CN106131821A - 移动通信系统的小区pci分配方法 - Google Patents

移动通信系统的小区pci分配方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种移动通信系统的小区PCI分配方法，包括如下步骤：获取当前节点的三级邻区的PCI集合A，当前节点可使用的PCI集合B以及网络中可使用的PCI集合C；其中，三级邻区为当前小区直接邻区的邻区的邻区；获取Intra‑eNB及Inter‑eNB中一级邻区PCI中存在PCI干扰的PCI集合D，其中，一级邻区为当前小区的直接邻区；分别从所述PCI集合A、B、C中与PCI集合D不同的节点PCI，形成PCI集合Cx、Bx和Ax；从所述PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI。本发明的技术，避免了同频组网的情况下上下行导频信号的干扰抑制，提高了终端无线传输、小区重选和切换等操作性能。

Description

移动通信系统的小区PCI分配方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种移动通信系统的小区PCI分配方法。
背景技术
PCI(Physical Cell ID，物理小区标识)是移动通信系统中终端区分不同小区的无线信号标识，例如，长期演进(Long-Term Evolution，LTE)系统的PCI总数量为504个，取值范围0～503，分成168组，每组包含3个PCI，现实组网不可避免要对PCI进行复用，可能造成相同PCI由于复用距离过小产生冲突或混淆。
在通信行业中，PCI分配使用较多的是图着色方法，图着色方法是图论的一种经典方法，给定无向连通图G和m种不同的颜色，用这些颜色为图G的m个顶点着色，是否有一种着色法使得图G中每条边的两个顶点着不同的颜色。这个问题就是图的m-着色判定问题。若一个图最少需要m种颜色才能使图中的每条边连接的两个顶点着不同颜色，则称这个数m为该图的色数。求一个图的最小色数m的问题称为m-着色优化问题，应用图着色方法在2G网络频率分配中应用较为成熟。
但对于移动通信系统而言，在同频组网的情况下，容易出现上下行导频信号的干扰抑制的问题，影响终端无线传输、小区重选和切换等操作。
发明内容
基于此，有必要针对上述干扰抑制的问题，提供一种移动通信系统的小区PCI分配方法，提高终端无线传输、小区重选和切换等操作的性能。
一种移动通信系统的小区PCI分配方法，包括如下步骤：
获取当前节点的三级邻区的PCI集合A，当前节点可使用的PCI集合B以及网络中可使用的PCI集合C；其中，三级邻区为当前小区直接邻区的邻区的邻区；
获取Intra-eNB及Inter-eNB中一级邻区PCI中存在PCI干扰的PCI集合D，其中，一级邻区为当前小区的直接邻区；
分别从所述PCI集合A、B、C中获取与PCI集合D不同的节点PCI，形成PCI集合Cx、Bx和Ax；
从所述PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI。
上述移动通信系统的小区PCI分配方法，通过获取当前节点的三级邻区的PCI集合A，当前节点可使用的PCI集合B以及网络中可使用的PCI集合C；从与在Intra-eNB及Inter-eNB中一级邻区PCI中存在PCI干扰的PCI集合D不同的节点PCI中选择元素分配为所述当前节点的PCI，避免了同频组网的情况下上下行导频信号的干扰抑制，提高了终端无线传输、小区重选和切换等操作性能。
在其中一个实施例中，在获取当前节点的三级邻区的PCI集合A的步骤前，还包括：
判断未分配队列是否为空；其中，未分配队列是指网络中需要进行PCI配置的节点集合；
若否，判断待分配队列是否为空；其中，待分配队列是指与当前节点有关联的节点集合，每个节点着色之后，将其所有未着色邻区放入该队列中；
若为空，从未分配队列中获取首节点作为当前节点，否则，从待分配队列中获取首节点作为当前节点；
在为所述当前节点分配PCI后，还包括：
将该节点从未分配队列和待分配队列中删除，并标记为已分配PCI节点。
在其中一个实施例中，所述从所述PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI的步骤包括：
根据集合是否存在元素的判断原则，依据Cx、Bx、Ax的顺序从PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI。
