关系（Co_ij≥1%）的小区对均计算Interference_ij，则得到全网频率干扰矩阵，示例如表1：

服务小区	被测小区	Factor_co	Factor_adj	Interference_ij
					A	B	…	…	…
A	C	…	…	…
					A	D	…	…	…
B	A	…	…	…
					B	C	…	…	…
B	D	…	…	…
					…	…	…	…	…

表1

步骤300：计算CLIQUE频率干扰系数；

在本步骤中，按照步骤100的方法计算全网的最大连通簇CLIQUE，对某个CLIQUE，定义CLIQUE频率干扰系数Interference_CLIQUE。Interference_CLIQUE的物理意义为：该CLIQUE中受到频率干扰的业务量占总业务量的比例。

需要说明的是：在实际网络中，由于干扰的受众可能是相同的用户（产生的话务），小区i与小区j有N个频点同频带来的干扰话务并不等于N倍的小区i与小区j有1个频点同频带来的干扰话务；同理，小区i同时与小区j和小区k同频带来的干扰话务也并不等于小区i受小区j干扰的话务与小区i受小区k干扰的话务的求和。在本算法中，相当于认为所有的干扰都影响在不同的用户产生的话务上，以此作为基本单位进行累加。所以Interference_CLIQUE并不代表真实的干扰话务的绝对比例，但由于全网的计算标准统一，本算法在干扰相对程度的比较上仍具有较强的指导意义。

根据计算结果，区分900M/1800M不同频段建立CLIQUE频率干扰系数表，示例如表2：

频段	小区序列	小区数	载波数	Interference_CLIQUE
					900	A、B、C、D、E	5	60	5.2%
900	F、G、H、I	4	44	3.5%
					1800	X、Y、Z	3	30	1.2%
1800	…	…	…	…………

表2

步骤400：拟合CLIQUE频率干扰曲线；

在本步骤中，根据表2，可以区分900M/1800M不同频段分别绘制CLIQUE载波数与Interference_CLIQUE的散点图，并用多项式拟合得出两者的函数关系。

以某市2012年8月全网实际数据绘图如图4与图5，图4表示本发明实施例所述的900M网络最大连通簇载波数与最大连通簇频率干扰系数的散点图；图5表示本发明实施例所述的1800M网络最大连通簇载波数与最大连通簇频率干扰系数的散点图；参见图4与图5所示，900M网络约25000余CLIQUE，1800M网络约48000余CLIQUE，其中设CLIQUE载波数为变量TrxNum_CLIQUE，当TrxNum_CLIQUE＝i时，全网共有Num_i个CLIQUE，则Interference_CLIQUE(i)是Num_i个CLIQUE的Interference_CLIQUE的平均值。

根据多项式拟合结果，对900M网络，有：

Interference_CLIQUE＝0.00001068×TrxNum_CLIQUE ²+0.00004016×TrxNum_CLIQUE

对1800M网络，有：

Interference_CLIQUE＝0.00000195×TrxNum_CLIQUE ²+0.00009712×TrxNum_CLIQUE

可见，由于900频率资源较为紧张（仅有95个频点），1800频率资源较为宽松（常规频段125个频点，扩展频段113个频点），900M网络CLIQUE载波数较小时其内部已经难以避免同邻频干扰导致Interference_CLIQUE已经升到较高水平，而1800M网络CLIQUE载波数增加约一倍才达到同等干扰水平。

步骤500：评估频率规划方案增益。

针对一套频率规划方案，可以通过其Interference_CLIQUE与TrxNum_CLIQUE的函数式体现其优劣性，TrxNum_CLIQUE代表了现网的网络结构情况，无论频率如何排布，不会改变现网的CLIQUE数目以及每个CLIQUE中的载波数。而Interference_CLIQUE体现了该套频率规划方案在当前网络结构的基础上产生的同邻频干扰程度，方案越合理，相同TrxNum_CLIQUE时的Interference_CLIQUE值越小。如图6所示，可以直观的看出，总体趋势上同等TrxNum_CLIQUE时，方案B比方案A的Interference_CLIQUE更小，说明方案B频率同邻频干扰更少，性能更优。个别TrxNum_CLIQUE时，方案B比方案A的Interference_CLIQUE大，说明在该TrxNum_CLIQUE等级的CLIQUE内部，方案B仍有一定的频率优化空间。根据两个方案的Interference_CLIQUE函数，可以量化的评估优势方案比劣势方案获得的变频增益Gain。

