CN105246087B - 基于距离的码资源预评估方法和规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于距离的码资源预评估方法,包括如下主要步骤：将规划小区规划簇划分；建立码资源与规划序列的映射关系；计算小区C_ij可用序列集合，以C_ij为中心复用距离P为半径内的现网小区的序列集合为A；半径为P外的现网邻区序列集合为C；C_ij在半径P范围的小区个数为b₁，范围外的规划邻区个数为b₂，C_ij在半径P范围内的序列使用集合为集合的前b₁+b₂个值；对簇内全部规划小区序列使用集合取并集，得出总集合U_K；复用距离大于P，并且的簇，记录评估结果；对于

Description

基于距离的码资源预评估方法和规划方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于距离的码资源预评估方法和规划方法。

背景技术

无线网络的质量很大程度上取决于网络规划的质量,无线参数的规划做为网络规划、网络优化中的一个重要部分,对后期整个网络的服务质量有很大的影响。常用的码资源包括小区物理标识、根序列等，其作用如下：物理小区标识：TD-LTE系统中，物理小区标识(Physical CellIdentity，码资源)用于小区识别和信道同步。根序列:根序列主要用来计算随机接入前导码的。PRACH根序列是采用ZC(Zadoff－Chu)序列作为根序列，由于每个小区前导序列是由ZC根序列通过循环移位生成，每个小区的前导Preamble序列为64个，UE(用户终端)使用的前导序列是随机选择或由eNB分配的，因此为了降低相邻小区之间的前导序列干扰过大就需要正确规划ZC根序列索引，保证相邻小区间使用该索引生成的前导序列不同。

综上所述码资源在无线系统的有着降低干扰、区分小区、保证接入等重要作用，近距离同码资源配置可导致干扰上升、小区切换失败，严重时会导致UE无法接入、掉话掉线等严重网络问题，所以通常要通过邻区配置码资源和复用距离两个条件来约束限制规划小区的码资源分配。主要思想：邻区之间不能有相同的码资源，码资源复用时在越远的距离进行复用越好。

下面为具体流程：

(1)构造每个小区与其他小区距离矩阵D。

(2)构造每个小区跟其他小区的优先级矩阵I。

(3)择邻区最多的小区A开始码资源分配，邻区之间不能有相同的码资源。

(4)根据距离复用原则：可以根据复用距离进行分配，具体为根据用户输入的复用距离，当在一定复用距离外，可以进行码资源复用。

(5)重复上面方法完成全部规划小区的码资源规划。

(6)复用距离核查，无问题输出规划结果；存在问题需要工人修改或重新规划。

以上规划方法存在如下缺点：

(1)由于要满足规划原则的限制，如特定距离复用度和规划码资源，如果站点分布密度过大，导致规划原则无法满足实际需要，影响最终规划效果。

(2)实际规划情况与规划原则产生冲突，如复用距离内小区数大于规划原则要求的码资源使用数时，通常需要再次规划，其方法有两种：第一种使用现有算法完成不满足要求小区规划，如减小复用距离或增大可用码资源数目，但是距离缩小的程度和增加可用码资源数目不易评估，设置不当都会影响规划效果；第二种方法是通过人工修改，规划时间长，方法单一重复，消耗大量人工。

(3)调整规划原则得出的结果，后经评估可能与既定规划原则要求相差过大，严重时甚至需要重新规划。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明要解决的问题是，提供一种基于距离的码资源预评估方法和规划方法，其特点在于在规划之前先进行评估所能使用的码资源。

为解决上述问题，本发明首先提供了一种基于距离的码资源预评估方法,包括如下步骤：步骤A：读取工程参数、邻区参数、小区配置参数、规划原则，其中，工程参数包括小区的经纬度、小区ID；邻区参数为全网小区邻区数据；小区配置参数包括现网小区码资源配置和与码资源配置相关参数；规划原则为规划的复用距离、可使用码资源；

步骤B：计算规划小区C_ij的与其他小区距离；

步骤C：将规划小区以半径为r正六边形作规划簇划分，每个规划正六边形规划簇与周边规划簇完全贴合；

步骤D：将码资源按照排列规律与规划序列进行等效处理，建立码资源与规划序列的映射关系；

步骤E：计算小区C_ij可用序列集合B，分为如下三个子步骤:

