专利名称：一种cdma网络pn码规划的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及CDMA网络PN码规划领域。
背景技术：
CDMA网络是码分多址系统，用于区分不同信道的码包括PN短码、PN长码、Walsh 码等。其中PN短码由15位伪随机序列发生器产生。在CDMA的前向信道中PN短码用来正交调制。网络中不同基站使用不同相位的PN短码进行调制，利用不同的相位偏置来区分小区。为了区分同一小区的多径PN短码和不同小区的PN码，在小区PN短码分配时，相邻小区需要设置足够大的相位间隔。根据3GPP2的技术规范，相邻PN短码之间的最小相位间隔为64个码片。在实际的CDMA网络中，为了不产生PN码混淆，实际使用的PN码间隔往往是64个码片的整数倍，该倍数用Pilot_Inc表示。在规定PilotJnc后，CDMA网络中可用的PN码相位就变成了 512/Pilot_InC个。本文在不引起混淆的情况下，称某个PN码为对位某个相位的PN短码。现有PN码规划的一般方法步骤为①根据待规划网络特性确定最小PN码片偏移间隔的整数倍，称为PilotJnc ；②根据PilotJnc确定可使用的PN码，并对其分为多个集合，形成可用PN码集合(即本文中所提到的各个PN码组所组成的集合)；③根据待规划网络基站分布特性和设定的规则对网络基站分簇；④根据基站分簇结果，对可用PN码集合中元素和待分配基站进行映射；⑤根据映射情况按照某种评估规则对分配结果进行局部调離
iF. ο目前与本发明所涉及问题相关的主要专利如下。在国内专利方面有以下两个专利《一种用于CDMA蜂窝系统的PN规划方法》(申请号/专利号:CN200410000510. 5)，《一种在CDMA网络中自动PN规划的方法》(申请号/专利号CN200710165391. 2)；在美国主要* 以T"一1 ^;^ ((Method and apparatus for configuring PN-offsets for a non-uniform CDMA cellular network》(申请号 / 专利号6317453)，《System and method for PN offset index planning in a digital CDMA cellular network》(申请号 / 专禾丨J 号:6490313),《System and methods for minimizing interference and optimizing PN planning in CDMA netword》(申请号/专利号6618432)。下面对各专利提案所提出的方法进行简要回顾。在《一种用于CDMA蜂窝系统的PN规划方法》中，提出了一种从全网角度控制PN规划过程的操作流程。该方法侧重于提出一种规范的PN码规划流程。在《一种在CDMA网络中自动PN规划的方法》中，给出了一种对待指配PN码和待规划站点进行优先级设定的方法，根据优先级设定提出以下这样一种PN码规划方法在每次迭代过程中，将具有最高优先级的PN码分配给优先级最高的站点。在〈〈Method and apparatus for configuring PN-offsets for a non-uniform CDMA cellular network》中，提出了一种将密集基站群和稀疏基站群分别处理的方法，其思想是将可用PN码分为大小不同的两个子集，在将PN码分配到相应的基站群中。在((System and method for PN offset index planning in a digital CDMA cellular network))中，提出一种以当前干扰最小为依据并以每个小区作单位为每个小区指配最优PN码的方法。