更具体的，根据上述的Interference_CLIQUE函数，可以通过如下几种方法获取优势方案比劣势方案获得的变频增益Gain：

方法一：单点加权差值法

定义Erl_i是TrxNum_CLIQUE＝i时的所有CLIQUE话务之和，网络频率干扰话务比例Ratio_interference为某套频率方案下网络中所有CLIQUE内的频率干扰话务占所有CLIQUE总话务的比例。

则方案A对方案B的变频增益为：

由定义式可知，单点加权差值法采用每个CLIQUE载波数下话务总量对频率干扰系数（原值非拟合值）加权求和，并计算其占CLIQUE总话务量的比例，再求两套方案的差值。优点为体现现网真实干扰程度的改善增益。

方法二：函数积分差值法

由定义式可知，函数积分差值法为两方案“干扰面积”之差，优点为消除了单个TrxNum_CLIQUE下Interference_CLIQUE的随机波动性，体现了方案总体趋势性的增益。

方法三：函数加权差值法

则方案A对方案B的变频增益为：

由定义式可知，函数加权差值法采用每个CLIQUE载波数下的话务总量对频率干扰系数（拟合值）加权求和，并计算其占CLIQUE总话务量的比例，再求两套方案的差值。优点为即体现了现网真实网络结构中不同大小的CLIQUE个数对总体贡献干扰程度的贡献，又采用函数拟合值消除了单个CLIQUE带来的随机波动性，更富有统计意义。

通过上述实施例中的技术方案可知，本发明提出了一种基于无线网络结构的频率规划方案评估方法，能够在现网结构的基础上量化评估频率方案对同邻频干扰的改善程度，区分频率自身排布不当引起的同邻频干扰和由于网络结构不合理导致无频率优化空间的同邻频干扰，从而更有针对性的开展频率优化工作，提高频率方案评估的科学性和准确性。

现基于无线网络结构的频率规划方案评估方法，以一时间段内一区域真实现网频率方案及变频方案进行对比分析作为应用案例来进一步说明本发明的技术方案。

图7表示本发明实施例所述的一区域900M网络频率方案与变频方案对比分析示意图。

图8表示本发明实施例所述的一区域1800M网络现网频率与变频方案对比分析示意图。

根据图7至图8采用步骤500中的三种评估方法分别对现网频率方案与变频方案进行量化增益分析，数据如表3所示：

	900M网络方案	1800M网络方案
			单点加权差值法-现网干扰话务比例	4.81%	2.35%
单点加权差值法-变频干扰话务比例	3.99%	1.45%
			单点加权差值法-增益	17.10%	38.34%
函数积分差值法-现网干扰话务比例	4.6597	2.4359
			函数积分差值法-变频干扰话务比例	4.0418	1.5570
函数积分差值法-增益	13.26%	36.08%

表3

表4表示该区域变频方案增益评估，参见表4所示：

函数加权差值法-现网干扰话务比例	5.00%	2.29%
			函数加权差值法-变频干扰话务比例	4.25%	1.46%
函数加权差值法-增益	14.88%	36.31%

表4

可见，在该次变频中900M网络变频方案的增益相对较小，采用函数加权差值法评估增干扰话务减少14.88%。观察图7中变频前后的干扰散点，基本不存在相同CLIQUE载波数时变频后方案干扰大于变频前方案干扰的情况，说明变频方案并不存在明显的设计失误。整体增益较小的主要原因还是由于900M频率资源紧张，优化提升的空间不大导致。同时，1800M网络变频方案的增益相对较大，采用函数加权差值法评估增干扰话务减少达到36.31%，改善明显。总体看来该次变频方案能够较好的改善现网的同邻频干扰情况，降低CLIQUE频率干扰系数，在网络结构有频率优化空间的情况下由于频率方案失误导致的同邻频干扰较少，是较为合理的变频方案。

为验证本算法与现网实际情况的一致性，可将算法评估增益与现网常用的衡量变频效果的指标“下行质差话务比例”进行对比验证。下行质差话务比例的定义为：将网络下行所有的话音采样点分成0～7级，0级质量最好，7级质量最差。5、6、7级采样点数之和占采样点总数的比例即为下行质差话务比例。在该次变频中，统计得变频前后下行质差话务比例改善情况如表5所示。

	900M网络方案	1800M网络方案
			下行质差话务比例-变频前	2.40%	1.85%
下行质差话务比例-变频后	2.26%	1.63%
			下行质差话务比例-改善幅度	5.85%	12.19%