在其中一个实施例中，所述获取待分配节点的三级邻区的PCI集合A，待分配节点可使用的PCI集合B以及网络中可使用的PCI集合C的步骤包括：
获取待分配节点的三级邻区的PCI集合A；
获取网络中已使用的PCI集合，并从该集合中剔除所述待分配节点的一级邻区、二级邻区和三级邻区已经使用的PCI，形成PCI集合B；其中，二级邻区为当前小区直接邻区的邻区；
获取网络中未使用且合法的PCI集合C；
在其中一个实施例中，所述获取Intra-eNB及Inter-eNB中一级邻区PCI中存在PCI干扰的PCI集合D的步骤包括：
获取Intra-eNB中一级邻区PCI分别进行模三之后的集合D1；
获取Inter-eNB中一级邻区PCI分别进行模六之后的集合D2；
获取Inter-eNB中一级邻区PCI分别进行模三十之后的集合D3。
在其中一个实施例中，分别从所述PCI集合A、B、C中获取与PCI集合D不同的节点PCI，形成PCI集合Cx、Bx和Ax的步骤包括：
从所述PCI集合A中获取进行模三之后与集合D1不同的节点PCI，形成PCI集合A1；从所述PCI集合A中获取进行模六之后与集合D2不同的节点PCI，形成PCI集合A2；从所述PCI集合A中获取进行模三十之后与集合D3不同的节点PCI，形成PCI集合A3；
从所述PCI集合B中获取进行模三之后与集合D1不同的节点PCI，形成PCI集合B1、B2和B3；从所述PCI集合B中获取进行模六之后与集合D2不同的节点PCI，形成PCI集合B2；从所述PCI集合B中获取进行模三十之后与集合D3不同的节点PCI，形成PCI集合B3；
从所述PCI集合C中获取进行模三之后与集合D1不同的节点PCI，形成PCI集合C1；从所述PCI集合C中获取进行模六之后与集合D2不同的节点PCI，形成PCI集合C2；从所述PCI集合C中获取进行模三十之后与集合D3不同的节点PCI，形成PCI集合C3。
在其中一个实施例中，所述根据集合是否存在元素的判断原则，依据Cx、Bx、Ax的顺序从PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI的步骤包括：
判断C1和C2的交集是否非空；若是，从C1和C2的交集中获取元素作为当前节点PCI，并将该PCI从未使用PCI集合C中移到已使用的PCI集合B中；否则下一步；
判断B1和B2的交集是否非空；若是，从集合B1和B2的交集中获取元素作为当前节点PCI；否则下一步；
判断A1和A2的交集是否非空；若是，从A1和A2的交集中获取元素作为当前节点PCI。
在其中一个实施例中，若A1和A2的交集为空集，还包括：
判断C1和C3的交集是否非空；若是，从C1和C3的交集中获取元素作为当前节点PCI，并将该PCI从未使用PCI集合C中移到已使用的PCI集合B中；否则下一步；
判断B1和B3的交集是否非空；若是，从集合B1和B2的交集中获取元素作为当前节点PCI；否则下一步；
判断A1和A3的交集是否非空；若是，从A1和A2的交集中获取元素作为当前节点PCI。
在其中一个实施例中，若A1和A3的交集为空集，还包括：
判断C1是否非空；若是，从C1集合中获取元素作为当前节点PCI，并将该PCI从未使用PCI集合C中移到已使用的PCI集合B中；否则下一步；
判断B1是否非空；若是，从集合B1集合中获取元素作为当前节点PCI；否则下一步；
判断A1是否非空；若是，从A1集合中获取元素作为当前节点PCI。
在其中一个实施例中，若A1为空集，将该节点PCI置为空，并发出通知手动配置PCI。
附图说明
图1为本发明的移动通信系统的小区PCI分配方法流程图；
图2为优选实施例的LTE小区PCI分配算法流程图；
图3为PCI分配的示意图；
图4为模三不同的PCI分配图；
图5为模六不同的PCI分配图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的移动通信系统的小区PCI分配方法的实施例进行阐述。
①本文中所指节点为小区节点；
②所指小区：
一级邻区：当前小区的直接邻区；
二级邻区：当前小区直接邻区的邻区；
三级邻区：当前小区直接邻区的邻区的邻区；
③Intra-eNB：eNB内切换，即同一个eNB下2个小区之间的切换；
④Inter-eNB：切换中的本地移动性锚点。
参考图1所示，图1为本发明的移动通信系统的小区PCI分配方法流程图，包括如下步骤：
