一种资源分配方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种资源分配方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在PCI(化ysicalCellIdentity,物理小区ID)规划中，要为每个小区分配一个 物理ID号。LTE(LongTermEvolution,长期演进）中有编号为0至503总共504个PCI 编号，可W为504个小区不重复地分配，如果小区个数大于504,则需要基于一定的准则对 该些PCI编号重复使用。PCI关系到CRS(Cel]_-specificReferenceSi即al,小区专属参 考信号）在LTE系统的一个子峽中所占频率资源的位置，两个PCI虽然不相等，但是如果该 两个PCI模3 (即PCI编号对3取模的结果值，其结果值范围限于集合{0, 1，2})相等，则对 应的两个小区的CRS信号就会处在相同的时间频率资源位置上，并且如果两个小区的天线 方向图存在公共覆盖的交叠区域，则该两个小区的CRS信道就会相互产生干扰，称之为模3 冲突。
[000引 PCI规划所要解决的核也问题就是；为网络中的所有小区恰当的分配PCI编号，最 终在网络中尽最大可能为所有位于不同基站且天线方向图存在公共交叠覆盖区域的小区 对(两个小区)，分配模3不等的PCI,该样两个小区的公共交叠覆盖区域的CRS信号之间就 不会相互干扰。
[0004]目前，业界利用遗传算法寻找PCI规划的最优分配结果。用遗传算法进行PCI规 划的流程一般是：
[0005] 第一步：定义一个代价函数，表征天线主瓣方向的对齐程度，对齐程度越强，代价 函数值越高。W下图1至图3表示天线主瓣对齐程度，其中，图1表示天线主瓣最为对齐 的情况，直观描述为两个天线主瓣的角平分线在同一直线上，此种情况代价函数值最高，在 PCI规划时，对该两个小区应该分配模3不同的PCI编号；图2是两个小区天线主瓣没有 正对齐，但是指向同一侧，存在部分公共覆盖交叠区域，代价函数值相对于图1的情况小一 些；图3同样是两个小区的天线主瓣方向没有正对齐的情况，两者是指向异侧，仍然存在部 分公共交叠覆盖区域，代价函数值相对图1也要小一些；
[0006] 第二步：确定问题的规模，设置染色体序列，再使用遗传算法寻找最优分配结果。 假设有N个基站，每个基站有3个小区，则对所有基站分配PCI编号的全部排列组合数为护 种，遗传算法通过确定种群规模、种群个数，W及选择运算中的选择比例、交叉运算中的交 叉概率、变异运算中的变异概率等输入参数，对染色体序列进行变异交叉等运算，从该护种 排列中寻找到全局代价值最小的PCI分配染色体序列。遗传算法的流程如图4所示。
[0007] 遗传算法应用于PCI规划时会存在W下较为显著的问题；当待规划的基站数量很 多时遗传算法寻优速度非常慢。比如，对于3184个基站的情况，要大约17个小时才能找到 一个分配结果，如果有5000个基站，使用遗传算法进行PCI规划的时间还会更长。
【发明内容】
[000引本发明实施例提供了一种资源分配方法及装置，用w快速进行资源分配。
[0009] 本发明实施例提供的资源分配方法，包括：
[0010] 将N个目标对象的资源分配标识的初始值作为一行元素放入第一队列，并设置所 述N个目标对象的资源分配标识初始值对应的全局代价值为初始代价值，其中，一个目标 对象的一个资源分配标识用于标识该目标对象的所有可能的资源分配方案中的一种，所述 第一队列为MlXN的队列，N为队列的列数，N的取值为目标对象的数量，Ml为队列的行数， Ml取值为队列的长度；
[0011] 对所述第一队列执行遍历流程，所述遍历流程包括分别对所述N个目标对象中的 每个目标对象遍历所有的资源分配标识；
[0012] 所述遍历流程完成后，根据所述第一队列尾部一行元素确定第一资源分配优选方 案，所述第一资源分配优选方案中包含N个目标对象的资源分配标识，根据所述第一资源 分配优选方案为所述N个目标对象进行资源分配；
[0013] 其中，所述遍历流程中，针对第i个目标对象执行W下操作，1《i《N，所述第i 个目标对象为尚未分配资源的目标对象：
[0014]W队列尾部Q行元素为基础对第i个目标对象的所有资源分配标识进行遍历，得 到QiXQ行元素，所述QiXQ行元素中的每一行元素包含N个目标对象的资源分配标识，所 述di为第i个目标对象的所有资源分配标识的数量，Q为正整数；
[0015] 将所述diXQ行元素放入队列，计算所述ciiXQ行元素中每一行对应的全局代价 值；
[0016] 根据每一行元素对应的全局代价值对所有行元素进行排序，使每一行元素对应的 全局代价值按照从队列头部到尾部的顺序依次降低。
[0017] 本发明实施例提供的资源分配装置，包括：
[0018] 初始化单元，用于将N个目标对象的资源分配标识的初始值作为一行元素放入第 一队列，并设置所述N个目标对象的资源分配标识初始值对应的全局代价值为初始代价 值；其中，一个目标对象的一个资源分配标识用于标识该目标对象的所有可能的资源分配 方案中的一种，所述第一队列为M1XN的队列，N为队列的列数，N的取值为目标对象的数 量，Ml为队列的行数，Ml取值为队列的长度；
[0019] 第一搜索单元，用于对所述第一队列执行遍历流程，所述遍历流程包括分别对所 述N个目标对象中的每个目标对象遍历所有的资源分配标识；
[0020] 分配单元，用于在所述第一搜索单元完成所述遍历流程后，根据所述第一队列尾 部一行元素确定第一资源分配优选方案，所述第一资源分配优选方案中包含N个目标对象 的资源分配标识，根据所述第一资源分配优选方案为所述N个目标对象进行资源分配；