表5

通过对比表4和表5，可见评估算法干扰话务比例改善与现网质差话务比例改善既有一致又有不同。在总体趋势上两者一致，都表现为900M干扰/质差话务比例高、变频改善小，1800M干扰/质差话务比例低、变频改善大。在具体数值上，评估算法的干扰话务比例高于现网质差话务比例、评估增益大于现网改善，原因在步骤300中已做说明，即在实际网络中，由于多个小区多个频点同频所带来的干扰的受众可能是相同的用户（产生的话务），故干扰话务量相对较少，但干扰程度较为严重。而在本算法中，相当于认为所有的干扰都影响在不同的用户产生的话务上，以此作为基本单位把干扰程度归一化后进行累加，所以干扰话务总量相对较多，因此本算法在干扰相对程度的比较上仍具有较强的指导意义。

图9表示本发明实施例三所述的频率规划方案的评估装置。

参见图9所示，频率规划方案的评估装置，包括：第一获取模块901，用于获取全网各个小区的最大连通簇并计算所述最大连通簇的频率干扰系数；第二获取模块903，用于根据所述频率干扰系数获取所述频率干扰系数与对应载波数的函数关系；评估模块905，用于根据所述函数关系评估出第一规划方案相对于第二规划方案的变频增益。

可选地，所述第一获取模块901包括：构建模块（图中未示），用于通过计算所述各个小区间同频干扰概率，构建频率干扰矩阵；第一计算模块（图中未示），用于根据所述频率干扰矩阵计算得出所述各个小区的所述最大连通簇。

可选地，所述第一获取模块901还包括：第二计算模块（图中未示），用于计算服务小区和被测小区的同频干扰因子；第三计算模块（图中未示），用于计算所述服务小区和所述被测小区的邻频干扰因子；根据所述同频干扰因子与所述邻频干扰因子计算出所述服务小区受所述被测小区干扰的被干扰系数；第四计算模块（图中未示），用于根据所述干扰系数计算出所述各个小区的最大连通簇的频率干扰系数。

相较现有频率规划方案评估方法，本发明的方法实现了能够在现网结构的基础上量化评估频率方案对同邻频干扰的改善程度，区分频率自身排布不当引起的同邻频干扰和由于网络结构不合理导致无频率优化空间的同邻频干扰，从而更有针对性的开展频率优化工作，提高频率方案评估的科学性和准确性。

Claims

1.一种频率规划方案的评估方法，其特征在于，包括：

获取全网各个小区的最大连通簇并计算所述最大连通簇的频率干扰系数，包括：计算服务小区和被测小区的同频干扰因子；计算所述服务小区和所述被测小区的邻频干扰因子；根据所述同频干扰因子与所述邻频干扰因子计算出所述服务小区受所述被测小区干扰的被干扰系数；根据所述被干扰系数计算出所述各个小区的最大连通簇的频率干扰系数；

根据所述频率干扰系数获取所述频率干扰系数与对应载波数的函数关系；

根据所述函数关系评估出第一规划方案相对于第二规划方案的变频增益。

2.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述获取全网各个小区的最大连通簇包括：

通过计算所述各个小区间同频干扰概率，构建频率干扰矩阵；

根据所述频率干扰矩阵计算得出所述各个小区的所述最大连通簇。

3.如权利要求2所述的评估方法，其特征在于，所述计算服务小区和被测小区的同频干扰因子包括：

定义服务小区i和被测小区j之间的同频干扰因子Factor_co；

所述Factor_co采用以下计算公式计算：

<mrow> <msub> <mi>Factor</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>NoReportsRelSS</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mi>o</mi> <mi>Re</mi> <mi>p</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> <mi>t</mi> <mi>s</mi> <mi>F</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>q</mi> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>TrxNum</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>TrxNum</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>UtilizationRate</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

且TrxNum_j*(1-UtilizationRate_j)＝max[1,TrxNum_j*(1-UtilizationRate_j)]