在《System and methods for minimizing interference and optimizing PN planning in CDMA netword》中，算法采用迭代的思路，首先根据设定的系统参数选定分配难度最高的待分配小区进行PN码分配，然后通过识别出分配后效果较差的基站，调整该基站的PN码，最后达到提高PN码分配质量的效果。从上述对现有技术方法的回顾可知，在现有技术方案中，主要存在以下一些问题现有技术方法中往往出现将问题过度简化的情况。例如将现网中复杂多变的网络拓扑结构抽象成六边形蜂窝等的简单拓扑结构。应用这种抽象来对基站进行分簇往往无法保证PN复用的距离。另一种简化手段是采用仿真的手段和路损时延计算来衡量现网中的干扰情况，而实际网络中的干扰往往是很难精确仿真处理的，而且也与现网中的邻区配置有密切的关系。而现有技术方案中并未结合现网邻区配置来规划PN码规划的描述。因此现有技术方法通常是针对某种特定的拓扑结构而设定的特定的PN码规划方案，适用范围很有局限性。
发明内容
本发明提供一种CDMA网络PN码规划的方法及装置，能够在进行PN码规划时可以应用于各种网络拓扑结构，具有较强的广泛性。本发明提供的CDMA网络PN码规划的方法，包括步骤获取待规划基站的工程参数和地貌标识；所述工程参数包括基站的坐标；根据所述基站的坐标获得待分配基站的物理距离，根据所述物理距离和地貌标识对所述待分配基站进行分簇，并对每个簇进行编号；所述簇中的基站数量不大于所述PN码组的数量；将每个所述簇中的基站分为大小均衡的子簇，并对每个子簇进行编号，所述子簇的数量不大于所述可用PN码组中的子集合的数量；按照簇编号和子簇编号选取每个分簇中每个子簇的基站随机分配相应PN码组。本发明提供的CDMA网络PN码规划的装置，包括接收装置，用于接收待规划基站的工程参数和地貌标识；所述工程参数包括基站的坐标；基站分簇装置，用于根据所述基站的坐标获得待分配基站的物理距离，根据所述物理距离和地貌标识对所述待分配基站进行分簇，并对每个簇进行编号；所述簇中的基站数量不大于所述PN码组的数量；将每个所述簇中的基站分为大小均衡的子簇，并对每个子簇进行编号，所述子簇的数量不大于所述可用PN码组中的子集合的数量；PN码分配装置，用于按照簇编号和子簇编号选取每个分簇中每个子簇的基站随机分配相应PN码组。本发明考虑了待分配基站的空间距离对待规划基站进行分簇和分子簇，使后续的PN码规划能综合考虑空间距离和地理特性，因此本发明对现网待规划基站的拓扑结构不需要特定的假设(例如蜂窝六边形等)，因为具有更加广泛的适用性。
图1为本发明CDMA网络PN码规划的方法的流程图；图2为一个实施例中分簇的流程图；图3为一个实施例中分子簇的流程图；图4为8阶Hilbert曲线空间赋值示意图；图5为一个实施例中PN码初始化分配的流程图；图6为一个实施例中PN码初始化的结果进行遗传进化的流程图；图7为一个实施例中PN码局部优化的流程图；图8为一个实施例中CDMA网络PN码规划的装置的逻辑框图。
具体实施例方式本发明提供了一种CDMA网络PN码规划的方法和相应的装置。所提的方法对PN 码集合的划分方法采用工程上常用的方法将PN码划分成四个互不相交的子集合，也就是 PN码组(当然不排除现有技术中分成其他数量的可能)。因该方法较为常用，在本提案中不再赘述，将假定已经将可用PN码分为四个子集合，记为PNSETi, i = 1，2，3，4。本发明的方法包括的步骤如图1所示。根据用户输入的现网工程参数和现网可用PN码组情况，对待规划基站进行智能分簇，在本发明提供的CDMA网络PN码规划的装置中，该分簇的功能由基站分簇装置实现。 由于现有技术中往往将可用PN码划分成四个PN码组，因此在对基站进行大的团簇划分之后还需要将每一个团簇划分为四个子簇。本发明中，在不引起混淆的情况下，簇指对基站进行大团簇划分的基站逻辑点集合，子簇指对大团簇划分成四个子簇的基站逻辑点集合。称簇(或子簇)的大小为簇(或子簇)内具有的基站逻辑点的个数。因此分簇的过程包括基站分簇的步骤和基站子簇划分的步骤。