CN104219677B - 一种物理小区标识规划的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种物理小区标识规划的方法，包括：A、获得可分配PCI集合S0；其中，任何两个相邻的同频小区都不能使用同一个PCI；并且在一个小区的所有邻区中不能有任何两个同频小区使用相同的PCI；B、采用PCI组分配方法获得满足“共站小区PCI模3结果不同”和“邻区PCI模3/6结果尽可能不同”原则的PCI集合S1；C、取S0和S1的交集作为可用的PCI值。通过应用本申请技术方案，能够尽可能地为当前小区分配与相邻小区模3/6结果不同的PCI号，以降低边缘用户的同频干扰。

Description

一种物理小区标识规划的方法

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种物理小区标识（PCI，Physical CellIdentifier）规划的方法。

背景技术

物理小区标识（PCI，Physical Cell Identifier）是演进的通用陆基无线接入网（E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）中的关键参数。在E-UTRAN系统中，为避免小区间干扰，以及基站（eNodeB）可以正确标识每一个邻区，每个小区可配置不同的PCI。在协议规范中，共定义了504个PCI。这些PCI可分成168个唯一的物理小区标识组，每一组包含3个唯一的组内标识。因此，一个PCI就可以由代表物理小区标识组的数字(范围是0～167)和代表该物理小区标识组内的物理小区标识的数字(范围是0～2)来唯一定义。

由于实际建网的小区数不止504个，这就意味着必然会有不同的小区重用相同的PCI。虽然不同的小区可以使用相同的PCI，但是，为了避免小区间干扰，以及eNodeB可以正确标识每一个邻区，PCI配置需要满足以下两个要求：

（1）“不冲突（collision-free）”，即任何两个相邻的同频小区都不能使用同一个PCI；

（2）“不混淆（confusion-free）”，即在一个小区的所有邻区中不能有任何两个同频小区使用相同的PCI。

在实际使用中，PCI不仅是小区的标识，同时与参考信号占用频带资源位置相关，还与小区间干扰协调算法、调度算法、辅信息块占用频带资源位置密切相关，因此，PCI的分配显得尤为重要。在实际的分时长期演进（TD-LTE，Time Division Long Term Evolution）网络部署中，除要求PCI的分配满足上述“不冲突”、“不混淆”原则，还需要满足如下原则：

“属于同一个基站的各个小区PCI模3结果不同”；

“相邻小区的PCI模3/6结果尽可能不同”。

现有的PCI分配算法只遵循了“不冲突”、“不混淆”原则，却没有考虑共站小区PCI模3不同、邻小区PCI模3/6尽量不同的原则，会给小区干扰协调算法、调度算法等带来的负面影响，从而影响系统性能。比如，参考信号共有六种频域位置，频偏与PCI模6值相关，如果邻小区采用的PCI值模6相同，会引起邻小区之间的参考信号产生比较严重的相互干扰，从而影响系统性能。

发明内容

本申请提供了一种物理小区标识规划的方法，在满足“不冲突”、“不混淆”的前提下，能够尽可能地为当前小区分配与相邻小区模3/6结果不同的PCI号，以降低边缘用户的同频干扰。

本申请实施例提供的一种物理小区标识规划的方法，包括：

A、获得可分配PCI集合S0；其中，任何两个相邻的同频小区都不能使用同一个PCI；并且在一个小区的所有邻区中不能有任何两个同频小区使用相同的PCI；

B、采用PCI组分配方法获得满足“共站小区PCI模3结果不同”和“邻区PCI模3/6结果尽可能不同”原则的PCI集合S1；

C、取S0和S1的交集作为可用的PCI值。

较佳地，若步骤A采用最大化分配方式，包括：

A11、在未用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A12；

A12、在除邻区和复用距离内已使用的PCI之外的已用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A13；

A13、在除邻区已使用的PCI之外的复用距离内的已用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A14；

A14、在邻区已使用的PCI集合中选择PCI。

较佳地，步骤A采用最小化分配方式，包括：

A21、在除邻区和复用距离内已使用的PCI之外的已用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A22；

A22、在未用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A23；

A23、在除邻区已使用的PCI之外的复用距离内的PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A24；

