一种频率扰码优化方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种频率扰码优化方法和系统，适用于TD-SCDMA系统，该方法包括生成小区级干扰矩阵；根据邻区情况生成对应的小区间频率扰码规则；将所述干扰矩阵与小区间频率扰码规则融合，生成带限制条件的干扰矩阵；采用遗传算法对频率扰码进行优化。本发明的技术方案能够快速地给出频率扰码优化方案，大幅度提高频率扰码优化规划效率，降低成本。
【专利说明】一种频率扰码优化方法和系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及网络优化【技术领域】，尤其涉及一种频率扰码优化方法和系统。
【背景技术】
[0002] TD-SCDMA网络经过几年的发展，在基站的建设密度和使用人数上都有了长足的进 步，由于TD-SCDM系统采用了正交频分多址接入技术，小区内的用户间干扰被极大的抑制。
[0003] 而随着数据业务大规模推广，智能终端更新普及，网络规模、用户数量以及网络负 荷逐步升高，小区间的干扰成为了网络的主要干扰来源。由于小区间频点扰码规划不合理 导而引发的诸多问题也逐步凸显出来，成为制约网络质量进一步提升的关键因素。
[0004] 目前现有TD频点和扰码规划主要依赖小区拓扑结构和仿真，规划软件输出结果 参考性不强，人工规划难度大，厂家依赖性强。
[0005] 另一方面，在频率资源有限的情况下，同频组网难以避免，同频干扰是引起网络异 常事件的主要原因，同时TD扰码数量少、码片短、经过位移后码间相关性变差等特点决定 了扰码规划对网络性能有重大影响，通过人工方式很难完全避免小区间的干扰问题。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术中频率扰码优化效果不佳的技术问题，本发明提出一种频率扰 码优化方法和系统，能够快速地给出频率扰码优化方案，大幅度提高频率扰码优化规划效 率，降低成本。
[0007] 本发明一方面提供了频率扰码优化方法，适用于TD-SCDM系统，包括以下步骤：
[0008] 生成小区级干扰矩阵；
[0009] 根据邻区情况生成对应的小区间频率扰码规则；
[0010] 将所述干扰矩阵与小区间频率扰码规则融合，生成带限制条件的干扰矩阵；
[0011] 采用遗传算法对频率扰码进行优化。
[0012] 本发明另一方面提供了一种频率扰码优化系统，适用于TD-SCDM系统，包括生成 模块和优化模块，其中，
[0013] 生成模块用于生成小区级干扰矩阵，根据邻区情况生成对应的小区间频率扰码规 贝1J，将所述干扰矩阵与小区间频率扰码规则融合，生成带限制条件的干扰矩阵；
[0014] 优化模块用于采用遗传算法对频率扰码进行优化。
[0015] 本发明的技术方案通过固化规则和建立干扰矩阵的方式形成一个不依赖厂商 的通用规划模型，然后根据使用者要求自动生成相应的规划方案，从而实现了支持所 有TD-SCDMA厂家MR解析、导入、生成干扰矩阵的功能，能进行所有现网中已经存在的 TD-SCDM网络的分频、分扰码规划工作；通过数据和邻区结合的方式完成了非常贴近现网 情况的干扰矩阵，为自动化运算打下了坚实的基础；通过该发明技术方案可以快速地给出 频率扰码优化方案，大幅度的提高频率扰码优化规划效率，降低成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明实施例中的频率扰码优化的流程图。
[0017] 图2是本发明实施例中的采用遗传算法制定优化方案的流程图。
[0018] 图3是本发明实施例中的频率扰码优化系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细描述。
[0020] 在无线通信网络系统中，通过开启MR测量、进行扫频得到单小区的或路测点的小 区与小区之间的电平差情况，根据实际的情况对数据进行分类汇总。
[0021] 根据MR、扫频数据的情况通过分解、归纳、归一等步骤，将小区关系数据数字化生 成纯数学的反应小区间干扰关系的矩阵。
[0022] 小区间频率扰码规则是找出TD-SCDM系统中被禁止的或对现网可能产生影响的 各种限制条件，包括信道化码使用概率、小区间时延特征、复合码相关性等相关影响业务使 用的限制条件。
[0023] 根据最优化经典理论之一的遗传算法，使用干扰矩阵中的数据，根据需求将最终 目标分成若干组进行迭代运算，而小区间频率扰码规则则融入干扰矩阵作为非可适用种群 在进化过程中的筛选条件，如果触发则认为是进化失败予以抛弃。
[0024] 图1是本发明实施例中的频率扰码优化的流程图。如图1所示，该频率扰码优化 的流程，适用于TD-SCDM系统中，包括以下步骤：
