CN104640133B

CN104640133B - 一种无线干扰矩阵建立方法及装置

Info

Publication number: CN104640133B
Application number: CN201310567996.XA
Authority: CN
Inventors: 陈锋; 郑航海; 彭陈发; 王文冕; 郭超
Original assignee: China Mobile Group Zhejiang Co Ltd
Current assignee: China Mobile Group Zhejiang Co Ltd
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2018-12-07
Anticipated expiration: 2033-11-14
Also published as: CN104640133A

Abstract

本发明提供了一种无线干扰矩阵建立方法及装置，通过获取主小区的语音业务数据和数据业务数据；基于所述主小区的语音业务数据和数据业务数据，确定所述主小区与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率；基于所述同频干扰概率和邻频干扰概率，构建所述主小区的无线干扰矩阵。从而将语音业务数据和数据业务数据进行融合，使网络评估更加完整，使小区间的干扰关系确定更加准确。

Description

一种无线干扰矩阵建立方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体可以涉及一种无线干扰矩阵建立方法及装置。

背景技术

GSM移动通信网络传统的频率规划及干扰分析定位技术以小区覆盖面积为分析对象，在此基础上以蜂窝覆盖理论、无线传播模型或测量报告为基础数据。

由于小区面积大小相差悬殊，给小区间的覆盖干扰关系的量化分析的准确性带来负面影响。

其次，对于覆盖面积大的小区，小区内部局部的干扰导致的网络问题容易被忽视，也给干扰原因的分析定位带来困难。

同时，现有的技术主要依据语音业务通话时上报的测量报告（MR）数据进行小区间干扰矩阵构建，而目前GSM网络中数据业务的占比已经超过了50%，单独从语音业务出发描述全网的小区间干扰关系准确性必然有所不足，同时当前考虑数据业务期间的小区干扰研究目前非常少，深度也比较欠缺。

因此，现有构建量化描述小区间覆盖干扰关系的无线网络干扰矩阵，在实际工程应用中存在局限性。

发明内容

本发明提供一种无线干扰矩阵建立方法及装置，通过将语音业务和数据业务数据进行融合，从而使网络评估更加完整，使小区间的干扰关系确定更加准确。

本发明提供方案如下：

本发明实施例提供了一种无线干扰矩阵建立方法，包括：

获取主小区的语音业务数据和数据业务数据；

基于所述主小区的语音业务数据和数据业务数据，确定所述主小区与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率；

基于所述同频干扰概率和邻频干扰概率，构建所述主小区的无线干扰矩阵。

优选的，获取主小区的语音业务数据的步骤包括：

获取语音业务测量数据；

在所述语音业务测量数据中，确定符合预设条件的数据量，所述预设条件基于所述语音业务测量数据，与预先设定的主小区与干扰小区之间的同频干扰门限值和邻频干扰门限值之间的关系确定；

将符合预设条件的数据量确定为所述主小区语音业务数据。

优选的，获取主小区的数据业务数据的步骤包括：

基于移动台在所述主小区与干扰小区之间进行小区重选时的ABIS信令，获取所述主小区的数据业务数据。

优选的，所述主小区与干扰小区的同频干扰概率I_c(i,j)的计算公式为：

其中，i用于表示所述主小区，j用于表示所述干扰小区，C_x(i,j)为所述符合预设条件的数据量，k_c(i)为小区重选时的第一偏移加权，C_n(i,j)为小区重选时长计数，C(i)为主小区样本数，C_m(i,j)为主小区时长计数；

所述主小区与干扰小区的邻频干扰概率I_a(i,j)的计算公式为：

其中，k_v(i)为小区重选时的第二偏移加权；

所述C_x(i,j)、C(i)属于所述语音业务数据，所述k_c(i)、C_n(i,j)、C_m(i,j)属于所述数据业务数据。

优选的，所述第一偏移加权k_c(i)的计算公式为：

k_c＝0.854/f(crh(i)-6)

所述第二偏移加权k_v(i)的计算公式为：

k_v＝0.07/f(crh(i)-6)