A24、在邻区已使用的PCI集合中选择PCI。

较佳地，步骤B包括：

B1、对待分配PCI小区的共站小区的PCI进行优先级排序，根据共站小区方位角与需要分配PCI小区的夹角的大小进行优先级排序，夹角越小，优先级越高；

B2、对在待分配PCI小区的复用范围内的邻近小区的PCI进行优先级排序，距离待分配PCI小区距离越近的邻近小区的PCI优先级越高；

B3、根据优先级从高到低的原则，依次查看各个小区的PCI，确定待分配小区可用PCI组，并记为集合S1。

较佳地，步骤B2包括：

B2-1、导入邻区规划数据，待分配PCI小区的第一级邻区的小区组记为setj，待分配PCI小区记为小区i；

B2-2：找出小区组setj中小区j与小区i之间的覆盖关系，对于与小区i互覆盖的小区j，根据与小区i的距离大小进行优先级排序，距离越小优先级越高；对于在小区i覆盖范围内的小区j，并且满足小区i不在小区j的覆盖范围内的情况，根据与小区i的距离的大小进行优先级排序，距离越小则优先级越高；对于不在小区i覆盖范围内，但覆盖包含小区i的小区j，根据j与i小区的距离大小进行优先级排序，距离越小则优先级越高；对于与小区i互相不在对方覆盖范围内的小区j不进行优先级排序；

B2-3、导入邻区规划数据的第二级邻区的小区组记为setj，并重复步骤B2-2。

较佳地，步骤B3包括：

B3-1、对于模3不同的PCI分配，一共有三个PCI组可以选择，当出现2个小区的PCI组不同的情况，即已使用了其中的2个PCI组，则确定待分配小区的可用PCI组为三个可用PCI组中剩下的PCI组，并记为集合S1；

B3-2、对于模6不同的PCI分配，具体包括：

将待分配小区可用PCI模6的结果分成{0、3}，{1、4}，{2、5}三个大组；

首先，保证共站小区的PCI模3不同；

对于共站小区已用的PCI组，已经使用2个不同的PCI大组，则确定待分配小区可用PCI组为剩下的PCI大组Q，根据优先级观察邻近小区已经使用的PCI，当出现Q组中的其中一个时，分配剩下的PCI组为可用PCI组，并记为集合S1；

对于共站小区只使用了1组PCI组，则根据优先级观察邻近小区已经使用的PCI组，当出现其他两个大组中某一个大组的PCI时，使用剩下的PCI大组，根据优先级高低观察邻近小区的PCI值，选取本小区使用的PCI组，记为集合S1；

对于共站小区没有分配PCI的情况，则根据优先级观察邻近小区已经使用的PCI大组，当出现2个小区的PCI大组不同时，根据邻近小区的PCI情况，从剩下的PCI大组中选取合适的PCI组作为可用PCI组，记为集合S1。

从以上技术方案可以看出，在满足“不冲突”、“不混淆”的前提下，确定当前小区的相邻小区优先级列表，根据优先级列表中小区的PCI号，尽可能地为当前小区分配与相邻小区模3/6结果不同的PCI号，以降低边缘用户的同频干扰。

附图说明

图1为本申请实施例一提供的最大化分配方法的实现流程示意图；

图2为本申请实施例二提供的最小化分配方法的实现流程示意图；

图3为本申请实施例三提供的PCI组分配方法流程示意图；

图4为判定共覆盖小区的示意图；

图5为本申请实施例四提供的PCI组分配方法的详细流程示意图；

图6为依照实施例三或实施例四提供的方法实现PCI组分配的示例图；

图7为本申请实施例中涉及的几种PCI集合关系示意图。

具体实施方式

本申请提出了一种物理小区标识规划的方法，不仅满足“不冲突”、“不混淆”的原则，而且满足“共站小区PCI模3结果不同”和“邻区PCI模3/6结果尽可能不同”原则，以减少小区间的干扰，提高系统性能。

具体地说，本申请技术方案包括：

A、获得满足“不冲突”、“不混淆”原则的可分配PCI集合S0；

B、采用PCI组分配方法获得满足“共站小区PCI模3结果不同”和“邻区PCI模3/6结果尽可能不同”原则的PCI集合S1。这里的PCI组分配方法是指找出PCI模3或者模6后可以选择的值。