其中，NoReportsFreq为话务忙时测量时间内所述服务小区i测得总的报告数；

NoReportsRelSS_co为话务忙时测量时间内所述被测小区j的信号强度与所述服务小区i的信号强度之差在同频干扰保护比在第一预设门限值以内的次数；

TrxNum_co为所述服务小区i和所述被测小区j使用相同频点的个数；

TrxNum_j为所述被测小区j配置的总频点数；

UtilizationRate_j为话务忙时所述被测小区j的无线利用率；

所述无线利用率通过如下公式计算：

4.如权利要求3所述的评估方法，其特征在于，所述计算所述服务小区和所述被测小区的邻频干扰因子包括：

定义所述服务小区i和所述被测小区j之间的邻频干扰因子Factor_adj；

所述Factor_adj通过如下公式计算：

<mrow> <msub> <mi>Factor</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>NoReportsRelSS</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mi>o</mi> <mi>Re</mi> <mi>p</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> <mi>t</mi> <mi>s</mi> <mi>F</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>q</mi> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>TrxNum</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>TrxNum</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>UtilizationRate</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

且TrxNum_j*(1-UtilizationRate_j)＝max[1,TrxNum_j*(1-UtilizationRate_j)]

其中，NoReportsRelSS_adj为话务忙时测量时间内所述被测小区j的信号强度与所述服务小区i的信号强度之差在邻频干扰保护比在第二预设门限值以内的次数；

TrxNum_adj为所述服务小区i和所述被测小区j使用相邻频点的个数。

5.如权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述根据所述同频干扰因子与所述邻频干扰因子计算出所述服务小区受所述被测小区干扰的被干扰系数包括：

定义所述服务小区i受所述被测小区j干扰的被干扰系数Interference_ij；

所述Interference_ij通过如下公式计算：

<mrow> <msub> <mi>Interference</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>Factor</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Factor</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>TrxNum</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>UtilizationRate</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

且TrxNum_i*(1-UtilizationRate_i)＝max[1,TrxNum_i*(1-UtilizationRate_i)]

TrxNum_i为所述服务小区i配置的总频点数；

UtilizationRate_i为话务忙时小区i的无线利用率。

6.如权利要求5所述的评估方法，其特征在于，所述根据所述干扰系数计算出所述各个小区的最大连通簇的频率干扰系数包括：

设其中一个最大连通簇包含n个小区，定义所述最大连通簇的频率干扰系数为：Interference_CLIQUE

所述Interference_CLIQUE通过如下公式计算：

<mrow> <msub> <mi>Interference</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <mo>&lsqb;</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <msub> <mi>Interference</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Erl</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>PDCH</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>Erl</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>PDCH</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中为所述最大连通簇中所述服务小区i与所有其他小区的被干扰系数Interference_ij之和；

其中，Erl_i是所述服务小区i忙时话务量；

PDCH_i是所述服务小区i忙时平均分配分组数据信道PDCH数；

Erl_CLIQUE是所述最大连通簇中所有小区忙时话务量之和；

PDCH_CLIQUE是所述最大连通簇中所有小区忙时平均分配所述分组数据信道PDCH数之和。

7.如权利要求6所述的评估方法，其特征在于，所述根据所述频率干扰系数获取所述频率干扰系数与对应载波数的函数关系包括：

根据不同的频段绘制出所述频率干扰系数与对应的所述载波数的散点图；

根据所述散点图拟合出所述函数关系。

8.如权利要求7所述的评估方法，其特征在于，所述根据所述函数关系评估出第一规划方案相对于第二规划方案的变频增益包括：

根据所述函数关系计算出所述第一规划方案的网络频率干扰话务比例与所述第二规划方案的网络频率干扰话务比例；

根据所述第一规划方案的网络频率干扰话务比例与所述第二规划方案的网络频率干扰话务比例计算出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益。

9.如权利要求8所述的评估方法，其特征在于，所述根据所述第一规划方案的网络频率干扰话务比例与所述第二规划方案的网络频率干扰话务比例计算出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益包括：

定义网络频率干扰话务比例Ratio_interference为任一规划方案下网络中所有最大连通簇内的频率干扰话务占所有最大连通簇总话务的比例；

所述Ratio_interference通过如下方式计算：

<mrow> <msub> <mi>Ratio</mi> <mrow> <mi>int</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>f</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>c</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>TrxNum</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munderover> <msub> <mi>Erl</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>Interference</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>TrxNum</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munderover> <msub> <mi>Erl</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>