步骤(1)，获取当前节点的三级邻区的PCI集合A，当前节点可使用的PCI集合B以及网络中可使用的PCI集合C；
步骤(2)，获取Intra-eNB及Inter-eNB中一级邻区PCI中存在PCI干扰的PCI集合D；
步骤(3)，分别从所述PCI集合A、B、C中获取与PCI集合D不同的节点PCI，形成PCI集合Cx、Bx和Ax；
步骤(4)，从所述PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI。
上述实施例的移动通信系统的小区PCI分配方法，通过获取当前节点的三级邻区的PCI集合A，当前节点可使用的PCI集合B以及网络中可使用的PCI集合C；从与在Intra-eNB及Inter-eNB中一级邻区PCI中存在PCI干扰的PCI集合D不同的节点PCI中选择元素分配为所述当前节点的PCI，避免了同频组网的情况下上下行导频信号的干扰抑制，提高了终端无线传输、小区重选和切换等操作性能。
在一个实施例中，步骤(1)的在获取当前节点的三级邻区的PCI集合A的步骤前，还可以包括如下：
判断未分配队列是否为空；其中，未分配队列是指网络中需要进行PCI配置的节点集合；
若否，判断待分配队列是否为空；其中，待分配队列是指与当前节点有关联的节点集合，每个节点着色之后，将其所有未着色邻区放入该队列中；
若为空，从未分配队列中获取首节点作为当前节点，否则，从待分配队列中获取首节点作为当前节点；
在为所述当前节点分配PCI后，还包括：
将该节点从未分配队列和待分配队列中删除，并标记为已分配PCI节点。
在一个实施例中，步骤(4)从所述PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI的步骤，可以包括如下：
根据集合是否存在元素的判断原则，依据Cx、Bx、Ax的顺序从PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI。
为了更加清晰本发明的技术方案，下面阐述若干优选实施例。
参考图2所示，图2为优选实施例的LTE小区PCI分配算法流程图。
s101：判断未分配队列是否为空；若是，算法结束，若否，执行s102；
s102：若否，判断待分配队列是否为空；若是，执行s103，若否，执行s104；
s103：从未分配队列中获取首节点作为当前节点，转s105；
s104：从待分配队列中获取首节点作为当前节点，转s105；
s105：获取待分配节点的三级邻区的PCI集合A；
s106：获取网络中已使用的PCI集合，并从该集合中剔除所述待分配节点的一级邻区、二级邻区和三级邻区已经使用的PCI，形成PCI集合B；
s107：获取网络中未使用且合法的PCI集合C；
s108：获取Intra-eNB中一级邻区PCI分别进行模三之后的集合D1；获取Inter-eNB中一级邻区PCI分别进行模六之后的集合D2；获取Inter-eNB中一级邻区PCI分别进行模三十之后的集合D3；
s109：从所述PCI集合A中获取进行模三之后与集合D1不同的节点PCI，形成PCI集合A1；从所述PCI集合A中获取进行模六之后与集合D2不同的节点PCI，形成PCI集合A2；从所述PCI集合A中获取进行模三十之后与集合D3不同的节点PCI，形成PCI集合A3
s110：从所述PCI集合B中获取进行模三之后与集合D1不同的节点PCI，形成PCI集合B1；从所述PCI集合B中获取进行模六之后与集合D2不同的节点PCI，形成PCI集合B2；从所述PCI集合B中获取进行模三十之后与集合D3不同的节点PCI，形成PCI集合B3；
s111：从所述PCI集合C中获取进行模三之后与集合D1不同的节点PCI，形成PCI集合C1；从所述PCI集合C中获取进行模六之后与集合D2不同的节点PCI，形成PCI集合C2；从所述PCI集合C中获取进行模三十之后与集合D3不同的节点PCI，形成PCI集合C3；
s112：判断C1和C2的交集是否非空；若是，执行s113，若否，执行s114；
s113：从C1和C2的交集中获取元素作为当前节点PCI，并将该PCI从未使用PCI集合C中移到已使用的PCI集合B中，转s131；
s114：判断B1和B2的交集是否非空；若是，执行s115，若否，执行s116；
s115：从集合B1和B2的交集中获取元素作为当前节点PCI，转s131；
s116：判断A1和A2的交集是否非空；若是，执行s117，若否，执行s118；