C、取S0和S1的交集作为可用的PCI值。

为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。

针对上述步骤A，以下实施例中，给出最大化分配方法和最小化分配方法获取可分配PCI集合S0。

本申请实施例一给出了最大化分配方法的具体实现方式，其基本思想是尽可能使用所有PCI，避免PCI重用，该算法的优点是可以尽可能地避免PCI重用，缺点是未考虑将来网络扩容的影响。图1给出了本申请实施例一提供的最大化分配方法的实现流程，包括：

步骤101：在未用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤102；

步骤102：在除邻区和复用距离内已使用的PCI之外的已用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤103；

步骤103：在除邻区已使用的PCI之外的复用距离内的已用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤104；

步骤104：在邻区已使用的PCI集合中选择PCI。

所述复用距离指的是使用同一个PCI号的两个小区需要相隔的最短距离，即超过这个距离，PCI号可以重复使用。上述流程中提到的全体PCI集合、未用PCI集合、邻区已使用PCI集合、复用距离内已使用PCI集合之间的关系如图7所示。

本申请实施例二给出了最小化分配方法的具体实现方式，其基本思想是尽可能使用最少的PCI，为将来网络扩容预留部分PCI。该方法的优缺点恰好与前述最大化分配方法相反，优点是充分考虑将来网络扩容的影响，缺点是可能导致PCI重用。图2给出了本申请实施例二提供的最小化分配方法流程，包括：

步骤201：在除邻区和复用距离内已使用的PCI之外的已用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤202；

步骤202：在未用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤203；

步骤203：在除邻区已使用的PCI之外的复用距离内的PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤204；

步骤204：在邻区已使用的PCI集合中选择PCI。

针对上述步骤B，本申请实施例三提供的技术方案中，根据小区位置、小区邻区数决定每个小区的先后分配顺序，然后根据小区优先级的高低依次为每个小区挑选可以使用的PCI组，分配PCI。

对于PCI组分配算法，根据模N相同的PCI需要错开分布的原则，对邻小区已使用的PCI模N后进行优先级排列，根据优先级的高低挑选可以使用的PCI组，这里N取值为3或者6。对于优先级的选取，优先考虑共站小区，然后考虑邻近小区，即共站小区的优先级高于邻近小区的优先级。本申请实施例三提供的PCI组分配方法流程如图3所示，包括如下步骤：

步骤301：对待分配PCI小区的共站小区的PCI进行优先级排序。

共站小区的坐标相同，根据共站小区方位角与待分配PCI小区的夹角的大小进行优先级排序，夹角越小，优先级越高。

步骤302：对在待分配PCI小区的复用范围内的邻近小区的PCI进行优先级排序，总体原则是距离待分配PCI小区距离越近的邻近小区的PCI优先级越高。

步骤302具体包括如下子步骤：

子步骤302-1：导入邻区规划数据，待分配PCI小区的第一级邻区的小区组记为setj；待分配PCI小区记为小区i；

子步骤302-2：找出小区组setj中小区j与小区i之间的覆盖关系。

具体方法如图4所示：小区i为需要分配PCI的小区，现在需要判断小区j是否在i小区覆盖范围之内。定义小区i到小区j的向量θ为与小区i中心线矢量的夹角，Bi为小区i的小区覆盖角（覆盖角为覆盖范围的夹角，可以采用本小区法线与共站小区法线的中心线之间的夹角）的大小。当θ<＝0.5×Bi时，则小区j在小区i的覆盖范围内；然后判断小区i是否在小区j覆盖范围内，此时需要对小区j进行判断，当θ_j<＝0.5×Bj时，则小区i在小区j的覆盖范围内，小区i和小区j互为共覆盖小区。对于setj中满足与小区i为互覆盖小区的小区，根据与小区i的距离排列优先级。

子步骤302-3：对于在小区i覆盖范围内的小区j，并且满足小区i不在小区j的覆盖范围内的情况，根据与小区i的距离的大小进行优先级排序，距离越小则优先级越高；对于不在小区i覆盖范围内，但覆盖包含小区i的小区j，根据j与i小区的距离大小进行优先级排序，距离越小则优先级越高；对于与小区i互相不在对方覆盖范围内的小区j不进行优先级排序。

