一种小区合并方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种小区合并方法及装置，该方法根据各小区的NES测试数据，分别计算出各小区与其各相邻小区之间的干扰值及各小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和；按照干扰值总和从大到小的顺序，确定出种子小区，按照种子小区与其各相邻小区之间的干扰值，选取其对应的待合并小区，将各种子小区与其对应的待合并小区进行合并，得到第一逻辑小区组；将得到的第一逻辑小区按照设定规则交换，得到多个第二逻辑小区组；对得到的第一逻辑小区组和多个第二逻辑小区组的网络性能进行评价之后，将网络性能评价值大于设定阈值的逻辑小区输出。本发明的方法及装置可以保证TD-LTE网络性能较好，且节省人力及降低成本。
【专利说明】一种小区合并方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信【技术领域】，尤其涉及一种小区合并方法及装置。
【背景技术】
[0002]分时长期演进(TimeDivision Long Term Evolution, TD-LTE)网络米用正交频分多址接入技术(Orthogonal Frequency Divided Multiple Access, 0FDMA),即将系统频段按照15KHz间隔划分为一个一个的子信道，子信道的中心频率互不重叠，一方面利用频率之间的正交性作为区分用户的方式，一方面可以更好的对抗频率选择性衰落。
[0003]在TD-LTE网络中，各个小区内用户的信息承载在相互正交的不同子信道上，这种承载方式使得各个小区内的干扰对TD-LTE网络性能影响不大，而影响TD-LTE网络性能的主要因素是各个小区与其各相邻小区之间的干扰。具体地，对于各个小区的用户来说，其自身与服务小区的距离比较近，而相邻小区的干扰信号距离又比较远，因此信干噪比(SignalInterference Noise Ratio, SINR)相对较大,这样一来，用户在与外界通信时，可以获得较高的数据速率和较好的服务质量；但是对于这些小区边缘的用户来说，由于相邻小区占用同样载波资源的用户对其干扰比较大，加上距离服务小区较远，其SINR相对就较小，这样会导致小区边缘的用户与外界通信时服务质量较差，吞吐量较低，严重的甚至影响用户的接入性能。由此看来，各个小区与其各相邻小区之间的干扰较强会使得TD-LTE网络性能较差。
[0004]目前，通常采用一种人工判断的方法对TD-LTE网络中的各个无线小区进行规划，主要是优化工程师根据观察到的各个小区之间的干扰强度和各个小区间的位置拓扑关系，如果出现两个相邻小区间或多个相邻小区之间干扰比较强烈而且位置又相互靠近的情况，就将这些小区合并为一个逻辑小区，如图1所示，例如，小区A、小区B和小区C合并为一个逻辑小区，这样会改善TD-LTE网络性能，为了进一步检验合并后的逻辑小区是否改善了TD-LTE网络性能，需要从逻辑小区中选择一个小区作为种子小区(例如图1中的小区A为种子小区)，将种子小区的参数配置附给属于这个逻辑小区的两个或多个小区，通过对此种子小区中一些参数的判定得知合并规划的效果，种子小区的配置参数具体可以包括本小区的LAC、Cl、PCI标识以及系统广播消息。
[0005]如图2所示，为上述在TD-LTE网络中人工对各个小区进行合并规划的流程，具体如下:
[0006]S201:收集两两相邻小区干扰强度信息及两两相邻小区间的位置拓扑关系信息；
[0007]S202:收集各个小区的路测信息及操作维护中心Operation MaintenanceCenter, 0MC)信息；
[0008]S203:根据步骤S201和步骤S202的信息，人工分析两两相邻小区间的干扰强度；
[0009]S204:人工分析后，将干扰强度较大的两个相邻小区进行合并；
[0010]S205:重新收集合并后的逻辑小区的路测信息及OMC信息；
[0011]S206:判断逻辑小区是否改善了 TD-LTE网络性能，若是，则执行步骤S207，若否，则执行步骤S203。
[0012]S207:合并规划结束。
