专利名称：基于无向连通图着色的物理层标识自配置方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，更具体地，本发明涉及无线通信系统中基于无向连通 图着色的物理层标识自配置的方法和设备。
背景技术：
自组织网络(Self-Organization Network，如下简称为SON)是通过网元收集必 要的处理信息，通过相应的算法来实现对网络参数的自配置(Self-Configuration)和自 优化(Self-Optimization)。针对于不同的网络参数，第三代伙伴计划(以下简称为3GPP) 组织在相关的文稿中拟定了不同的应用实例。例如物理层小区、邻小区关系自动管理等等。 传统的物理层小区标识的配置，是在网络规划配置的初期阶段，由网络规划工程师，通过传 统的实际网络测量以及网络规划工具来具体实现的。1.小区标识的定义和应用物理层小区标识(Physical Cell-ID)用作在物理层中唯一标识小区的序列，在无 线通信系统中，物理层小区标识分为3组，每组168个，一共504个物理层小区标识可用。物 理层小区标识用于加扰主辅同步信道，使得终端在检测同步信道的同时，获得小区的标识。2.小区标识的配置流程传统网络规划的重要工作，就是在网络初期部署中，人为地配置每个小区的标识。 这往往依靠网络规划工程师的路测数据和网络规划工具的辅助。在3GPP提交的关于物理 层小区标识自配置的相关文稿中，提出了如下的几种解决方案1.首先通过新建eNB的自搜索并汇报周围邻居小区已使用的物理层小区标识的 情况，然后由上一级网络节点SON服务器(SON server)对新建eNB的物理层小区标识分配 未被周围邻居小区使用的物理层小区标识。2.通过对新建eNB分配暂时的物理层小区标识，使得新建小区进入试运行阶段， 然后通过在所述新建小区覆盖下的终端汇报其邻居小区的物理层小区标识的使用情况。3.通过SON服务器对新建小区地理位置信息的掌握以及周围小区的物理层小区 标识的使用情况，为新建小区分配未被周围邻居小区使用的物理层小区标识。随着微小区以及微微小区在热点的大范围部署，给人为配置小区的物理层标识带 来了很多工程上和实际部署上的困难；另外考虑到有限的小区标识，在微小区以及家用基 站大规模部署的热点地区，物理层小区标识涉及到重用，因此在小区标识重用以及小区标 识配置的算法设计当中，需要考虑到如下的几点原则1.无碰撞原则(在3GPP标准中称为Collision-free)无碰撞原则，是指在所配置的小区标识在小区覆盖范围内唯一，即终端在本小区 的覆盖面积之内，采用同样小区标识的干扰在终端处理的门限值以下。2.无混淆原则(在3GPP标准中称为Confusion-free)无混淆原则，是指同一个小区不可以拥有两个具有相同物理层小区标识的邻小区。
在小区部署密度大的热点地区，满足上述小区标识设计原则的小区标识自配置的 分配算法还没有完整的解决方案，在上述3GPP关于物理层小区标识的自配置的方案中，存 在如下的问题1.对于小区自搜索的解决方案，存在对于现有的基站增加相应的终端的接收功能 的问题，这无疑会增大基站系统的成本。并且对于在屋顶架设的基站存在所见视野与所处 的地理位置与其覆盖的终端有差异的问题。2.对于利用新建小区覆盖下的终端的搜索方案，存在对于新建小区下覆盖的终端 的数量不足以及发现碰撞和冲突的情况之后，修改暂时分配的小区标识对于其覆盖下终端 的影响问题。3.对于基于地理位置信息的分配方案，与检测汇报方案相比，存在着分配方案非 最优化的问题，并且与传统的网络规划方案相比，并没有提高物理层小区分配的自动化程度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种物理层标识自配置的方法和设备，使得新建小区得到 与已存在的小区互不干扰、互不混淆的物理层小区标识。根据本发明的第一方面，提出了一种物理层标识自配置的方法，用于无线通信系 统中，其中所述方法包括向新建eNB分配并且发送临时物理层标识；所述新建eNB接收到 所述临时物理层标识之后，发送携带所述临时物理层标识的广播消息；用户设备通过所述 广播消息接收到所述临时物理层标识之后，向用户设备所属的基站发送包含所述临时物理 层标识的测量报告消息；所述基站向PCI功能模块更新邻区列表，所述邻区列表中包含所 述临时物理层标识；基于包含临时物理层标识的所述邻区列表，为所述新建eNB分配新的 物理层标识，并将新的物理层标识发送给新建eNB。