分簇的具体过程如下步骤1 获取待规划基站的工程参数和地貌标识；工程参数包括基站的坐标；步骤2 根据基站坐标可以获知待规划基站的物理距离(地貌标识指基站是否在山地上、河道水域上、周围是否有建筑物阻挡等信息)，以现网可用PN码组数量为约束对待分配基站进行分簇，即簇中的基站数量不大于所述PN码组的数量；并对每个簇进行编号。 由于每个分簇中基站的个数不多于PN码组数量，因此保证了后续分配PN码时PN码组映射之后在同一分簇内不会出现PN码组重复的情况。分子簇的具体过程如下步骤3 将每个簇中的基站分为大小均衡的子簇，并对每个子簇进行编号，子簇的数量不大于所述可用PN码组中的子集合的数量；完成上述分簇和分子簇的过程后，按照簇编号和子簇编号选取每个分簇中每个子簇的基站随机分配相应PN码组(步骤4)。在本发明提供的CDMA网络PN码规划的装置中， 该功能由PN码分配装置完成。
在现有技术方案中，对全网分配的智能化程度不够高，需要人工干预的情况较多。 例如现有技术方案中，没有关于基站分簇的有效算法的提案。特别是面对大规模的网络，没有提出系统性的分簇算法。因此，作为对步骤2的进一步优化，以下提供了对基站无须人工干预的分簇算法。在该优选实施例中，为了使得每个分簇内的基站个数尽可能均衡，作为一个优选实施例，每个分簇中基站个数均接近于可用PN码数量；并且每个分簇能形成较好的团簇性(团簇性有两个基本特点1、每个簇内点的距离尽可能靠近；2、每个团簇的点形成凸闭包大致可以形成类似圆形或正方形。)，作为一个实施例，本发明提供了通过计算最小距离的方式来形成聚类的分簇方法，可以达到良好的团簇的效果。如图2所示
m步骤21 根据密度尽可能大和种子尽可能分散的原则选取一个种子基站(种子
η
基站是指以这些基站为中心，其他基站计算跟这些种子基站的距离)；η为可以使用的PN码数量，m为待规划基站的数量。步骤22 对于种子基站之外的各非种子基站，根据经纬度坐标计算各非种子基站与种子基站的距离，然后根据用户需要可输入基站地貌标识对计算出的距离进行权值调整，形成赋权距离(赋权距离是一种计算距离，用于定义基站间距。权值可以由用户设定， 根据无线通信的特性，有时往往距离近的基站因为地貌和建筑物的特性可能不产生很强的干扰，这就要根据具体的特性对物理距离进行调整。赋权距离的计算可以有用户自行设定。 如不设定，则可使用物理距离计算)；步骤23 对每一个非种子基站，获取其与其他种子基站的赋权距离，根据该非种子基站与种子基站赋权距离的远近，选择距离最近的种子基站，将该基站划入该种子基站对应的簇中。作为对步骤21至步骤23的进一步优化，在本发明的一个实施例中，在执行完步骤 23后，计算每个种子基站对应簇中所有基站的中心值，该中心值的计算取赋权距离的算术平均值，计算出一个虚拟种子基站(步骤对)，作为新的种子基站。判断新的种子基站与原有种子基站是否具有相同的地理位置(步骤25)，若是，则执行步骤沈，否则反复执行步骤 22和步骤23。步骤沈对每个集合聚类结果，记为BTSClusteri,计算所包含的基站数量，记为 IV如果某集合包含基站数量HIi超过n，对该集合则递归调用步骤21。图2列举了一个优选实施例中利用步骤21至步骤沈进行分簇的流程图。使用步骤21至步骤沈的分簇步骤的分簇结果比仅仅使用步骤21至步骤23的分簇结果具有更好的团簇性。作为对步骤3的进一步优化，在本发明的一个实施例中，本发明提供了一种基于 Hilbert曲线进行分子簇的途径，如图3所示步骤31 根据基站的坐标将包含待规划基站的区域进行网格化；步骤32 生成8阶Hilbert曲线，并对曲线上的Hilbert点进行坐标赋值；步骤33 计算每个待规划基站到Hilbert曲线上点的距离；步骤34 选择距离最近的Hilbert曲线点，把曲线点的赋值记录到该基站，作为该基站的赋值；步骤35 根据簇内的基站赋值大小排序，顺序划分成大小均等的预定数目的子簇。图4是图3采用的8阶Hilbert曲线上的各点以及各点所赋的值的图示。