步骤E-1:计算以小区C_ij为中心，复用距离P为半径的区域内的现网小区集合U_ij，确定U_ij中已使用的序列集合A；

步骤E-2：小区C_ij在半径为P的区域外的现网邻区集合U′_ij，确定U′_ij中使用序列集合C；

步骤E-3：小区C_ij在半径P范围的规划小区序列集合为B，小区个数为b₁，在半径P范围外的规划邻区个数为b₂，小区C_ij在半径P范围内的序列使用集合B为集合的前b₁+b₂个值；

步骤F：簇划分序列评估，对簇内全部规划小区序列使用集合B取并集，得出簇使用序列的总集合U_K；

步骤G:簇规划结果与导入规划原则对比对各簇进行评估：

其中，复用距离大于P，并且的簇，为满足规划原则的簇，不再继续评估；

对于的簇，在满足最低复用距离要求的前提下，复用距离从P开始，逐次降低复用距离,分别进行再次进行评估，并记录在每一复用距离下U_K溢出U的元素数量；

其中的参数：P表示规划复用距离；

N_i表示i站点基站编号，i＝1,2,3…N；

C_ij表示i站点的j小区编号，i＝1,2,3…N；j＝i＝1,2,3…M；

U_ij表示与小区C_ij距离小于P的所有小区的集合；

U表示规划原则中限定使用的码资源序列资源集合；

U_K表示规划簇中的可用的序列资源集合。

作为优选，还包括如下步骤：在任意小于P的复用距离下，如果出现的情形，停止进行评估。

本发明还提供了一种基于距离的码资源规划方法，在如上所述的基于距离的码资源预评估方法之后进行规划，首先根据评估结果确定是否调整各簇的规划原则：复用距离大于或等于P，并且序列的簇：不进行调整；复用距离为P时的簇：如采用复用距离优先原则，则复用距离不变，按照U_K溢出U的数量增加规划序列资源；如采用序列资源优先原则，则降低复用距离。

作为优选，所述基于距离的码资源规划方法还包括如下步骤：

步骤(1)：序列映射码资源，根据步骤E中的映射关系，将簇自定义规划原则序列映射为码资源值；

步骤(2)：各簇根据自定义规划原则规划码资源，并分为如下子步骤：

2.1根据地理位置确定簇的规划的先后顺序，

2.2簇内小区规划顺序优先按照邻区数量的大小排序，同邻区数小区按照站点地理位置高低，先经度由低至高，后维度由高至低排列，同站各小区按小区号由小至大排序；

2.3输出全部规划小区规划码资源；

2.4根据簇自定义规划原则的限定规划码资源；

步骤(3)：结合上述步骤E得到的小区C_ij可用序列集合结果，和自定义复用距离确定小区可用码资源填充小区C_ij序列值，直到规划小区全部填充完为止，如果小区C_ij可用序列值超出簇自定义范围，则默认配置最小的可用码资源。

作为进一步的优选，还包括如下步骤：

步骤(4)：汇总全部小区的码资源规划数据；步骤(5)：输出规划结果，规划结果以报表形式呈现：包括规划小区对应的簇、各簇的规划原则。

作为优选，其中步骤(3)中配置码资源方法为：通过对码资源使用优先级X和码资源全网使用率Y进行相关运算评估，优先取X+Y数值小的码资源进行配置。

本发明具有如下几个方面有益效果：

(1)本方法是在现有方法的基础上进行的优化改进，通过对规划小区码资源使用情况和复用距离进行整体评估分析，规划工程师可根据评估结果，保留现有规划原则或调整规划原则。