子步骤302-4：导入邻区规划数据的第二级邻区的小区组记为setj，重复子步骤302-2至子步骤302-3。

步骤303：优先级排序结束后，根据优先级从高到低的原则，依次查看各个小区的PCI，确定待分配小区可用PCI组，并记为集合S1。

步骤303具体包括如下子步骤：

子步骤303-1：对于模3不同的PCI分配，一共有三个PCI组可以选择，当出现2个小区的PCI组不同的情况，即使用了其中的2个PCI组，则确定待分配小区的可用PCI组为三个可用PCI组中剩下的PCI组，并记为集合S1。

子步骤303-2：对于模6不同的PCI分配，具体包括：

将待分配小区可用PCI模6的结果分成{0、3}，{1、4}，{2、5}三个大组；

首先，保证共站小区的PCI模3不同；

对于共站小区已用的PCI组，已经使用2个不同的PCI大组，则确定待分配小区可用PCI组为剩下的PCI大组Q，根据优先级观察邻近小区已经使用的PCI，当出现Q组中的其中一个时，分配剩下的PCI组为可用PCI组，并记为集合S1。

对于共站小区只使用了1组PCI组，则根据优先级观察邻近小区已经使用的PCI组，当出现其他两个大组中某一个大组的PCI时，使用剩下的PCI大组，根据优先级高低观察邻近小区的PCI值，选取本小区使用的PCI组，记为集合S1。

对于共站小区没有分配PCI的情况，则根据优先级观察邻近小区已经使用的PCI大组，当出现2个小区的PCI大组不同时，根据邻近小区的PCI情况，从剩下的PCI大组中选取合适的PCI组作为可用PCI组，记为集合S1。

为便于本领域技术人员理解，图5示出本申请实施例四提供的PCI组分配方法的详细流程，包括如下步骤：

步骤501：找出待分配PCI的小区i的共站小区。

步骤502：根据所述共站小区的扇区方位角与小区i的夹角对共站小区进行优先级排序。

步骤503：在小区i的复用距离内，获取小区i与邻近小区的距离排序表。

步骤504：使用规划数据的一级邻区作为小区组setj。

步骤505：找出小区组setj里所有与小区i共覆盖的小区。

步骤506：根据小区组setj里所有与小区i共覆盖的小区与小区i的距离远近进行优先级分配，距离越小则优先级越高。

步骤507：找出小区组setj中所有处于小区i覆盖范围，但不覆盖小区i的小区。

步骤508：将步骤507找出的小区按照与小区i的距离远近进行优先级分配，距离越小则优先级越高。

步骤509：找出小区组setj中所有覆盖小区i但是不在小区i覆盖范围内的小区。

步骤510：将步骤509找出的小区按照与小区i的距离远近进行优先级分配，距离越小则优先级越高。

步骤511：判断小区i的所有两级邻区都已遍历完毕，若是，执行步骤513，否则执行步骤512。

步骤512：找出规划数据的二级邻区，作为小区组setj，转至步骤505。

步骤513：如果用户选择模3不同的PCI分配，执行步骤519，否则，如果用户选择模6不同的PCI分配，执行步骤514.

步骤514：判断小区i的共站小区已使用的PCI大组是否为2，若是执行步骤515，否则执行步骤516。

步骤515：根据优先级看邻区使用的PCI组，当使用剩余PCI大组中的某个PCI组，则分配剩下的PCI为可用PCI组，记为集合S1，并结束本流程。

步骤516：判断共站小区已使用PCI大组是否为1，若是，执行步骤517，否则执行步骤518。

步骤517：根据优先级查看邻区使用的PCI组，当出现不同的PCI大组后，在剩下的PCI大组中挑选可用PCI组，记为集合S1，并结束本流程。

步骤518：根据优先级查看邻区使用的PCI组，当出现两组不同的PCI大组后，在剩下的PCI大组中挑选可用PCI组，记为集合S1，并结束本流程。

步骤519：根据小区优先级的高低，当出现2个不同的PCI组时，分配除了已使用的两组之外剩余的PCI组为可用PCI组，并记为S1。

图6为依照实施例三或实施例四提供的方法实现PCI组分配的示例。PCI大组0的PCI模6结果为{0、3}，PCI大组1的PCI模6结果为{1、4}，PCI大组2的PCI模6结果为{2、5}。