本发明对现网待规划基站的拓扑结构不需要特定的假设(例如蜂窝六边形等)， 因而具有更广泛的适用性。现有技术经常对现网进行过度的抽象，例如抽象成蜂窝六边形等，而真实的网络经常是不规则的。现有方法往往试图通过仿真等得出基站间的干扰情况， 但是现网的环境往往是难以仿真的。本方案考虑了待分配基站的空间距离，同时结合无线网络环境对空间距离进行赋权。并根据赋权距离对待分配基站进行分簇。因此分簇的算法适用于大部分的待规划基站分布情况，具有更广泛的实用性。作为对本发明的进一步的改进，在本发明的一个实施例中，提供了基于点集凸闭包对分簇边界进行智能识别的方法。通过边界的识别可以保证后续PN码规划中位于边界的基站其PN码不发生重复，从而减少发生One-way/Two-way的情况。根据步骤2中分簇的结果，对分簇后位于簇边界的基站进行识别和标识，以便后续步骤中为是否处于簇边界中的基站应用不同的分配策略。在本发明提供的种CDMA网络PN码规划的装置中，还包括分簇边界识别装置，该功能由分簇边界识别装置完成。在步骤3之后还包括步骤将簇中的基站抽象为坐标点，形成点集，计算该点集的凸闭包(凸闭包算法可以采用离散数学中的Graham算法，也可以采用本领域技术人员公知的其他的算法)，标识位于该凸闭包顶点和边界上的点；这些凸闭包顶点和边界上的点就是该分簇边界上的点。使用本发明时步骤4的实现方法可以使用除本发明之外的任何现有技术实现，本发明提供了一个优选实施例，在执行步骤4时，按照该实施例所提供的算法对待规划基站进行初始分配。该步骤中对基站的初始分配分成两个子步骤进行首先对容易影响PN码规划质量的分簇边界进行分配，进而再为分簇内部的基站分配PN码。在本发明提供的CDMA 网络PN码规划的装置中，PN码分配装置包括PN码初始化分配装置，该功能由PN码初始化分配装置实现。在PN码初始化过程中，设计的分配策略是优先分配位于边界上的基站的PN码，保证其与相邻簇中边界上基站的PN码不发生PN码重复的现象，然后以簇为单位分配PN码， 使得同一簇内的PN码不发生重复。(1)按簇编号和子簇编号的顺序选取每个分簇中每个子簇的基站；(2)对于同一子簇的基站，优先分配位于簇边界上基站，步骤如下①按基站编号顺序选取该子簇中的簇边界基站；②在不属于与该子簇的基站中选取距离待分配基站最近的预定数目的基站(预定数目没有限制，例如可以选择5个基站)，其对应的PN码组分配情况记为S1 ；③遍历该子簇中已分配PN码组的基站，其对应的PN码组分配情况记为&④为该基站随机选取可用PN码中的相应PN码组，使其不属于S1 U &。⑤若该子簇中待分配边界基站分配完毕，则该子问题结束。否则，返回上述①。分配完边界基站后按照下述步骤分配内部基站。(3)对于同一子簇的基站，分配位于簇内部的基站，步骤如下①按基站编号顺序选取该子簇中的非边界基站；②遍历该子簇中已分配PN的基站，其对应的PN码组分配情况记为S1 ‘
③为该基站随机选取相PN码组集合中的PN码组，使其不属于S1'。④若该子簇中待分配边界基站分配完毕，则该子问题结束。否则，返回上述①。(4)若所有的子簇均遍历结束，则初始化过程结束。否则，返回上述(2)。图5为一个应用实例中上述初始化步骤的流程图。作为对发明的进一步改进，在一个优选实施例中，在按照上述方案对PN码进行初始化完成后，以初始分配结果为基础，用遗传进化的技术对PN码初始分配的结果进行遗传进化，提升PN码分配质量。在本发明提供的CDMA网络PN码规划的装置中，PN码分配装置包括遗传进化装置，该功能由遗传进化装置实现。(1)设定遗传进化的代数G，每一代中种群(种群为遗传算法的专业术语，指挑选出来的PN码分配的方案集合)大小为M ；(2)重复执行M次上述PN码初始化的步骤，生成M个PN码规划初始分配方案，并令当前进化代数g= 1。(3)对所有的方案计算其适应度评价，选取适应度高的前m个PN码规划方案。并将进化代数加1，即g = g+Ι。适应度计算法方法如下。