其中，crh(i)表示所述主小区的重选偏置参数设置值，x表示所述主小区的信噪比。

优选的，所述所述

其中，T_m(i)为主小区时长，T_s为语音业务数据上报间隔时间，T_n(i)为小区重选时长，符号表示向上取整。

优选的，所述获取主小区的语音业务数据和数据业务数据的步骤包括；

获取主小区中每一个栅格所对应的语音业务数据和数据业务数据；

基于所述主小区的语音业务数据和数据业务数据，确定所述主小区与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率的步骤包括：

确定主小区中每一个栅格与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率；

所述构建所述主小区的无线干扰矩阵的步骤包括：

构建所述每一个栅格的无线干扰矩阵。

本发明实施例还提供了一种无线干扰矩阵建立装置，包括：

获取模块，用于获取主小区的语音业务数据和数据业务数据；

确定模块，用于基于所述主小区的语音业务数据和数据业务数据，确定所述主小区与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率；

构建模块，用于基于所述同频干扰概率和邻频干扰概率，构建所述主小区的无线干扰矩阵。

优选的，所述获取模块包括：

获取单元，用于获取语音业务测量数据；

第一确定单元，用于在所述语音业务测量数据中，确定符合预设条件的数据量，所述预设条件基于所述语音业务测量数据，与预先设定的主小区与干扰小区之间的同频干扰门限值和邻频干扰门限值之间的关系确定；

第二确定单元，用于将符合预设条件的数据量确定为所述主小区语音业务数据。

优选的，获取模块还用于基于移动台在所述主小区与干扰小区之间进行小区重选时的ABIS信令，获取所述主小区的数据业务数据。

其中，k_v(i)为小区重选时的第二偏移加权；

优选的，所述获取模块，还用于获取主小区中每一个栅格所对应的语音业务数据和数据业务数据；

所述确定模块，还用于确定主小区中每一个栅格与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率；

所述构建模块，还用于构建所述每一个栅格的无线干扰矩阵。

从以上所述可以看出，本发明提供的无线干扰矩阵建立方法及装置，通过获取主小区的语音业务数据和数据业务数据；基于所述主小区的语音业务数据和数据业务数据，确定所述主小区与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率；基于所述同频干扰概率和邻频干扰概率，构建所述主小区的无线干扰矩阵。从而将语音业务和数据业务数据进行融合，使网络评估更加完整，使小区间的干扰关系确定更加准确。

附图说明

图1为本发明实施例提供的无线干扰矩阵建立方法流程示意图一；

图2为本发明实施例提供的无线干扰矩阵建立方法中获取语音业务数据流程示意图；

图3为本发明实施例提供的无线干扰矩阵建立方法流程示意图二；

图4为本发明实施例提供的无线干扰矩阵建立装置结构示意图一；

图5为本发明实施例提供的无线干扰矩阵建立装置中获取模块结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

本发明实施例提供了一种无线干扰矩阵建立方法，如附图1所示，该方法具体可以包括：

步骤11，获取主小区的语音业务数据和数据业务数据；

步骤12，基于所述主小区的语音业务数据和数据业务数据，确定所述主小区与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率；

步骤13，基于所述同频干扰概率和邻频干扰概率，构建所述主小区的无线干扰矩阵。

上述本发明实施例提供的无线干扰矩阵建立方法实现，将语音业务和数据业务时小区间的相互影响关系结合在一起，建立融合语音业务和数据业务的干扰矩阵，并据此进行问题分析定位，为无线网络规划和优化提供更加科学准确的工程理论依据。

小区级干扰矩阵是指定服务小区（即主小区）受邻近各小区（即干扰小区）的同频干扰和邻频干扰的概率数值组成的矩阵。

通常情况下，在有N个小区的GSM无线网络中，可以将小区干扰矩阵分解为同频干扰矩阵I_c和邻频干扰矩阵I_a。

同频干扰矩阵I_c的通用数学表述如下：

其中I_cij为小区CELL_i和小区CELL_j之间的同频干扰概率，0≤I_cij≤1,i≠j。

邻频干扰矩阵I_a的通用数学表述如下：

其中I_aij为小区CELL_i和小区CELL_j之间的邻频干扰概率，0≤I_aij≤1,i≠j。

本发明实施例所提供的无线干扰矩阵建立方法中，首选需要获取基础数据。基础数据提取包括两部分，一部分为语音业务产生的MR测量报告，作为描述基于语音的小区干扰关系的数据源，另一部分是数据业务数据，作为描述数据业务小区间干扰关系的数据源。