优选地，根据小区位置信息以及地理位置的邻小区关系，生成物理层小区标识碰 撞限制矩阵。优选地，所述临时物理层标识满足无碰撞原则。优选地，所述新建小区的邻小区通过自动邻居关系ANR功能更新邻小区列表。优选地，位于新建小区和已有邻小区覆盖下的用户启动测量，在达到一定门限后， 向已有邻小区发送测量报告。优选地，已有邻小区在位于运行状态时启动其中的ANR功能，当收到UE发送的测 量报告满足邻小区增加的准则的情况下，把新建立的小区加入到自己的邻区列表中。优选地，已有邻小区发送邻区列表更新消息，其中包含已有邻小区新发现的邻居 即新建小区。优选地，所述方法还包括以下步骤周围的邻居小区通过搜索邻小区列表的功能 来标识新小区，并上报新小区的物理层小区标识，从而获得新建小区的邻小区关系。优选地，将所述小区抽象成顶点，用m个小区标识为所述顶点着色，根据无碰撞和 无混淆的原则，使用图论的无向连通图着色方法，使得有碰撞和混淆的节点不能着同样的 颜色。优选地，在所述着色方法中，假设有M个小区，设C = [CiJ]，为MxM矩阵，C为所述图论着色算法的限制矩阵，如果两个小区之间存在碰撞和混淆的限制条件时，= 1 ；如果 两个小区之间不存在碰撞和混淆的限制条件时，Cij = 0。优选地，基于所述限制矩阵，按照以下方式对小区标识进行分配a.对于所有i，1≤i≤M，计算分配系数Cli，其中
权利要求
1.一种物理层标识自配置的方法，用于无线通信系统中，其中所述方法包括向新建eNB分配并且发送临时物理层标识；所述新建eNB接收到所述临时物理层标识之后，发送携带所述临时物理层标识的广播 消息；用户设备通过所述广播消息接收到所述临时物理层标识之后，向用户设备所属的基站 发送包含所述临时物理层标识的测量报告消息；所述基站向PCI功能模块更新邻区列表，所述邻区列表中包含所述临时物理层标识；基于包含临时物理层标识的所述邻区列表，为所述新建eNB分配新的物理层标识，并 将新的物理层标识发送给新建eNB。
2.根据权利要求1所述的方法，其中根据小区位置信息以及地理位置的邻小区关系， 生成物理层小区标识碰撞限制矩阵来提供临时物理层标识。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述临时物理层标识满足无碰撞原则。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述新建小区的邻小区通过自动邻居关系ANR功 能更新邻小区列表。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于位于新建小区和已有邻小区覆盖下的用户 启动测量，在达到一定门限后，向已有邻小区发送测量报告。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于已有邻小区在位于运行状态时启动其中的 ANR功能，当收到UE发送的测量报告满足邻小区增加的准则的情况下，把新建立的小区加 入到自己的邻区列表中。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于已有邻小区发送邻区列表更新消息，其中包 含已有邻小区新发现的邻居即新建小区。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于还包括以下步骤周围的邻居小区通过搜索邻小区列表的功能来标识新小区，并上报新小区的物理层小 区标识，从而获得新建小区的邻小区关系。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中将所述小区抽象成顶点，用m个小区标 识为所述顶点着色，根据无碰撞和无混淆的原则，使用图论的无向连通图着色方法，使得有 碰撞和混淆的节点不能着同样的颜色。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述着色方法中，假设有M个小区，设C= [CiJ]，为MxM矩阵，C为所述图论着色算法的限制矩阵，如果两个小区之间存在碰撞和混淆 的限制条件时，Cij = 1 ；如果两个小区之间不存在碰撞和混淆的限制条件时，Cij = 0。