[0013]从上述流程可以看出，现有的利用人力实现对两两相邻小区的合并方法，存在下述缺陷:
[0014]1、此方法需依靠优化工程师的优化经验力判断两两小区间的干扰强度，难以保证合并后的逻辑小区对TD-LTE网络性能改善程度。
[0015]2、此方法主要是通过人力来完成，人力资源消耗大，并且还需要反复的路测来验证合并后的逻辑小区的优化效果，工作量较大，且完成合并规划的成本较高。
[0016]3、此方法需要通过普通路测终端或扫频测试终端采集数据，由于受测试终端的测量性能、采样速率的限制，获取的数据量有限，不能充分判断出两两相邻小区之间的干扰强度，使得合并后的逻辑小区的网络性能较差。
【发明内容】
[0017]本发明实施例提供了一种小区合并方法及装置，用以解决现有各个小区与其各相邻小区合并时人力资源消耗大、成本高及合并后的逻辑小区的网络性能差的问题。
[0018]基于上述问题，本发明实施例提供的一种小区合并方法，包括:根据设定区域内各小区的反向覆盖测试系统NES测试数据，分别计算所述各小区与其各相邻小区之间的干扰值，以及各小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和；按照干扰值总和从大到小的顺序，依次判断每个小区是否已被选为种子小区以及是否已作为种子小区的待合并小区，若否，则确定该小区为种子小区，并且按照该小区与其各相邻小区之间的干扰值，选取其对应的待合并小区，直至确定出所有种子小区以及对应的待合并小区，将各种子小区与其对应的待合并小区进行合并，得到第一逻辑小区组；将得到的第一逻辑小区组中各种子小区的待合并小区按照设定规则进行交换，并将交换后的各种子小区和对应的待合并小区进行合并，得到多个第二逻辑小区组；对得到的第一逻辑小区组和多个第二逻辑小区组的网络性能进行评价得到对应的网络评价值，将网络性能评价值大于设定阈值的逻辑小区组输出。
[0019]本发明实施例提供的一种小区合并装置，包括:计算模块，用于根据设定区域内各小区的反向覆盖测试系统NES测试数据，分别计算所述各小区与其各相邻小区之间的干扰值，以及各小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和；判断模块，用于根据计算模块计算出的各小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和，按照干扰值总和从大到小的顺序，依次判断每个小区是否已被选为种子小区以及是否已作为种子小区的待合并小区；确定模块，用于在判断模块判断出该小区不是已被选为种子小区以及已作为种子小区的待合并小区时，确定该小区种子小区，并且按照该小区与其各相邻小区之间的干扰值，选取其对应的待合并小区，直至确定出所有种子小区以及对应的待合并小区，将各种子小区与其对应的待合并小区进行合并，得到第一逻辑小区组；交换模块，用于将确定模块得到的第一逻辑小区组中各种子小区的待合并小区按照设定规则进行交换，并将交换后的各种子小区和对应的待合并小区进行合并，得到多个第二逻辑小区组；评价输出模块，用于对确定模块得到的第一逻辑小区组和交换模块得到的多个第二逻辑小区组的网络性能进行评价得到对应的网络评价值，将网络性能评价值大于设定阈值的逻辑小区输出。
[0020]本发明实施例的有益效果包括:本发明实施例提供的TD-LTE网络中小区合并方法及装置，首先根据各小区的NES数据，分别计算出各小区与其各相邻小区之间的干扰值，以及各小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和；然后按照干扰值总和从大到小的顺序，依次判断每个小区是否已被选为种子小区以及已作为种子小区的待合并小区，若否，则确定这个小区为种子小区，并且按照这个小区与其各相邻小区之间的干扰值，选取出与它对应的待合并小区，一直到确定出所有种子小区以及对应的待合并小区，将这些种子小区与其对应的待合并小区进行合并，得到第一逻辑小区组；将得到的第一逻辑小区组中各种子小区的待合并小区按照设定规则进行交换，并将交换后的各种子小区和对应的待合并小区进行合并，得到多个第二逻辑小区组；最后对得到的第一逻辑小区组和多个第二逻辑小区组的网络性能进行评价，得到对应的网络评价值，将网络性能评价值大于设定阈值的逻辑小区输出。