(2)通过先评估再规划的方法实现，较先规划再核查后修改的现有规划方法，规划效率有了明显提升。

(3)采用分簇规划评估和规划方法，可对各簇可定制自定义的规划原则。

具体实施方式

下面以LTEPRACH逻辑根序列的起始索引规划为实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

本说明书中使用的各个符号说明如下：

P表示规划复用距离；

N_i表示i站点基站编号，i＝1,2,3…N；

C_ij表示i站点的j小区编号，i＝1,2,3…N；j＝i＝1,2,3…M；

L_{ij,(i+1)(j+1)}表示小区C_ij与小区C_(i+1)(j+1)的距离；

(x_ij，y_ij)表示C_ij经纬度；

U_ij表示与小区C_ij距离小于P的所有小区的集合；

U表示规划原则中的限定使用的序列资源集合；

U_K表示规划簇中的可用的序列资源集合。

本发明的基于距离的码资源预评估方法包括如下步骤：

步骤A：读取工程参数、邻区参数、小区配置参数、规划原则等；

工程参数包括小区的经纬度、小区id等；

邻区参数为全网小区邻区数据；小区配置参数包括现网小区码资源配置和与码资源配置相关参数；

规划原则为规划需要明确的复用距离、可以使用码资源等。

步骤B：规划小区C_ij与其他小区距离评估

计算小区C_ij的与其他小区距离，计算公式：

这是平面上任意两点的距离公式。

步骤C：规划小区簇划分：将规划小区以半径为r正六边形作规划簇划分，每个规划正六边形规划簇需与周边规划簇完全贴合，即正六边形各定点夹角为120°。正六边形可以保证与相邻正六边形完全贴合，保证空间上无缝隙，保证各站点均能分配至正六边形中。

步骤D：码资源与序列映射：将码资源按照码资源的排列规律与规划序列进行等效处理，建立码资源与序列的映射关系，其目的是为了消除不同码资源排列分布的差异，使本方法为应用于更多排列规律性的码资源规划。序列与码资源之间的映射关系可根据实际情况确定。小区使用码资源做等效处理得出序列集合记做D。如LTE PRACH逻辑根序列的起始索引号为{0,3,6,9…839}，小区需要3个ZC根序列来生成64个前导序列，经等效处理后的序列为{0,1,2,3…279}。

步骤E：计算小区C_ij可用序列集合B，分为如下三个子步骤:

步骤E-1:计算以小区C_ij为中心，以复用距离P为半径的区域的小区集合U_ij，若L_{ij,(i+1)(j+1)}<P，则C_(i+1)(j+1)∈U_ij。得出小区C_ij为中心，半径为P的区域内的现网小区集合U_ij，并确定U_ij中已使用的序列集合A。站点N_i序列集合与小区C_ij一致。序列集合A是经过上述等效处理后的。

步骤E-2:小区C_ij在半径为P的区域外的现网邻区集合U′_ij，确定U′_ij中使用序列集合C。序列集合C也是经过等效处理的。

步骤E-3:计算小区C_ij可用序列集合，方法如下：小区C_ij为中心，半径P的范围的规划小区个数为b₁,半径为P范围外的规划邻区个数为b₂；则小区C_ij可用资源集合规划序列集合D除去已使用的资源集合A∪C的表达式为所得的集合K的前b₁+b₂个值确定供规划小区使用，即组成规划序列集合B，由此可以保证在涉及的规划小区都可以分配到唯一值。

例如：以规划小区C_ij为中心在复用距离为P km规划序列，其中，以规划小区为中心的P km内现网小区对应使用序列(等效后)的集合为A；规划小区为中心P km外规划小区配置的现网邻区使用序列(等效后)的集合为C。其中，P km内规划小区数为b1＝54，P km外配置的规划邻区数为b2＝4。例如，在本实施例中，A＝{0，1，2，3…151}；C＝{81，82，83}；序列集合D＝{0，1，2，3，…，279},则可供用的规划序列需要将已经使用序列排除，记集合 则规划小区可用序列集合B为集合K的前b1+b2个值的集合，即前58个值，故，B＝{152,153,154…210}。由此，可以保证在涉及规划小区都可以分配到唯一值。

步骤F：簇划分序列评估

由于规划小区因地理分布疏密不同，按照同一规划原则可能导致使用资源溢出，即使用序列资源大于规划原则序列资源，导致规划结果产生问题。分簇评估可以很好解决此问题，通过评估出各簇在当前复用距离下资源情况，方便规划工程制定簇自定义规划原则，避免资源不足导致的冲突。