[0021] 其中，所述遍历流程中，所述第一搜索单元针对第i个目标对象执行W下操作， 1《i《N，所述第i个目标对象为尚未分配资源的目标对象：
[0022] W队列尾部Q行元素为基础对第i个目标对象的所有资源分配标识进行遍历，得 到QiXQ行元素，所述QiXQ行元素中的每一行元素包含N个目标对象的资源分配标识，所 述di为第i个目标对象的所有资源分配标识的数量，Q为正整数；
[0023] 将所述diXQ行元素放入队列，计算所述ciiXQ行元素中每一行对应的全局代价 值；
[0024] 根据每一行元素对应的全局代价值对所有行元素进行排序，使每一行元素对应的 全局代价值按照从队列头部到尾部的顺序依次降低。
[0025] 本发明的上述实施例中，由于在资源分配的过程中，分别对N个目标对象中的每 个目标对象遍历所有的资源分配标识(一个资源分配标识用于表示一种资源分配选择的可 能性)，并在遍历过程中，根据全局代价值对N个目标对象的遍历结果进行排序，从而找到当 前的较优分配结果，然后W该较优分配结果为基础对下一个目标对象的资源分配标识进行 遍历，W此类推，最终找到最优资源分配结果。由于每次对一个目标对象的资源分配情况进 行遍历，都是根据上一次遍历得到的较优分配结果为基础进行的，即，并不是遍历N个目标 对象的所有的资源分配可能性，而是遍历其中的一部分，目的是每遍历一次就朝最分配结 果逼近一次，从而可W快速寻找到资源分配的最优分配结果。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可W根据该些附图获得其 他的附图。
[0027] 图1为天线主瓣正对齐的示意图；
[0028] 图2为天线主瓣同侧部分对齐的示意图；
[0029] 图3为天线主瓣异侧部分对齐的示意图；
[0030] 图4为现有技术中遗传算法流程示意图；
[0031] 图5本发明实施例中的天线方向图代价定义示意图；
[0032] 图6为天线方向图完全不对齐的示意图；
[0033] 图7为本发明实施例中的资源分配流程示意图；
[0034] 图8为图7中的步骤20的实现流程示意图；
[00巧]图9为本发明实施例中队列初始化示意图；
[0036] 图10为遍历0号基站对应的各种PCI组合的可能性的示意图；
[0037] 图11为遍历1号基站对应的各种PCI组合的可能性的示意图；
[0038] 图12为图11排序后的队列示意图；
[0039] 图13为遍历2号基站对应的各种PCI组合的可能行的示意图；
[0040] 图14A、图14B分别为本发明实施例提供的验证流程示意图；
[0041] 图15为本发明实施例中验证流程的初始化示意图；
[0042] 图16为基于图15的对0号基站的遍历不;意图；
[0043] 图17为对图16所示的遍历结果进行排序的示意图；
[0044] 图18为本发明实施例中逐位遍历的示意图；
[0045] 图19为本发明实施例中二进制遍历树的结构示意图；
[0046] 图20A、图20B、图20C、图20D分别为本发明实施例中的资源分配装置的结构示意 图。
【具体实施方式】
[0047] 本发明实施例可应用于为小区分配PCI的场景中，还可应用于其他资源（比如时 间资源、频率资源、空间资源、编码域资源(扰码）等）分配或资源规划场景中，比如，为小区 分配频点，或者为小区分配扰码等等。其中，对于被分配的资源的各种分配方案，本发明实 施例中用"资源分配标识"进行区分，对于资源分配的对象，本发明实施例中用"目标对象" 来表示。比如，在为小区分配PCI的场景中，一个"目标对象"即为一个基站(实际为一个基 站下的所有小区)，一个"目标对象"的"资源分配标识"代表一个基站下的所有小区的所有 可能的PCI排列组合中的一种；再比如，在为小区分配频点的场景中，一个"目标对象"即为 一个小区，一个"目标对象"的"资源分配标识"代表一个小区的所有可分配的频点中的一 个。
[0048] 本发明实施例提供的资源分配流程利用计算机数据结构中的队列结构对队列 中的元素进行遍历的过程来实现。该里所说的"队列"是指多元素集合，比如先进先出 (First-In-First-Out，FIFO)的线性表，也可W是数组（Array)或其他类似数据结构。
[0049] W下实施例中均使用队列来实现资源分配过程，队列的长度用行数来表示，每一 行称为一个元素，每行元素均为长度为N的序列，N为目标对象的数量，即，队列的列数为N。 另外，本发明实施例中约定，只允许在队列尾部(称为rear)进行元素插入操作（即入队操 作)，在头部(称为化ont)进行元素删除操作（即出队操作)。
[0050] 所谓遍历（Traversal),是指沿着某条搜索路线，依次对树形结构中的每个节点均 做一次且仅做一次访问。访问节点所做的操作依赖于具体的应用问题，比如在本发明实施 例所适用的资源分配场景中，对于遍历结果需要进行入队、计算代价值等操作。
[0051] 1、代价定义
[0052] 利用队列进行资源分配的过程，即为利用队列对各种可能的资源分配方案进行遍 历，并根据资源分配的代价值寻找各种可能的资源分配方案中的最优分配结果或近似最优 分配结果的过程。资源分配的代价值越低，则对应的资源分配方案越接近最优。
[005引 WPCI分配为例，假设有N个基站，编号为0, 1，…N-1，对于第i个基站有Ki个小 区，第i个基站中所有小区可W分配PCI的全部排列组合数为di个，则对网络内全部N个 基站分配PCI的所有组合数为
其中，n为连乘运算符号。
[0054]