fitness = exp (KXminDist-KaX oneffay-KbX twoffay-Kc X Balance),其中minDist是当前规划方案中PN码最小复用距离，oneWay是在当前PN规划方案中发生one-way情况的次数(one-way可以从给定的PN码分配方案和邻区关系表中通过现有技术计算得知)，twoWay是发生tW0_Way情况的次数(two-way可以同给定的PN码分配方案和邻区关系表中通过现有技术计算得知)，Balance是PN复用次数的标准差。K、Ka、 Kb, Kc分别为上述minDist、oneWay、twoWay、Balance这些度量指标的权重(具体数字可由用户自行设定)。该适应度函数体现了 PN码规划的三个原则①PN最小复用距离要尽可能的大；②发生one-Way和tw0_Way的情况要尽可能地少；③PN复用次数尽可能均衡。(4)对选取的m个PN码规划方案进行进化，生成一个大小为M的新种群。步骤如下①令k为当前已生成PN码规划个数，初始化k= 1 ；②从m个PN码规划方案中随机选取两个作为父母个体；随机选取子簇编号，交换父母个体中该子簇中所有基站所分配的PN码；③选取
之间的随机数，若其大于变异控制参数(该参数可由用户自行设定)，则执行④，否则执行⑤；④计算最短PN复用距离所对应的基站，查找其所对应的子簇。对该子簇中的PN 码按照上文的初始化方案进行重新分配。⑤根据适应度最高原则(即Fitness值最大)选取当前最优的PN码规划方案，作为第k个PN码分配方案。令k = k+l。若k彡M，则返回步骤②，否则，该子问题结束。(5)若遗传进化代数达到G次，选取在该次进化中适应度最高的PN码规划方案作
为当前PN码规划方案，按照前文所述的方式执行步骤(4)，PN码规划结束。否则，返回步骤 ⑶。图6为一个应用实例中上述遗传进化步骤的流程图。作为对本发明的进一步优化，本发明对上述PN码得初始化方案所生成的M个PN 码规划方案进行进一步的局部优化调整。对于上述步骤(3)中分配后效果较差的站点进行局部优化。调整的目标是提升PN码复用距离。在本发明提供的CDMA网络PN码规划的装置中，PN码分配装置还包括PN码局部优化装置，该功能由PN码局部优化装置实现。(1)计算出当前PN码规划方案中的最小复用距离minDist (在PN码规划方案和基站物理距离给定之后，最小复用距离的计算公式是公知的，不再赘述)，并记录引起最小复用距离的基站，假定共有D个。并初始化k = 1 ；(2)若k彡D，则执行步骤(3)。否则PN码局部调整失败，程序结束；(3)以第k个基站为中心作一个半径为minDist的圆，记录该圆范围内所分配的 PN码集合S ；(4)记第k个基站所在的子簇编号为i，计算集合S中属于PNSETi (PNSETi为第i 个可用PN码组)中的PN码个数，记为N ；(5)若N小于PNSETi中可用PN码个数，则为第k个基站随机选取PNSETi中的PN 码，使其不属于集合S，本次PN码局部调整成功，程序结束。否则，k = k+l，转到步骤(2)。图7为一个应用实例中上述局部优化步骤的流程图。本发明综合考虑现网工程上常见的指标，因而具更有效的实用性。现有技术方案中往往以总干扰值等作为PN码规划的主要目标。这不同于现网工程上经常采用的PN码最小复用距离等指标。本发明以PN码最小复用距离、one-way/two-way情况、PN码复用均衡度等工程上常见目标作为PN码规划的目标。应用本发明，可以显著提升PN码最小复用距离和PN码复用均衡度，同时减少PN码分配中的one-way/two-way现象，提高码资源利用率。 因此本发明具有更有效的实用性。图8是本发明的最佳实施例中CDMA网络PN码规划的装置的逻辑框图。