具体的评估方法：

结合步骤E所得到的结果对簇内全部小区(码资源按照站点计算)序列使用集合B取并集，得出簇使用序列的总集合U_K，并计算序列使用频率。

例如：簇内存在规划小区C₁₁、C₁₂、C₁₃、C₂₁、C₂₂、C₂₃、C₃₁、C₃₂、C₃₃，经过上述计算得出的可用序列集合分别为

{0,1,2,3…50}，{1,2,3….51}，{2,3,4….52}，{13,14,15….40}，{13,14,15….70}，{20,21,22….30}，{15,16,17….60}，{20,21,22….30}，{25,26,27….40}，则取的其并集得到结果{0,1,2,3…70}即为该簇可用序列的总集合U_K。由于簇评估是通过簇内单小区的序列取并集实现的，故在单小区的序列集合B为取集合K最前面b1+b2个值而组成的，其目的是为了使簇内可用资源更紧凑(可用序列的最小范围)，也是后续评估的主要依据。如取集合K内的任意值组成集合B，簇内序列使用资源在极端情况下可导致簇资源使用集合为D。

步骤G:簇规划结果与导入规划原则对比对各簇进行评估：

复用距离大于或等于P，并且的簇，为满足规划原则的簇，即保留评估结果，不再继续评估。

复用距离P时，不满足规划原则的簇，记录U_K溢出U的元素数量，也就是资源的溢出量，并降低复用距离继续评估：例如采用复用距离P-M×1再次评估，此时，如果满足保留结果，不再继续缩小复用距离进行下一次评估，并记录评估的累积次数；如果此时不满足则继续减少复用距离，例如采用复用距离＝P-M×2再次评估；…，直到采用复用距离P-M×N进行评估。其中M为调整距离调整步长，N为评估次数，此两个数值均可以自定义。通常P-M×N的最小值由规划原则中要求的最低复用距离决定。实际上，就是在满足最低复用距离要求的前提下，逐次降低复用距离进行评估，在出现时停止降低复用距离进行再评估。当然，也有可能出现在从复用距离P降至P-M×N的过程中，每一次都都不满足的情形。记录在每一复用距离下U_K溢出U的元素数量，以及此时进行评估的累积次数。也就说，当出现或者复用距离P-M×N达到最小复用距离这两个条件之一时即停止评估。

通过上述评估过程对各簇进行评估，汇总各簇资源评估结果,对簇进行分类，分为三类簇：(1)满足规划原则的簇，即在复用距离大于或等于P时，并且的簇；(2)复用距离为小于P，但大于或等于最小复用距离时满足的簇，以及(3)在大于最小复用距离的前提下，均不满足的簇。其中，满足也即是意味着可用的码资源足够使用，对于的簇，说明码资源不足，分别记录其溢出的数量。对于上述第(1)和(2)的情形，不必改变码资源，优选满足时的复用距离，对于第(3)中情形，选取码资源溢出的数量最小时的复用距离，并且根据溢出量增加相应的码资源。对第(2)的情形，也还可以根据实际情况进行选择，如选择时的复用距离，就不必增加码资源，如果不希望降低复用距离，则需要根据情形时的溢出数量，增加码资源。

在汇总各簇资源评估结果时，将各簇历次评估结果汇总呈现，同簇通过复用距离进行划分得到一个列表，如表1所示，根据复用距离P和序列使用情况进行汇总，针对每簇列明评估次数和每次评估的序列溢出的数量。

例如：某网络4个簇的评估结果如下：

表1-网络4个簇的评估情况列表

表1中，簇1在复用距离5km时，溢出量为0，说明该簇内规划小区可适用于规划原则要求使用的序列数，这里设定规划原则中的序列集合为{0,1,2,3…151}。

簇2通过三次复用距离评估，并且3km时的溢出量最小，但是有40个使用序列溢出情况，故建议3km复用距离规划，较原有规划原则使用序列后增加40个序列资源，即{0,1,2,3…191}。

簇3通过两次复用距离评估，复用距离5km规划时溢出20个资源，即{0,1,2,3…171}，复用距离4km，溢出为0，完全满足规划原则中序列资源的要求，建议使用4km复用距离。

簇4通过两次复用距离评估，复用距离5km时，规划溢出10个序列资源，{0,1,2,3…161}，而复用距离4km时，溢出为0，完全满足规划原则中序列资源的要求。此时有两种选择：如希望降低复用距离，则选择复用距离为4km，此时不必调整序列资源；如不希望降低复用距离，则采用复用距离为5km，同时需要增加10个序列资源。