s117：从A1和A2的交集中获取元素作为当前节点PCI，转s131；
s118：判断C1和C3的交集是否非空；若是，执行s119，若否，执行s120；
s119：从C1和C3的交集中获取元素作为当前节点PCI，并将该PCI从未使用PCI集合C中移到已使用的PCI集合B中，转s131；
s120：判断B1和B3的交集是否非空；若是，执行s121，若否，执行s122；
s121：从集合B1和B2的交集中获取元素作为当前节点PCI，转s131；
s122：判断A1和A3的交集是否非空；若是，执行s123，若否，执行s124；
s123：从A1和A2的交集中获取元素作为当前节点PCI，转s131；
s124：判断C1是否非空；若是，执行s125，若否，执行s126；
s125：，从C1集合中获取元素作为当前节点PCI，并将该PCI从未使用PCI集合C中移到已使用的PCI集合B中，转s131；
s126：判断B1是否非空；若是，执行s127，若否，执行s128；
s127：从集合B1集合中获取元素作为当前节点PCI，转s131；
s128：判断A1是否非空；若是，执行s129，若否，执行s130；
s129：从A1集合中获取元素作为当前节点PCI，转s131；
s130：将该节点PCI置为空，并发出通知手动配置PCI，转s131；
s131：将该节点从未分配队列和待分配队列中删除，并标记为已分配PCI节点；
s132：从未分配队列中获取当该节点的邻区节点，放入待分配队列中，然后转s101。
上述算法，在分配PCI的时候，优先考虑Intra-eNB中是否有模三不同的PCI，其次考虑Inter-eNB中是否有模六不同的PCI，最后考虑Inter-eNB中是否有模三十不同的PCI。
针对于LTE小区PCI分配设计方案，下面阐述一个仿真实验例子，仿真过程中将eNB管辖下的三个小区抽象为三个相邻的圆，按照地理位置和覆盖范围粗略估计邻区关系，结果如下：
(a)根据物理位置和覆盖范围，将小区映射为待分配节点。
(b)根据邻区和邻区的邻区关系，初始化分配PCI，如图3所示，图3为PCI分配的示意图，图中使用了图着色原理，使得每对相邻节点采用不用的颜色作为PCI标识。
(c)采用本发明的PCI分配方法，避免模三相同，如图4所示，图4为模三不同的PCI分配图(采用三种不同的线型来表示模三不同的PCI)；然后避免模六相同，如图5所示，图5为模六不同的PCI分配图(采用六种不同的线型来表示模六不同的PCI)。
上述例子中，图3是采用经典图着色原理进行PCI分配的效果图，从仿真效果图可以看出，PCI的复用率较高，但是PCI的使用范围很窄，利用率较低。图4、图5是采用本发明进行PCI分配的效果图，可以看出，PCI的复用率较低，尽量扩大了PCI的使用范围，利用率较高。与经典图着色算法比较，本发明好处在于，如果新加入一个或多个小区需要进行PCI分配，那么此时新小区的所有一级邻区出现PCI混淆的概率偏小。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种移动通信系统的小区PCI分配方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取当前节点的三级邻区的PCI集合A，当前节点可使用的PCI集合B以及网络中可使用的PCI集合C；其中，三级邻区为当前小区直接邻区的邻区的邻区；
获取Intra-eNB及Inter-eNB中一级邻区PCI中存在PCI干扰的PCI集合D，其中，一级邻区为当前小区的直接邻区；
分别从所述PCI集合A、B、C中获取与PCI集合D不同的节点PCI，形成PCI集合Cx、Bx和Ax；
从所述PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI。
2.根据权利要求1所述的移动通信系统的小区PCI分配方法，其特征在于，在获取当前节点的三级邻区的PCI集合A的步骤前，还包括：
判断未分配队列是否为空；其中，未分配队列是指网络中需要进行PCI配置的节点集合；
若否，判断待分配队列是否为空；其中，待分配队列是指与当前节点有关联的节点集合，每个节点着色之后，将其所有未着色邻区放入该队列中；
若为空，从未分配队列中获取首节点作为当前节点，否则，从待分配队列中获取首节点作为当前节点；
在为所述当前节点分配PCI后，还包括：
将该节点从未分配队列和待分配队列中删除，并标记为已分配PCI节点。