语音业务数据源的获取方法较多，可参考已有基于测量报告的干扰矩阵算法，通常为设备厂家的通信网络操作维护中心（OMC）统计或者为通信网基站侧（BTS）和基站控制器（BSC）的接口（ABIS）信令消息提取。数据业务数据源提取也可以依靠ABIS信令或者其他方法。由于GSM数据业务发生时，主小区对其它小区的测量依据的是和空闲状态下重选一样的方式，因此在数据业务状态下，由移动台（MS）独立进行的小区重选期间无测量报告上报，在此情况下移动台在两个小区间的重选次数反映的两个小区间的覆盖和邻区关系更加重要。

在本发明一具体实施例中，在采集无线网络的语音业务测量数据时，可以设定三个记数统计量C1、C2、C3，两个计数电平门限S1、S2，如表1所示：

表1

计数器	C1	C2	C3
				计数门限I/C(dB)	I/C<S1	S1≤I/C≤S2	S2≤I/C
计数门限C/I(dB	C/I>-S1	-S2≤C/I≤-S1	C/I≤-S2

其中，S1是同频干扰C/I门限、S2是邻频干扰C/I门限。S1、S2门限的设定是为了判断一个被测量小区的广播控制信道(BCCH)载频的信号功率电平对于移动台服务小区的BCCH信号功率电平是否存在同频干扰和邻频干扰的可能性。根据GSM规范，移动台在服务小区中的同频干扰的载干比门限为C/I≥9dB、邻频干扰的载干比门限为C/I≥-9dB的规定，在无线工程规划和优化应用中通常考虑增加3dB的余量，即同频干扰的载干比C/I≥12dB、邻频干扰的载干比C/I≥-12dB。S1、S2的大小需要根据移动通信系统无线网络的话务密度分布特性和相关无线网络参数进行设置，一般取S1≤-9dB、S2≥-6dB（可调参数）。在一定测量时间段内的各个计数器计数值的大小反映了干扰可能性即干扰概率的大小。

通过采集在一定时间段内（该时间段必须足够长，通常取一周以上，以保证测量统计能反映在各个时段如工作日、节假日、上下班等时段的无线网络话务分布状况）移动通信无线网络内的无线链路语音业务测量数据，并统计分析移动台上报的邻近小区BCCH载频信号功率测量电平在三个区域的测量次数，得到如表2所示数据：

表2

即本发明一具体实施例中，如附图2所示，获取主小区的语音业务数据的步骤具体可以包括：

步骤21，获取语音业务测量数据；

步骤22，在所述语音业务测量数据中，确定符合预设条件的数据量，所述预设条件基于所述语音业务测量数据，与预先设定的主小区与干扰小区之间的同频干扰门限值和邻频干扰门限值之间的关系确定；

步骤23，将符合预设条件的数据量确定为所述主小区语音业务数据。

而对于数据业务数据的提取，由于移动台在分组数据业务过程中，通过小区重选实现在移动业务状态下的小区间切换。小区重选的效率成为影响数据整体业务吞吐量性能的最重要因素之一。考虑在MS在分组数据业务状态下由小区CELL_j向小区CELL_i中移动并进行小区重选进入的场景。如果满足重选条件则发生一次小区CELL_j对栅格CELL_i的一次重选。

通过ABIS信令的提取，可以得到如表3所示数据格式：

表3

测量时间	主小区Id	重选小区Id	重选偏移量	主小区时长	重选时长

即在本发明以具体实施例中，获取主小区的数据业务数据的步骤包括：

通过汇总表2、3，即可得到融合语音业务数据和数据业务数据的表4：

表4

基于上述获取的基础数据，本发明实施例即可构建主小区i与干扰小区j的同频干扰概率I_c(i,j)和邻频干扰概率I_a(i,j)。

那么在一具体实施例中，主小区i与干扰小区j的同频干扰概率I_c(i,j)的计算公式具体可为：

其中，i用于表示所述主小区，j用于表示所述干扰小区，C_x(i,j)为符合预设条件的数据量（即表1所示数据，这里需要说明的是，C_x(i,j)=C₁(i,j)+C₂(i,j)+C₃(i,j)，其中C₁(i,j)为主小区i与干扰小区j的C1统计量，其中C₂(i,j)为主小区i与干扰小区j的C2统计量，其中C₃(i,j)为主小区i与干扰小区j的C3统计量），k_c(i)为小区重选时的第一偏移加权即同频干扰偏移量，C_n(i,j)为小区重选时长计数，C(i)为主小区i样本数，C_m(i,j)为主小区i时长计数；