示例一中，优先级队列中优先级由高到低的邻小区为A2（大组1）、A3（大组2）D2（大组1）。F3（大组0，小区0）、A1、D1/D2、F1/F2。如果当前小区的其他共站小区都没有分配PCI，根据优先级列表中的前两个邻区使用的PCI组，根据模3错开原则首先选定大组0，将小区D2纳入考虑，D2处于大组1，不符合，然后将小区F3纳入考虑，满足大组0，此时无法满足模3错开原则，尝试模6错开原则，在大组中的两个小组0，3中二选一，选定小组3。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种物理小区标识规划的方法，其特征在于，包括：

A、获得可分配PCI集合S0；其中，任何两个相邻的同频小区都不能使用同一个PCI；并且在一个小区的所有邻区中不能有任何两个同频小区使用相同的PCI；

B、采用PCI组分配方法获得满足“共站小区PCI模3结果不同”和“邻区PCI模3/6结果尽可能不同”原则的PCI集合S1；

C、取S0和S1的交集作为可用的PCI值；

其中，步骤B包括：

B1、对待分配PCI小区的共站小区的PCI进行优先级排序，根据共站小区方位角与需要分配PCI小区的夹角的大小进行优先级排序，夹角越小，优先级越高；

B2、对在待分配PCI小区的复用范围内的邻近小区的PCI进行优先级排序，距离待分配PCI小区距离越近的邻近小区的PCI优先级越高；

B3、根据优先级从高到低的原则，依次查看各个小区的PCI，确定待分配小区可用PCI组，并记为集合S1；

其中，步骤B2包括：

B2-1、导入邻区规划数据，待分配PCI小区的第一级邻区的小区组记为setj，待分配PCI小区记为小区i；

B2-2：找出小区组setj中小区j与小区i之间的覆盖关系，对于与小区i互覆盖的小区j，根据与小区i的距离大小进行优先级排序，距离越小优先级越高；对于在小区i覆盖范围内的小区j，并且满足小区i不在小区j的覆盖范围内的情况，根据与小区i的距离的大小进行优先级排序，距离越小则优先级越高；对于不在小区i覆盖范围内，但覆盖包含小区i的小区j，根据j与i小区的距离大小进行优先级排序，距离越小则优先级越高；对于与小区i互相不在对方覆盖范围内的小区j不进行优先级排序；

B2-3、导入邻区规划数据的第二级邻区的小区组记为setj，并重复步骤B2-2。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A采用最大化分配方式，包括：

A11、在未用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A12；

A12、在除邻区和复用距离内已使用的PCI之外的已用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A13；

A13、在除邻区已使用的PCI之外的复用距离内的已用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A14；

A14、在邻区已使用的PCI集合中选择PCI。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A采用最小化分配原则，包括：

A21、在除邻区和复用距离内已使用的PCI之外的已用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A22；

A22、在未用PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A23；

A23、在除邻区已使用的PCI之外的复用距离内的PCI集合中选择PCI；若找到，结束本流程，否则继续执行步骤A24；

A24、在邻区已使用的PCI集合中选择PCI。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B3包括：

B3-1、对于模3不同的PCI分配，一共有三个PCI组可以选择，当出现2个小区的PCI组不同的情况，即已使用了其中的2个PCI组，则确定待分配小区的可用PCI组为三个可用PCI组中剩下的PCI组，并记为集合S1；

B3-2、对于模6不同的PCI分配，具体包括：

将待分配小区可用PCI模6的结果分成{0、3}，{1、4}，{2、5}三个大组；

首先，保证共站小区的PCI模3不同；

对于共站小区已用的PCI组，已经使用2个不同的PCI大组，则确定待分配小区可用PCI组为剩下的PCI大组Q，根据优先级观察邻近小区已经使用的PCI，当出现Q组中的其中一个时，分配剩下的PCI组为可用PCI组，并记为集合S1；

对于共站小区只使用了1组PCI组，则根据优先级观察邻近小区已经使用的PCI组，当出现其他两个大组中某一个大组的PCI时，使用剩下的PCI大组，根据优先级高低观察邻近小区的PCI值，选取本小区使用的PCI组，记为集合S1；

对于共站小区没有分配PCI的情况，则根据优先级观察邻近小区已经使用的PCI大组，当出现2个小区的PCI大组不同时，根据邻近小区的PCI情况，从剩下的PCI大组中选取合适的PCI组作为可用PCI组，记为集合S1。