3.根据权利要求1所述的移动通信系统的小区PCI分配方法，其特征在于，所述从所述PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI的步骤包括：
根据集合是否存在元素的判断原则，依据Cx、Bx、Ax的顺序从PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI。
4.根据权利要求1所述的移动通信系统的小区PCI分配方法，其特征在于，所述获取待分配节点的三级邻区的PCI集合A，待分配节点可使用的PCI集合B以及网络中可使用的PCI集合C的步骤包括：
获取待分配节点的三级邻区的PCI集合A；
获取网络中已使用的PCI集合，并从该集合中剔除所述待分配节点的一级邻区、二级邻区和三级邻区已经使用的PCI，形成PCI集合B；其中，二级邻区为当前小区直接邻区的邻区；
获取网络中未使用且合法的PCI集合C。
5.根据权利要求1所述的移动通信系统的小区PCI分配方法，其特征在于，所述获取Intra-eNB及Inter-eNB中一级邻区PCI中存在PCI干扰的PCI集合D的步骤包括：
获取Intra-eNB中一级邻区PCI分别进行模三之后的集合D1；
获取Inter-eNB中一级邻区PCI分别进行模六之后的集合D2；
获取Inter-eNB中一级邻区PCI分别进行模三十之后的集合D3。
6.根据权利要求5所述的移动通信系统的小区PCI分配方法，其特征在于，所述分别从所述PCI集合A、B、C中与PCI集合D不同的节点PCI，形成PCI集合Cx、Bx和Ax的步骤包括：
从所述PCI集合A中获取进行模三之后与集合D1不同的节点PCI，形成PCI集合A1；从所述PCI集合A中获取进行模六之后与集合D2不同的节点PCI，形成PCI集合A2；从所述PCI集合A中获取进行模三十之后与集合D3不同的节点PCI，形成PCI集合A3；
从所述PCI集合B中获取进行模三之后与集合D1不同的节点PCI，形成PCI集合B1；从所述PCI集合B中获取进行模六之后与集合D2不同的节点PCI，形成PCI集合B2；从所述PCI集合B中获取进行模三十之后与集合D3不同的节点PCI，形成PCI集合B3；
从所述PCI集合C中获取进行模三之后与集合D1不同的节点PCI，形成PCI集合C1；从所述PCI集合C中获取进行模六之后与集合D2不同的节点PCI，形成PCI集合C2；从所述PCI集合C中获取进行模三十之后与集合D3不同的节点PCI，形成PCI集合C3。
7.根据权利要求1所述的移动通信系统的小区PCI分配方法，其特征在于，所述根据集合是否存在元素的判断原则，依据Cx、Bx、Ax的顺序从PCI集合Cx、Bx和Ax中选择元素分配为所述当前节点的PCI的步骤包括：
判断C1和C2的交集是否非空；若是，从C1和C2的交集中获取元素作为当前节点PCI，并将该PCI从未使用PCI集合C中移到已使用的PCI集合B中；否则下一步；
判断B1和B2的交集是否非空；若是，从集合B1和B2的交集中获取元素作为当前节点PCI；否则下一步；
判断A1和A2的交集是否非空；若是，从A1和A2的交集中获取元素作为当前节点PCI。
8.根据权利要求7所述的移动通信系统的小区PCI分配方法，其特征在于，若A1和A2的交集为空集，还包括：
判断C1和C3的交集是否非空；若是，从C1和C3的交集中获取元素作为当前节点PCI，并将该PCI从未使用PCI集合C中移到已使用的PCI集合B中；否则下一步；
判断B1和B3的交集是否非空；若是，从集合B1和B2的交集中获取元素作为当前节点PCI；否则下一步；
判断A1和A3的交集是否非空；若是，从A1和A2的交集中获取元素作为当前节点PCI。
9.根据权利要求8所述的移动通信系统的小区PCI分配方法，其特征在于，若A1和A3的交集为空集，还包括：
判断C1是否非空；若是，从C1集合中获取元素作为当前节点PCI，并将该PCI从未使用PCI集合C中移到已使用的PCI集合B中；否则下一步；
判断B1是否非空；若是，从集合B1集合中获取元素作为当前节点PCI；否则下一步；
判断A1是否非空；若是，从A1集合中获取元素作为当前节点PCI。
10.根据权利要求9所述的移动通信系统的小区PCI分配方法，其特征在于，若A1为空集，将该节点PCI置为空，并发出通知手动配置PCI。
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