定义所述第一规划方案为方案A，所述第二规划方案为方案B；

则所述方案A对所述方案B的变频增益为Gain；

所述Gain通过如下公式计算：

<mrow> <mi>G</mi> <mi>a</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>Ratio</mi> <mrow> <mi>int</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>f</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>c</mi> <mi>e</mi> <mo>-</mo> <mi>P</mi> <mi>l</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>A</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>Ratio</mi> <mrow> <mi>int</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>f</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>c</mi> <mi>e</mi> <mo>-</mo> <mi>P</mi> <mi>l</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>Ratio</mi> <mrow> <mi>int</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>f</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>c</mi> <mi>e</mi> <mo>-</mo> <mi>P</mi> <mi>l</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>A</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

其中，Ratio_{interference-PlanA}为所述方案A在网络中所有最大连通簇内的频率干扰话务占所有最大连通簇总话务的比例；

Ratio_{interference-PlanB}为所述方案B在网络中所有最大连通簇内的频率干扰话务占所有最大连通簇总话务的比例。

10.如权利要求7所述的评估方法，其特征在于，所述根据所述函数关系评估出第一规划方案对第二规划方案的变频增益包括：

根据所述函数关系计算出所述第一规划方案的干扰面积与所述第二规划方案的干扰面积；

根据所述第一规划方案的干扰面积与所述第二规划方案的干扰面积计算出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益。

11.如权利要求10所述的评估方法，其特征在于，所述根据所述第一规划方案的干扰面积与所述第二规划方案的干扰面积计算出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益包括：

所述变频增益为Gain；

所述Gain通过如下公式计算：

<mrow> <mi>G</mi> <mi>a</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mrow> <msubsup> <mo>&Integral;</mo> <mn>0</mn> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>TrxNum</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msubsup> <mrow> <msub> <mi>Interference</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> <mo>-</mo> <mi>P</mi> <mi>l</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>A</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mrow> <mo>-</mo> <mrow> <msubsup> <mo>&Integral;</mo> <mn>0</mn> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>TrxNum</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msubsup> <mrow> <msub> <mi>Interference</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> <mo>-</mo> <mi>P</mi> <mi>l</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mrow> </mrow> <mrow> <msubsup> <mo>&Integral;</mo> <mn>0</mn> <mrow> <mi>max</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>TrxNum</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msubsup> <mrow> <msub> <mi>Interference</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>L</mi> <mi>I</mi> <mi>Q</mi> <mi>U</mi> <mi>E</mi> <mo>-</mo> <mi>P</mi> <mi>l</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>A</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中，TrxNum_CLIQUE为所述最大连通簇载波变量；

Interference_CLIQUE-PlanA为所述方案A中所述最大连通簇受到频率干扰的业务量占总业务量的比例；

Interference_CLIQUE-PlanB为所述方案B中所述最大连通簇受到频率干扰的业务量占总业务量的比例。

12.如权利要求7所述的评估方法，其特征在于，所述根据所述函数关系评估出第一规划方案对第二规划方案的变频增益包括：

根据所述函数关系计算出所述第一规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例与所述第二规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例；

根据所述第一规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例与所述第二规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例评估出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益。

13.如权利要求12所述的评估方法，其特征在于，所述根据所述第一规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例与所述第二规划方案的所述最大连通簇总话务量的比例评估出所述第一规划方案对所述第二规划方案的变频增益包括：

采用每个最大连通簇载波数下的话务总量对频率干扰系数的拟合值加权求和，并计算所述频率干扰系数的拟合值占所述最大连通簇总话务量的比例；其中，所述频率干扰系数的拟合值占所述最大连通簇总话务量的比例采用如下公式计算：

所述变频增益为Gain；

所述Gain通过如下公式计算：

14.一种频率规划方案的评估装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取全网各个小区的最大连通簇并计算所述最大连通簇的频率干扰系数；

第二获取模块，用于根据所述频率干扰系数获取所述频率干扰系数与对应载波数的函数关系；

评估模块，用于根据所述函数关系评估出第一规划方案相对于第二规划方案的变频增益；

所述第一获取模块还包括：

第二计算模块，用于计算服务小区和被测小区的同频干扰因子；

第三计算模块，用于计算所述服务小区和所述被测小区的邻频干扰因子；

根据所述同频干扰因子与所述邻频干扰因子计算出所述服务小区受所述被测小区干扰的被干扰系数；

第四计算模块，用于根据所述干扰系数计算出各个小区的最大连通簇的频率干扰系数。

15.如权利要求14所述的评估装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：

构建模块，用于通过计算所述各个小区间同频干扰概率，构建频率干扰矩阵；

第一计算模块，用于根据所述频率干扰矩阵计算得出所述各个小区的所述最大连通簇。