以上是评估阶段的工作流程。以下说明根据上述评估结果进行码资源规划的过程。

首先，根据上述的评估结果确定是否调整各簇的规划原则，以下详细叙述具体调整方法。如果某簇只评估一次，并且未出现溢出值时，说明该簇使用的既有规划原则完全可以满足的规划需求。如出现评估两次或者两次以上的情况，则需要根据簇规划原则进行选择。如规划原则的对复用距离或序列资源有明确限制，则需要根据情况进行选择，如果选择复用距离优先原则，即复用距离不变，增加规划序列资源，其增加的数量根据U_K溢出U的数量而确定；如果采用序列资源优先原则，则变更复用距离，即降低复用距离，采取其中满足条件下的复用距离，此时规划序列资源不变。当某簇在所有复用距离条件下，均不满足的情况时，在采用序列优先原则时，选择最小复用距离以及与其相应的序列资源；在采取距离优先原则时，则选择较大的复用距离,但序列总数不得超出可用资源集合规划序列集合D。具体地，在表1中，例如采用序列优先，簇1使用的规划原则为复用距离5km，序列使用{0,1,2,3…151}；簇2使用规划原则为复用距离3km序列使用{0,1,2,3…191}；簇3使用规划原则为复用距离4km，序列使用{0,1,2,3…151}；簇4使用规划原则为复用距离4km序列使用{0,1,2,3…151}。采用距离优先，表1：簇1使用的规划原则为复用距离5km，序列使用{0,1,2,3…151}；簇2使用规划原则为复用距离4km序列使用{0,1,2,3…241}；簇3使用规划原则为复用距离5km，序列使用{0,1,2,3…171}；簇4使用规划原则为复用距离5km序列使用{0,1,2,3…161}。

上述的基于距离的码资源预评估方法，先基于复用距离对码资源进行预评估，可大大提高后续的规划效率。

在确定所采用的规划原则后则进行具体的规划步骤：

步骤(1)：序列映射码资源，根据步骤E中的映射关系，将簇自定义规划原则序列映射为码资源值；

步骤(2)各簇根据定义规划原则规划码资源，具体分为如下子步骤：

2.1根据地理位置确定簇的规划的先后顺序。

2.2簇内小区规划顺序优先按照邻区数量的大小排序，同邻区数小区按照站点地理位置高低，先经度由低至高，后维度由高至低排列，同站各小区按小区号由小至大排序。

2.3输出全部规划小区规划码资源。

2.4根据簇自定义规划原则的限定规划码资源。

步骤(3)：结合上述步骤E得到的小区C_ij可用序列集合结果，和自定义复用距离确定小区可用码资源填充小区C_ij序列值，直到规划小区全部填充完为止，如果小区C_ij可用序列值超出簇自定义范围，则默认配置最小的可用码资源。

作为优选方案，在此步骤中，采用的判断标准为：1、规划小区分配码资源不能与邻小区相同；2、通过对码资源使用优先级X和码资源全网使用率Y进行相关运算评估，取X+Y数值最小的码资源配置，也即是优先配置使用率低的码资源进行配置。

作为优选方案，本实施例的规划方法还进一步包括如下步骤：

步骤(4)：汇总全部小区的码资源规划数据；

步骤(5)：输出规划结果，规划结果以报表形式呈现：包括规划小区对应的簇、各簇的规划原则。

本发明的基于距离的码资源预评估方法和规划方法具有如下几个方面的优点：

(1)采用将规划小区簇划分的思想，对各簇使用的码资源可分别评估，并输出不同复用距离情况下，可使用的码资源，方便规划工程师掌握各簇复用距离和可用的码资源的情况。

(2)通过先评估再规划的方法实现，较先规划再核查后修改的现有规划方法，规划效率有了明显提升。

(3)码资源规划可使用各簇自定义规划原则，全部规划小区通过一次规划完成，提升规划效率、缩短规划周期。

当然，以上所述是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于距离的码资源预评估方法,其特征在于，包括如下步骤：