而主小区i与干扰小区j的邻频干扰概率I_a(i,j)的计算公式具体可为：

其中，与同频干扰概率计算公式相同的符号所代表的含义相同，而k_v(i)为小区重选时的第二偏移加权即邻频干扰偏移量。

那么可见，上述C_x(i,j)、C(i)属于语音业务数据，而k_c(i)、C_n(i,j)、C_m(i,j)属于所述数据业务数据。

这里需要说明的是，上述两个计算公式之所以需要涉及偏移量加权，是由于在小区进行重选时，需要满足候选小区的电平比当前小区高出一定db电平门限时，才能促使重选发生，这个偏移量由网络进行设定。由于数据业务数据需要和语音业务数据进行融合，而语音数据同频概率是考虑干扰小区比主小区的信号高-6db时便可作为一次同频影响计数，这里存在一定的不对等，因此需要根据重选偏移量进行加权，物理意义即当候选小区发生重选时，实际上电平已经高于主小区一定电平并且超过一定时间。

那么在一具体实施例中，第一偏移加权k_c(i)即主小区i与干扰小区j间的同频干扰偏移量的计算公式为：

k_c＝0.854/f(crh(i)-6)

第二偏移加权k_v(i)即主小区i与干扰小区j间的邻频干扰偏移量的计算公式为：

k_v＝0.07/f(crh(i)-6)

其中，crh(i)表示所述主小区的重选偏置参数设置值，具体可以从ABIS信令中的网络配置参数获取，x表示主小区的信噪比。

另外，由于语音业务数据统计是主小区i每隔一定上报间隔时间T_s，如480ms上报的统计计数，因此需要将数据业务下的主小区时长T_m(i)和小区重选时长T_n(i)进行对等计数，主小区时长T_m(i)指的是数据业务时持续在某主小区至发生重选时的时间（单位可为ms），小区重选时长T_n(i)指的是小区重选发生过程的时间（ms），处理过程如下：

当本发明实施例通过上述计算确定所述主小区与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率后，可基于上述确定的同频干扰概率和邻频干扰概率，构建小区间的无线干扰矩阵。具体的，可基于任意成熟方法构建小区间的无线干扰矩阵。

而在本发明另一具体实施例中，为了构建更精细粒度的无线干扰矩阵，还可为小区中的每一个栅格构建栅格无线干扰矩阵。

在移动通信无线网络中，栅格是归属于某一小区，面积比小区更小，在地理上有确定位置和边界的无线网络区域。

栅格的划分有如下几种方法：一种是在整个无线网络中按照固定的（长宽或规则区域）尺寸进行划分，在小区边界的栅格归属于主覆盖小区。另一种是根据实际小区覆盖面积大小按相对固定的小区栅格面积比，对不同行面积的小区内部进行近似等数量（考虑在小区边界区域的栅格必须按主覆盖小区进行归属小区判决，会导致不同小区之间的栅格数量不能严格相等）栅格划分。

小区内部的栅格划分遵循的两大原则为：互不重叠原则和无缝衔接原则。互不重叠原则是指小区内部的不同栅格区域两两互不重叠；无缝衔接原则是指小区内部相邻栅格之间无缝衔接。

本发明实施例中，可以基于任意成熟方法，如到达时间差（TDOA）方法，进行栅格划分。

本发明实施例所涉及的栅格无线干扰矩阵是指在归属于指定小区的指定栅格，受邻近各小区同频干扰和邻频干扰的概率数值组成的矩阵。在小区级干扰矩阵的基础上，对其各矩阵元素进行分解，即得到栅格干扰矩阵。对于小区CELL_i,栅格集合划分为{g₁,g₂,…，g_k,…，}，其中n_i为小区CELL_i内部划分的栅格总数。小区级干扰矩阵中的中的I_ij分裂为:

对应同频和邻频干扰矩阵分别为：

那么在本发明一实施例中，可以将获取的基础数据（包括语音业务数据和数据业务数据）按照划分好的栅格数据进行匹配，从而每个语音业务数据或者数据业务数据统计都有对应的栅格号，具体可如表5、表6所示：

表5

表6

那么，通过对表5、表6进行整合，从而可按照不同的栅格对所有的时间内基础数据进行求和统计汇总，从而得到每个栅格内语音业务数据和数据业务数据的综合业务数据，具体可如表7所示：

表7

在得到表7所示数据后，后续可按照上述本发明实施例通过的同频干扰概率计算公式和邻频干扰概率计算公式，计算每一栅格与干扰小区间的同频干扰概率和邻频干扰概率，并基于计算结构，构建每一个栅格的小区间融合干扰矩阵数值。

即本发明一具体实施例中，如附图3所示，具体还可以包括；

步骤31，获取主小区中每一个栅格所对应的语音业务数据和数据业务数据；

步骤32，确定主小区中每一个栅格与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率；

步骤33，构建所述每一个栅格的无线干扰矩阵。

本发明实施例还提供了一种无线干扰矩阵建立装置，如附图4所示，该装置具体可以包括：

获取模块41，用于获取主小区的语音业务数据和数据业务数据；

确定模块42，用于基于所述主小区的语音业务数据和数据业务数据，确定所述主小区与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率；

构建模块43，用于基于所述同频干扰概率和邻频干扰概率，构建所述主小区的无线干扰矩阵。

优选的，如附图5所示，获取模块41具体可以包括：

获取单元411，用于获取语音业务测量数据；

第一确定单元412，用于在所述语音业务测量数据中，确定符合预设条件的数据量，所述预设条件基于所述语音业务测量数据，与预先设定的主小区与干扰小区之间的同频干扰门限值和邻频干扰门限值之间的关系确定；

第二确定单元413，用于将符合预设条件的数据量确定为所述主小区语音业务数据。

优选的，获取模块31还用于基于移动台在所述主小区与干扰小区之间进行小区重选时的ABIS信令，获取所述主小区的数据业务数据。

其中，k_v(i)为小区重选时的第二偏移加权；

优选的，所述获取模块31，还用于获取主小区中每一个栅格所对应的语音业务数据和数据业务数据；

所述确定模块32，还用于确定主小区中每一个栅格与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率；

所述构建模块33，还用于构建所述每一个栅格的无线干扰矩阵。

以上所述仅是本发明的实施方式，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

1.一种无线干扰矩阵建立方法，其特征在于，包括：

获取主小区的语音业务数据和数据业务数据；

基于所述同频干扰概率和邻频干扰概率，构建所述主小区的无线干扰矩阵；

获取主小区的语音业务数据的步骤包括：

获取语音业务测量数据；

将符合预设条件的数据量确定为所述主小区语音业务数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取主小区的数据业务数据的步骤包括：

3.如权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述主小区与干扰小区的同频干扰概率I_c(i,j)的计算公式为：

其中，k_v(i)为小区重选时的第二偏移加权；

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一偏移加权k_c(i)的计算公式为：

k_c＝0.854/f(crh(i)-6)

所述第二偏移加权k_v(i)的计算公式为：

k_v＝0.07/f(crh(i)-6)

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述所述

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取主小区的语音业务数据和数据业务数据的步骤还包括；

所述基于所述主小区的语音业务数据和数据业务数据，确定所述主小区与干扰小区的同频干扰概率和邻频干扰概率的步骤还包括：

所述构建所述主小区的无线干扰矩阵的步骤还包括：

构建所述每一个栅格的无线干扰矩阵。

7.一种无线干扰矩阵建立装置，其特征在于，包括：

构建模块，用于基于所述同频干扰概率和邻频干扰概率，构建所述主小区的无线干扰矩阵；

所述获取模块包括：

获取单元，用于获取语音业务测量数据；

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，获取模块还用于基于移动台在所述主小区与干扰小区之间进行小区重选时的ABIS信令，获取所述主小区的数据业务数据。

9.如权利要求7至8任一项所述的装置，其特征在于，所述主小区与干扰小区的同频干扰概率I_c(i,j)的计算公式为：

其中，k_v(i)为小区重选时的第二偏移加权；

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块，还用于获取主小区中每一个栅格所对应的语音业务数据和数据业务数据；