本发明实施例根据数据量大的NES测试数据，通过上述算法得到多个逻辑小区组，避免了现有技术中用路测终端或扫频测试终端采集的数据少，以及通过反复路测进行验证导致的成本高的问题，并且，本发明实施例对得到的多个逻辑上区组利用网络性能评估函数进行评价，充分考虑了两两小区间的干扰强度，使得确定出的逻辑小区组网络性能较优，并实现了逻辑小区合并计算的自动化，避免了现有技术中人工分析、工作量大，人力资源消耗大的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为现有技术中逻辑小区合并的示意图；
[0022]图2为现有在TD-LTE网络中人工对各个小区进行合并规划的流程图；
[0023]图3为本发明实施例提供的TD-LTE网络中小区合并方法的流程图；
[0024]图4为本发明实施例提供的每个小区与其所有相邻小区的电平差的正态分布函数的累计函数示意图；
[0025]图5为本发明实施例提供的第二逻辑小区组的生成方式示意图之一；
[0026]图6本发明实施例提供的第二逻辑小区组的生成方式示意图之二 ；
[0027]图7本发明实施例提供的TD-LTE网络中小区合并装置的结构图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的一种TD-LTE网络中小区合并方法及装置的【具体实施方式】进行说明。
[0029]本发明实施例提供的一种TD-LTE网络中小区合并方法，如图3所示，具体包括以下步骤:
[0030]S301:根据设定区域内各小区的反向覆盖测试系统NES测试数据，分别计算各小区与其各相邻小区之间的干扰值，以及各小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和；
[0031]S302:按照干扰值总和从大到小的顺序，依次判断每个小区是否已被选为种子小区以及是否已作为种子小区的待合并小区，若否，执行步骤S303 ;若是，执行步骤S304 ；
[0032]S303:确定该小区为种子小区，并且按照该小区与其各相邻小区之间的干扰值，选取其对应的待合并小区；
[0033]S304:判断是否还存在下一个满足未被选为种子小区且未作为待合并小区的小区；若是，重复执行步骤S302，否则，执行步骤S305 ；[0034]S305:将确定出的各种子小区与其对应的待合并小区进行合并，得到第一逻辑小区组；
[0035]S306:将得到的第一逻辑小区组中各种子小区的待合并小区按照设定规则进行交换，并将交换后的各种子小区和对应的待合并小区进行合并，得到多个第二逻辑小区组；
[0036]S307:对得到的第一逻辑小区组和多个第二逻辑小区组的网络性能进行评价得到对应的网络评价值，将网络性能评价值大于设定阈值的逻辑小区组输出。
[0037]较佳地，在步骤S301中，首先需要获取各小区的站址信息、数字地图及NES测试数据，然后对各小区的NES测试数据进行解析，在这里，小区的站址信息可以包括小区所处的经度、纬度、小区所属基站的ID和小区ID，NES测试数据是通过反向覆盖测试系统(NetworkEmulation System, NES)采集的数据，该系统主要是利用TD-LTE网络的时分双工(TimeDivision Duplexing, TDD)特性，在指定的频点、上行时隙利用NES终端发射信号，实现基站(eNODEB)专用反向覆盖测试功能，由于基站接受灵敏度高，因此NES终端的信号能够被非常远距离的基站收到，在网络闲时，NES终端沿测试路线以固定功率发射上行信号，所有基站对该信号进行测试并获取信号接收电平等测试数据，基站端对所有上报的测试数据以各个小区的ID为索引进行存储。利用NES可以采集海量测试数据，数据量是普通DT测试的10倍以上，即数据量大，且测试数据准确率高。NES测试数据的获取方式属于现有技术，在此不再具体说明。
[0038]进一步地，在步骤S301中，可以通过下述方式计算各小区与其各相邻小区之间的干扰值，以及各小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和:
[0039]首先，对各小区的NES数据进行解析，得到各小区所属基站到各测试点下行的路损。
[0040]具体地，对于设定区域内的每一个小区，使用公式RSRPi=NES数据中各测试点所在小区的基站发射功率+测试点天线增益-各测试点所在小区所属基站到测试点下行的路损(NES测试数据解析后得到)，计算每个小区中所有测试点的下行参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power, RSRP)值,其中 i 为测试点，i=l, 2...η, η 为整数,在本发明实施例中，对于每个测试点来说，通过上述公式可以得到每个测试点所在小区的RSRP值，一个简单的例子如下表I所示。
[0041]表I
【权利要求】
1.一种小区合并方法,其特征在于,包括: 根据设定区域内各小区的反向覆盖测试系统NES测试数据，分别计算所述各小区与其各相邻小区之间的干扰值，以及各小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和； 按照干扰值总和从大到小的顺序，依次判断每个小区是否已被选为种子小区以及是否已作为种子小区的待合并小区，若否，则确定该小区为种子小区，并且按照该小区与其各相邻小区之间的干扰值，选取其对应的待合并小区，直至确定出所有种子小区以及对应的待合并小区，将各种子小区与其对应的待合并小区进行合并，得到第一逻辑小区组； 将得到的第一逻辑小区组中各种子小区的待合并小区按照设定规则进行交换，并将交换后的各种子小区和对应的待合并小区进行合并，得到多个第二逻辑小区组； 对得到的第一逻辑小区组和多个第二逻辑小区组的网络性能进行评价得到对应的网络评价值，将网络性能评价值大于设定阈值的逻辑小区组输出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据设定区域内各小区的NES测试数据，分别计算各小区与其各相邻小区的干扰值，以及和各小区与其所有相邻小区的干扰值总和，具体包括: 对各小区的NES测试数据进行解析，得到各小区所属基站到各测试点下行的路损；针对设定区域内的每个小区，使用下述公式计算每个小区中所有测试点的下行参考信号接收功率RSRP值； RSRPi=各测试点所在小区的基站发射功率+测试点天线增益-各测试点所在小区所属基站到各测试点下行的路损，其中i为测试点，i=l, 2...η, η为整数； 根据计算出的每个小区和该小区的每个相邻小区中同一个测试点的RSRP值之差，分别计算出每个小区与其各相邻小区之间的干扰值； 将每个小区与其所有相邻小区之间的干扰值之和进行累加，得到每个小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过下述方式得到每个小区与其各相邻小区之间的干扰值，以及每个小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和: 针对每个小区与其相邻小区，根据公式Cziab=RSRPa-RSRPb分别计算该小区与其每个相邻小区中同一个测试点的电平差，其中，A为该小区，B为小区A的相邻小区，RSRPa为同一个测试点在小区A中的RSRP值，RSRPb为同一个测试点在小区B的RSRP值； 对计算出的每个小区与其每个相邻小区中同一个测试点的电平差按照设定电平差区间进行拟合，分别得到该小区与各相邻小区在所述设定的电平差区间的多个正态分布函数； 对所述多个正态分布函数，分别使用Iab=NormdistO^meANab, Stdab, I)计算得到该小区与其各相邻小区之间的干扰值； 所述N0RMDIST为正态分布函数，η为两两相邻小区之间的干扰门限，MEANab为小区A与小区B的电平差的平均值，STDab为小区A与小区B的电平差的均方差，Iab为正态分布函数的累积函数； 使用公式ΙΑ—Τ.=Σ (Iab)计算每个小区与其所有相邻小区的干扰值总和。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照种子小区与其各相邻小区之间的干扰值，通过下述方式选取其对应的待合并小区:按照该种子小区与其所有相邻小区的干扰值从大到小的顺序，依次将设定数量的与该种子小区的干扰值大于设定干扰阈值且未被合并的相邻小区确定为待合并小区。