步骤A：读取工程参数、邻区参数、小区配置参数、规划原则，其中，工程参数包括小区的经纬度、小区ID；邻区参数为全网小区邻区数据；小区配置参数包括现网小区码资源配置和与码资源配置相关参数；规划原则为规划的复用距离、可使用码资源；

步骤B：计算规划小区C_ij的与其他小区距离；

步骤C：将规划小区以半径为r正六边形作规划簇划分，每个规划正六边形规划簇与周边规划簇完全贴合；

步骤D：将码资源按照排列规律与规划序列进行等效处理，建立码资源与规划序列的映射关系；

步骤E：计算小区C_ij可用序列集合B，分为如下三个子步骤:

步骤E-1:计算以小区C_ij为中心，复用距离P为半径的区域内的现网小区集合U_ij，确定U_ij中已使用的序列集合A；

步骤E-2：小区C_ij在半径为P的区域外的现网邻区集合U′_ij，确定U′_ij中使用序列集合C；

步骤E-3：小区C_ij在半径P范围的规划小区序列集合为B，小区个数为b₁，在半径P范围外的规划邻区个数为b₂，小区C_ij在半径P范围内的序列使用集合B为集合的前b₁+b₂个值；

步骤F：簇划分序列评估，对簇内全部规划小区序列使用集合B取并集，得出簇使用序列的总集合U_K；

步骤G:簇规划结果与导入规划原则对比对各簇进行评估：

其中，复用距离大于P，并且的簇，为满足规划原则的簇，不再继续评估；

对于的簇，在满足最低复用距离要求的前提下，复用距离从P开始，逐次降低复用距离,分别进行再次进行评估，并记录在每一复用距离下U_K溢出U的元素数量；

其中的参数：P表示规划复用距离；

N_i表示i站点基站编号，i＝1,2,3…N；

C_ij表示i站点的j小区编号，i＝1,2,3…N；j＝i＝1,2,3…M；

U_ij表示与小区C_ij距离小于P的所有小区的集合；

U表示规划原则中限定使用的序列资源集合；

U_K表示规划簇中的可用的序列资源集合；

小区使用码资源做等效处理得出序列集合记做D。

2.根据权利要求1所述的基于距离的码资源预评估方法，其特征在于，还包括如下步骤：在任意小于P的复用距离下，如果出现的情形，停止进行评估。

3.基于距离的码资源规划方法，其特征在于，在权利要求1或2所述的基于距离的码资源预评估方法之后进行规划，首先根据评估结果确定是否调整各簇的规划原则，

复用距离大于或等于P，并且序列的簇：不进行调整；

复用距离为P时的簇：如采用复用距离优先原则，则复用距离不变，按照U_K溢出U的数量增加规划序列资源；如采用序列资源优先原则，则降低复用距离。

4.根据权利要求3所述的基于距离的码资源规划方法,其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：序列映射码资源，根据步骤E中的映射关系，将簇自定义规划原则序列映射为码资源值；

步骤(2)：各簇根据自定义规划原则规划码资源，并分为如下子步骤：

2.1根据地理位置确定簇的规划的先后顺序，

2.2簇内小区规划顺序优先按照邻区数量的大小排序，同邻区数小区按照站点地理位置高低，先经度由低至高，后维度由高至低排列，同站各小区按小区号由小至大排序；

2.3输出全部规划小区规划码资源；

2.4根据簇自定义规划原则的限定规划码资源；

步骤(3)：结合上述步骤E得到的小区C_ij可用序列集合结果，和自定义复用距离确定小区可用码资源填充小区C_ij序列值，直到规划小区全部填充完为止，如果小区C_ij可用序列值超出簇自定义范围，则默认配置最小的可用码资源。

5.根据权利要求4所述的基于距离的码资源规划方法,其特征在于，还包括如下步骤：

步骤(4)：汇总全部小区的码资源规划数据；

步骤(5)：输出规划结果，规划结果以报表形式呈现：包括规划小区对应的簇、各簇的规划原则。

6.根据权利要求4或5所述的基于距离的码资源规划方法,其特征在于，其中步骤(3)中配置码资源方法为：通过对码资源使用优先级X和码资源全网使用率Y进行相关运算评估，优先取X+Y数值小的码资源进行配置。