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质和原理下所作的修改、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种CDMA网络PN码规划的方法，其特征在于，包括步骤获取待规划基站的工程参数和地貌标识；所述工程参数包括基站的坐标； 根据所述基站的坐标获得待分配基站的物理距离，根据所述物理距离和地貌标识对所述待分配基站进行分簇，并对每个簇进行编号；所述簇中的基站数量不大于所述PN码组的数量；将每个所述簇中的基站分为大小均衡的子簇，并对每个子簇进行编号，所述子簇的数量不大于所述可用PN码组中的子集合的数量；按照簇编号和子簇编号选取每个分簇中每个子簇的基站随机分配相应PN码组。
2.根据权利要求1所述的CDMA网络PN码规划的方法，其特征在于，根据所述物理距离和地貌标识对所述待分配基站进行分簇的步骤包括步骤1 选取个种子基站作为每个簇的种子基站，所述m为待规划基站的数量，η为 η可用PN码的数量；步骤2 根据所述基站的坐标计算每个非种子基站与所述种子基站的距离，并根据所述基站地貌标识获得赋权距离；步骤3 获取每一个非种子基站与每个所述种子基站的赋权距离，并将该非种子基站记录在距离最小的种子基站的簇中。
3.根据权利要求2所述的CDMA网络PN码规划的方法，其特征在于，将该非种子基站记录在距离最小的种子基站的簇中之后还包括步骤计算每个种子基站对应的簇中各基站的中心值作为虚拟种子基站，该中心值取所述赋权距离的算术平均值；判断所述虚拟种子基站与所述种子基站是否在同一位置，若不在同一位置，则将所述种子基站更新为所述虚拟种子基站执行步骤2和步骤3。
4.根据权利要求1所述的CDMA网络PN码规划的方法，其特征在于，将每个所述簇中的基站分为大小均衡的子簇的步骤包括根据所述基站的坐标将包含待规划基站的区域进行网格化； 生成8阶Hilbert曲线，并对曲线上的Hilbert点进行坐标赋值； 计算每个待规划基站到Hilbert曲线上点的距离；选择距离最近的Hilbert曲线点，把曲线点的赋值记录到该基站，作为该基站的赋值；根据所述簇内的基站赋值大小排序，顺序划分成大小均等的预定数目的子簇。
5.根据权利要求1所述的CDMA网络PN码规划的方法，其特征在于，将每个所述簇中的基站分为大小均衡的子簇之后还包括将所述簇中的基站的坐标形成点集，计算该点集的凸闭包，将位于该凸闭包顶点和边界上的点标识为边界基站；按照簇编号和子簇编号选取每个簇中每个子簇的基站随机分配相应PN码组的步骤具体包括根据所述子簇编号顺序选取每个簇中每个子簇的基站； 按基站编号顺序选取所述子簇中的所述边界基站；在不属于该子簇的基站中选取距离待分配基站最近的预定数目的基站，将对应的PN码组分配情况记为S1 ；遍历该子簇中已分配PN码组的基站，并将对应的PN码组分配情况记为& 为该基站随机选取相应PN码组集合中的PN码组，使其不属于S1 U S25 当分配完所述边界基站后，按基站编号顺序选取该子簇中的非边界基站； 遍历该子簇中已分配PN的基站，其对应的PN码组分配情况记为S1 ‘ 为该基站随机选取相PN码组集合中的PN码组，使其不属于S/。
6.根据权利要求5所述的CDMA网络PN码规划的方法，其特征在于，所述步骤还包括 设定遗传进化的代数G，每一代中预先选择的PN码分配的方案集合为M ；重复执行M次按照簇编号和子簇编号选取每个分簇中每个子簇的基站随机分配相应 PN码组的步骤，生成M个PN码规划方案，并令当前进化代数g = 1 ；对该M个PN规划方案计算适应度，选取适应度高的前m个PN码规划方案；并将进化代数g加1，所述适应度计算公式为fitness = exp (KXminDist-KaX oneffay-Kb X twoffay-Kc X Balance), 其中minDist是当前规划方案中PN码最小复用距离，oneWay是在当前PN规划方案中发生one-way情况的次数，twoffay是发生twojay情况的次数，Balance是PN复用次数的标准差。K、Ka、Kb、Kc分别为各度量指标的权重；对选取的m个PN码规划方案进行进化，生成一个大小为M的新种群，步骤如下 令k为当前已生成PN码规划个数，初始化k= 1 ；从m个PN码规划方案中随机选取两个作为父母个体；随机选取所述子簇编号，交换所述父母个体中该子簇中各基站所分配的PN码；选取