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，将得到的第一逻辑小区组中各种子小区的待合并小区按照设定规则进行交换，并将交换后的各种子小区和对应的待合并小区进行合并，得到多个第二逻辑小区组，包括: 对于第一逻辑小区组的每个逻辑小区，若存在一个种子小区对应的待合并小区为另一个种子小区对应的相邻小区，且所述另一个种子小区对应的相邻小区不为该种子小区的待合并小区，则将该种子小区的待合并小区与所述另一个种子小区合并，在该种子小区所有相邻小区中排除已与所述另一个种子小区合并的小区后重新确定该种子小区的待合并小区，其他种子小区重新选择待合并小区，所有种子小区重新合并对应的待合并小区后，得到多个第二逻辑小区组；或者 若存在两个种子小区对应的待合并小区互为对方的相邻小区，则将彼此的待合并小区互换后，将所述两个种子小区分别与互换后的待合并小区进行合并，得到多个第二逻辑小区组。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对得到的第一逻辑小区组和多个第二逻辑小区组的网络性能进行评价得到对应的网络评价值，将网络性能评价值大于设定阈值的逻辑小区输出，具体包括: 根据网络性能评估函数Eva_cost(x) = a ^Rrsrp (χ) + β ^Rrsrq(χ)分别计算第一逻辑小区组和多个第二逻辑小区组中每个逻辑小区的网络性能评价值，其中，α、β为权重参数，且α + β =1，χ为组数， Rkskp(X) =接收逻辑小区中种子小区中各测试点的RSRP值大于阈值的测试点数/种子小区所属逻辑小区中所有测试 点数，Resep(X)为逻辑小区的覆盖率； RkskqU) =接收逻辑小区中种子小区中各测试点的参考信号接收质量RSRQ值大于阈值的测试点数/种子小区所属逻辑小区中所有测试点数，Reseq(X)为逻辑小区的覆盖质量，其中，各测试点的RSRQ值通过公式RSRQi=RSRPi/接收的信号强度值RSSI计算得出； 所述RSSI=逻辑小区中各测试点的RSRP值+逻辑小区的相邻小区中各测试点的RSRP值+底噪TH，其中，TH=热噪声功率密度+IOloglO(W)+噪声系数，其中W为单个基站的带宽； 若在所有组的各逻辑小区中存在网络性能评价值大于设定网络性能评价阈值的逻辑小区，则将对应的逻辑小区组输出。
7.—种小区合并装置，其特征在于，包括: 计算模块，用于根据设定区域内各小区的反向覆盖测试系统NES测试数据，分别计算所述各小区与其各相邻小区之间的干扰值，以及各小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和； 判断模块，用于根据计算模块计算出的各小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和，按照干扰值总和从大到小的顺序，依次判断每个小区是否已被选为种子小区以及已作为种子小区的待合并小区； 确定模块，用于在判断模块判断出该小区不是已被选为种子小区以及是否已作为种子小区的待合并小区时，确定该小区种子小区，并且按照该小区与其各相邻小区之间的干扰值，选取其对应的待合并小区，直至确定出所有种子小区以及对应的待合并小区，将各种子小区与其对应的待合并小区进行合并，得到第一逻辑小区组； 交换模块，用于将确定模块得到的第一逻辑小区组中各种子小区的待合并小区按照设定规则进行交换，并将交换后的各种子小区和对应的待合并小区进行合并，得到多个第二逻辑小区组； 评价输出模块，用于对确定模块得到的第一逻辑小区组和交换模块得到的多个第二逻辑小区组的网络性能进行评价得到对应的网络评价值，将网络性能评价值大于设定阈值的逻辑小区输出。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于对各小区的NES测试数据进行解析，得到各小区所属基站到各测试点下行的路损；针对设定区域内的每个小区，使用下述公式计算每个小区中所有测试点的下行参考信号接收功率RSRP值；RSRPi=各测试点所在小区的基站发射功率+测试点天线增益-各测试点所在小区所属基站到各测试点下行的路损，其中i为测试点，i=l，2...