11.根据权利要求10所述的方法，其中基于所述限制矩阵，按照以下方式对小区标识进行分配a.对于所有i，1彡i彡M，计算分配系数屯，其中必=Σ°,J=O ；b.根据所述分配系数屯，重新排列小区，使得具有最大分配系数的小区为第一个小区， 依次类推；C.按照重新排列的小区，分配小区标识，使得ca)第一个小区标识分配个第一个小区；cb)对于第i个小区分配第k个小区标识，其中2彡i彡M，k满足|k-Sj|彡Cij,对于 1彡j彡i_l，其中~为分配给第j个小区的小区标识。2
12.—种物理层标识自配置的设备，用于无线通信系统中，包括以下装置物理层小区标识PCI功能模块，用于向新建eNB分配并且发送临时物理层标识；广播消息模块，发送携带所述临时物理层标识的广播消息；测量报告发送模块，用于在通过所述广播消息接收到所述临时物理层标识之后，向用 户设备所属的基站发送包含所述临时物理层标识的测量报告消息；邻区列表更新模块，用于向PCI功能模块更新邻区列表，所述邻区列表中包含所述临 时物理层标识；其中所述PCI功能模块基于包含临时物理层标识的所述邻区列表，为所述新建eNB分 配新的物理层标识，并将新的物理层标识发送给新建eNB。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述物理层小区标识PCI功能模块根据小区位 置信息以及地理位置的邻小区关系，生成物理层小区标识碰撞限制矩阵以提供临时物理层 标识。
14.如权利要求12所述的设备，其特征在于所述PCI功能模块位于网管中心、SON服 务器、基站(eNB)或者其他网络实体。
15.如权利要求12所述的设备，其特征在于位于新建小区和已有邻小区覆盖下的用 户设备启动测量测量报告发送模块，在达到一定门限后，向已有邻小区发送测量报告。
16.如权利要求12所述的设备，其特征在于已有邻小区在位于运行状态时启动其中 的ANR功能，当收到UE发送的测量报告满足邻小区增加的准则的情况下，把新建立的小区 加入到自己的邻区列表中。
17.如权利要求12所述的设备，其特征在于已有邻小区向PCI功能模块发送邻区列 表更新消息，其中包含已有邻小区新发现的邻居，即新建小区。
18.根据权利要求12所述的设备，还包括搜索模块，周围的邻居小区通过所述搜索模 块搜索邻小区列表的功能来标识新小区，并上报新小区的物理层小区标识，从而获得新建 小区的邻小区关系。
19.根据权利要求12所述的设备，其中所述PCI功能模块将所述小区抽象成顶点，用 m个小区标识为所述顶点着色，根据无碰撞和无混淆的原则，使用图论的无向连通图着色方 法，使得有碰撞和混淆的节点不能着同样的颜色。
20.根据权利要求19所述的设备，其中在所述图论着色方法中，假设有M个小区，设C =[Cij]，为MxM矩阵，C为所述图论着色算法的限制矩阵，如果两个小区之间存在碰撞和混 淆的限制条件时，Cij = 1 ；如果两个小区之间不存在碰撞和混淆的限制条件时，Cij = 0。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述物理层小区标识分配模块基于所述限制矩 阵，按照以下方式对小区标识进行分配Ma.对于所有i，l彡i彡M，计算分配系数屯，其中武二Σ J=O ；b.根据所述分配系数屯，重新排列小区，使得具有最大分配系数的小区为第一个小区， 依次类推；C.按照重新排列的小区，分配小区标识，使得ca)第一个小区标识分配个第一个小区；cb)对于第i个小区分配第k个小区标识，其中2彡i彡M，k满足|k-Sj|彡Cij,对于1≤j≤i_1，其中sj为分配给第j个小区的小区标识。
全文摘要
公开了一种物理层标识自配置的方法和设备，用于无线通信系统中。所述方法包括如下步骤向新建eNB分配并且发送临时物理层标识；所述新建eNB接收到所述临时物理层标识之后，发送携带所述临时物理层标识的广播消息；用户设备通过所述广播消息接收到所述临时物理层标识之后，向用户设备所属的基站发送包含所述临时物理层标识的测量报告消息；所述基站向PCI功能模块更新邻区列表，所述邻区列表中包含所述临时物理层标识；基于包含临时物理层标识的所述邻区列表，为所述新建eNB分配新的物理层标识，并将新的物理层标识发送给新建eNB。本发明提出了一种网络自配置、自规划和自优化的一种有效的方法，降低运营商的建设成本和投资成本。
文档编号H04W8/00GK101998352SQ20091016835
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月27日 优先权日2009年8月27日
发明者刘美丽, 周续涛 申请人:三星电子株式会社;北京三星通信技术研究有限公司