之间的随机数，若大于变异控制参数，则计算最短PN复用距离所对应的基站，查找该基站所对应的子簇；对该子簇中的PN码进行重新分配；若不大于变异控制参数， 则将适应度最高的PN码规划方案作为第k个PN码分配方案；若遗传进化代数达到G次，选取在该次进化中适应度最高的PN码规划方案作为当前PN 码规划方案，执行重复执行M次按照簇编号和子簇编号选取每个分簇中每个子簇的基站随机分配相应PN码组的步骤。
7.根据权利要求6所述的CDMA网络PN码规划的方法，其特征在于，所述步骤还包括 计算出所述当前PN码规划方案中的最小复用距离minDist，并记录引起最小复用距离的基站，假定共有D个，并初始化k = 1 ；若k彡D，以第k个基站为中心，作一个半径为minDist的圆，记录该圆范围内所分配的 PN码集合S ；记第k个基站所在的子簇编号为i，计算集合S中属于PNSETi中的PN码个数，记为N ； 若N小于PNSETi中可用PN码个数，则为第k个基站随机选取PNSETi中的PN码，使其不属于集合S。
8.一种CDMA网络PN码规划的装置，其特征在于，包括接收装置，用于接收待规划基站的工程参数和地貌标识；所述工程参数包括基站的坐标；基站分簇装置，用于根据所述基站的坐标获得待分配基站的物理距离，根据所述物理距离和地貌标识对所述待分配基站进行分簇，并对每个簇进行编号；所述簇中的基站数量不大于所述PN码组的数量；将每个所述簇中的基站分为大小均衡的子簇，并对每个子簇进行编号，所述子簇的数量不大于所述可用PN码组中的子集合的数量；PN码分配装置，用于按照簇编号和子簇编号选取每个分簇中每个子簇的基站随机分配相应PN码组。
9.根据权利要求8所述的CDMA网络PN码规划的装置，其特征在于，所述基站分簇装置根据所述物理距离和地貌标识对所述待分配基站进行分簇的功能通过下述过程实现步骤1 选取[!I个种子基站作为每个簇的种子基站，所述m为待规划基站的数量，η为 ηPN码组的数量；步骤2 根据所述基站的坐标计算每个非种子基站与所述种子基站的距离，并根据所述基站地貌标识获得赋权距离；步骤3 获取每一个非种子基站与每个所述种子基站的赋权距离，并将该非种子基站记录在距离最小的种子基站的簇中。
10.根据权利要求9所述的CDMA网络PN码规划的装置，其特征在于，所述基站分簇装置还用于将该非种子基站记录在距离最小的种子基站的簇中之后，计算每个种子基站对应的簇中各基站的中心值作为虚拟种子基站，该中心值取所述赋权距离的算术平均值；判断所述虚拟种子基站与所述种子基站是否在同一位置，若不在同一位置，则将所述种子基站更新为所述虚拟种子基站执行步骤2和步骤3。
11.根据权利要求8所述的CDMA网络PN码规划的装置，其特征在于，所述基站分簇装置将每个所述簇中的基站分为大小均衡的子簇的功能通过下述过程实现根据所述基站的坐标将包含待规划基站的区域进行网格化； 生成8阶Hilbert曲线，并对曲线上的Hilbert点进行坐标赋值； 计算每个待规划基站到Hilbert曲线上点的距离；选择距离最近的Hilbert曲线点，把曲线点的赋值记录到该基站，作为该基站的赋值；根据所述簇内的基站赋值大小排序，顺序划分成大小均等的预定数目的子簇。