η, η为整数；根据计算出的每个小区和该小区的每个相邻小区中同一个测试点的RSRP值之差，分别计算出每个小区与其各相邻小区之间的干扰值；将每个小区与其所有相邻小区之间的干扰值之和进行累加，得到每个小区与其所有相邻小区之间的干扰值总和。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于针对每个小区与其相邻小区，根据公式C2Iab=RSRPa-RSRPb分别计算该小区与其每个相邻小区中同一个测试点的电平差，其中，A为该小区，B为小区A的相邻小区，RSRPaS同一个测试点在小区A中的RSRP值，RSRPb为同一个测试点在小区B的RSRP值；对计算出的每个小区与其每个相邻小区中同一个测试点的电平差按照设定电平差区间进行拟合，分别得到该小区与各相邻小区在所述设定的电平差区间的多个正态分布函数；对所述多个正态分布函数，分别使用Iab=NormdistO^meANab, stdab，I)计算得到该小区与其各相邻小区之间的干扰值；所述NORMDIST为正态分布函数，η为两两相邻小区之间的干扰门限，MEANab为小区A与小区B的电平差的平均值，STDab为小区A与小区B的电平差的均方差，Iab为正态分布函数的累积函数；使用公式ΙΑ—τ.= Σ (Iab)计算每个小区与其所有相邻小区的干扰值总和。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于按照该种子小区与其所有相邻小区的干扰值从大到小的顺序；依次将设定数量的与该种子小区的干扰值大于设定干扰阈值且未被合并的相邻小区确定为待合并小区。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述交换模块，具体用于对于第一逻辑小区组的每个逻辑小区，若存在一个种子小区对应的待合并小区为另一个种子小区对应的相邻小区，且所述另一个种子小区对应的相邻小区不为该种子小区的待合并小区，则将该种子小区的待合并小区与所述另一个种子小区合并，在该种子小区所有相邻小区中排除已与所述另一个种子小区合并的小区后重新确定该种子小区的待合并小区，其他种子小区重新选择待合并小区，所有种子小区重新合并对应的待合并小区后，得到多个第二逻辑小区组；或者若存在两个种子小区对应的待合并小区互为对方的相邻小区，则将彼此的待合并小区互换后，将所述两个种子小区分别与互换后的待合并小区进行合并，得到多个第二逻辑小区组。
12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述评价输出模块，具体用于根据网络性能评估函数Eva_cost(x) = a ^Rrsrp(χ) + β ^Rrsrq(χ)分别计算第一逻辑小区组和多个第二 逻辑小区组中每个逻辑小区的网络性能评价值，其中，α、β为权重参数，且α+β=1，χ为组数，Resep(X)=接收逻辑小区中种子小区中各测试点的RSRP值大于阈值的测试点数/种子小区对应的逻辑小区中所有测试点数，Resep(X)为逻辑小区的覆盖率，RkskqOO =接收逻辑小区中种子小区中各测试点的参考信号接收质量RSRQ值大于阈值的测试点数/种子小区对应的逻辑小区中所有测试点数，Reseq(X)为逻辑小区的覆盖质量，其中，各测试点的RSRQ值通过公式RSRQi=RSRPi/接收的信号强度值RSSI计算得出，所述RSSI=逻辑小区中各测试点的RSRP值+逻辑小区的相邻小区中各测试点的RSRP值+底噪TH，其中，TH=热噪声功率密度+IOloglO(W)+噪声系数，其中W为单个基站的带宽；若在所有组的所有逻辑小区中存在网络性能评价值大于设定网络性能评价阈值的逻辑小区，则将对应的逻辑小区组输出。
【文档编号】H04W24/08GK103581928SQ201210284932
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月10日 优先权日:2012年8月10日
【发明者】姚克宇, 孔志杰, 刘波, 杨浩, 王晶晶, 王磊, 王明君, 马少杰 申请人:中国移动通信集团河南有限公司