12.根据权利要求8所述的CDMA网络PN码规划的装置，其特征在于，还包括分组边界识别装置，用于将每个所述簇中的基站分为大小均衡的子簇之后，将所述簇中的基站的坐标形成点集，计算该点集的凸闭包，将位于该凸闭包顶点和边界上的点标识为边界基站；所述PN码分配装置包括PN码初始化分配装置，所述PN码初始化分配装置用于按照簇编号和子簇编号选取每个簇中每个子簇的基站随机分配相应PN码组 根据所述子簇编号顺序选取每个簇中每个子簇的基站； 按基站编号顺序选取所述子簇中的所述边界基站；在不属于该子簇的基站中选取距离待分配基站最近的预定数目的基站，将对应的PN 码组分配情况记为S1 ；遍历该子簇中已分配PN码组的基站，并将对应的PN码组分配情况记为& 为该基站随机选取相应PN码组集合中的PN码组，使其不属于S1 U S25 当分配完所述边界基站后，按基站编号顺序选取该子簇中的非边界基站； 遍历该子簇中已分配PN的基站，其对应的PN码组分配情况记为S1 ‘ 为该基站随机选取相PN码组集合中的PN码组，使其不属于S/。
13.根据权利要求12所述的CDMA网络PN码规划的装置，其特征在于，所述PN码分配装置还包括遗传进化装置，用于设定遗传进化的代数G，每一代中预先选择的PN码分配的方案集合为M ；重复执行M次按照簇编号和子簇编号选取每个分簇中每个子簇的基站随机分配相应PN码组的步骤，生成M个PN码规划方案，并令当前进化代数g = 1 ；对该M个PN 规划方案计算适应度，选取适应度高的前m个PN码规划方案；并将进化代数g加1，所述适应度计算公式为fitness = exp (KXminDist-KaX oneffay-Kb X twoffay-Kc X Balance), 其中minDist是当前规划方案中PN码最小复用距离，oneWay是在当前PN规划方案中发生one-way情况的次数，twoffay是发生twojay情况的次数，Balance是PN复用次数的标准差。K、Ka、Kb、Kc分别为各度量指标的权重；对选取的m个PN码规划方案进行进化，生成一个大小为M的新种群，步骤如下 令k为当前已生成PN码规划个数，初始化k= 1 ；从m个PN码规划方案中随机选取两个作为父母个体；随机选取所述子簇编号，交换所述父母个体中该子簇中各基站所分配的PN码；选取
之间的随机数，若大于变异控制参数，则计算最短PN复用距离所对应的基站，查找该基站所对应的子簇；对该子簇中的PN码进行重新分配；若不大于变异控制参数， 则将适应度最高的PN码规划方案作为第k个PN码分配方案；若遗传进化代数达到G次，选取在该次进化中适应度最高的PN码规划方案作为当前PN 码规划方案，执行重复执行M次按照簇编号和子簇编号选取每个分簇中每个子簇的基站分配相应PN码组的步骤。
14.根据权利要求13所述的CDMA网络PN码规划的方法，其特征在于，PN码分配装置还包括PN码局部优化装置，用于计算出所述当前PN码规划方案中的最小复用距离minDist， 并记录引起最小复用距离的基站，假定共有D个，并初始化k = 1 ；若k < D，以第k个基站为中心，作一个半径为minDist的圆，记录该圆范围内所分配的 PN码集合S ；记第k个基站所在的子簇编号为i，计算集合S中属于PNSETi中的PN码个数，记为N ； 若N小于PNSETi中可用PN码个数，则为第k个基站随机选取PNSETi中的PN码，使其不属于集合S。
全文摘要
本发明的CDMA网络PN码规划的方法以及装置，首先获取待规划基站的工程参数和地貌标识；所述工程参数包括基站的坐标；根据所述基站的坐标获得待分配基站的物理距离，根据所述物理距离和地貌标识对所述待分配基站进行分簇，并对每个簇进行编号；所述簇中的基站数量不大于所述PN码组的数量；将每个所述簇中的基站分为大小均衡的子簇，并对每个子簇进行编号，所述子簇的数量不大于所述可用PN码组中的子集合的数量；按照簇编号和子簇编号选取每个分簇中每个子簇的基站随机分配相应PN码组。本发明对现网待规划基站的拓扑结构不需要特定的假设，因为具有更加广泛的适用性。
文档编号H04W16/18GK102315893SQ20111028103
公开日2012年1月11日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者李炯城, 林惜斌, 肖恒辉, 赖志坚, 陈运动 申请人:广东省电信规划设计院有限公司