[0025] 步骤101、生成小区级干扰矩阵。小区级干扰矩阵是指定服务小区受邻近各小区的 干扰的概率数值组成的矩阵。通常在有N个小区的无线网络中，如果小区用C表示，干扰矩 阵则为：
【权利要求】
1. 一种频率扰码优化方法，适用于TD-SCDMA系统，其特征在于，包括以下步骤： 生成小区级干扰矩阵； 根据邻区情况生成对应的小区间频率扰码规则； 将所述干扰矩阵与小区间频率扰码规则融合，生成带限制条件的干扰矩阵； 采用遗传算法对频率扰码进行优化。
2. 根据权利要求1所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，所述采用遗传算法对 频率扰码进行优化，进一步包括以下步骤： 对遗传算法进行初始化； 评估种群适应度； 进行选择操作，确定种群中进行交配操作的个体； 进行交配操作，产生新的个体； 将交配后的个体进行调整，将优化小区中不符合设置的分配规则的频点和扰码剔除， 并重新计算符合规则的频点和扰码； 预设一个概率，当变异概率大于预设概率，将个体复制一份加入到种群中，作为种群可 选择的个体； 生成频率扰码优化方案。
3. 根据权利要求1或者2所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，小区级干扰矩 阵是指定服务小区受邻近各小区的干扰的概率数值组成的矩阵，在有N个小区的无线网络 中，小区用C表示，干扰矩阵为：
4. 根据权利要求1或者2所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，所述小区间频率 扰码规则包括： 主邻小区不能同频同下行导频码，一个小区的任意两个邻区不能同频同下行导频码； 同站不能同扰码组，主邻小区不能同频同扰码组； 主邻小区不能同扰码，一个小区的任意两个邻区不能同扰码； 室外小区与室外小区在2公里内不能同频同扰码； 室外小区与室外小区，或者室外小区与室内小区在1. 5公里内不能同频同下行导频 码，室分小区与室分小区在800米内不能同频同下行导频码； 和/或当邻区个数不大于31个时，主邻小区不能同下行导频码。
5. 根据权利要求1或者2所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，所述生成带限制 条件的干扰矩阵，进一步包括以下步骤： 将干扰矩阵每个值都乘以系数K，其中不符合小区间频率扰码规则的系数K为1，而符 合小区间频率扰码规则的系数K为无穷大。
6. 根据权利要求2所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，所述对遗传算法进行 初始化，进一步包括以下步骤： 按照i*j生成个体二进制编码，其中i为小区数，j为总的频点需求数或扰码总个数； 使用随机方式进行频点分配，实现算法初始化，其中分配的频点满足单个小区的频点 需求量，并且频点及扰码分配满足设置的小区间频率扰码规则。 根据系统参数中定义的种群数，生成预设数量的种群； 对种群中个体的频点和扰码进行初始化。
7. 根据权利要求6所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，所述频点初始化进一 步包括以下步骤： 去除所述小区已经占用的频点，去除不符合设置小区间频率扰码规则的频点； 将剩余的可用频点，根据所述小区干扰矩阵计算每个频点的干扰值，将干扰值最小的 频点分配给所述小区，如果干扰值最小的频点不少于2个，则分配使用次数最少的频点，否 则随机分配一个干扰值最小的频点； 重复上述步骤，直至所有优化小区初始化完毕。
8. 根据权利要求6所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，所述扰码初始化进一 步包括以下步骤： 去除不符合小区间频率扰码规则的扰码； 将剩余的可用扰码，根据所述小区干扰矩阵计算每个扰码的干扰值，将干扰值最小的 扰码分配给所述小区，如果干扰值最小的扰码不少于2个，则分配使用次数最少的扰码，否 则随机分配一个干扰值最小的扰码； 重复上述步骤，直至所有优化小区初始化完毕。
9. 根据权利要求2所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，所述评估种群适应度 进一步包括以下步骤： 根据种群适应度=1八种群总干扰值+1)的定义，计算种群中单个个体的适应度，汇总 生成每个种群的种群适应度； 标记其中适应度最佳的个体，使所述适应度最佳的个体进入选择操作，如果上次迭代 中最优个体的适应度比本次生成的最差个体适应度好，则采用上次迭代的最优个体，替换 本次中最差个体。
10. 根据权利要求2所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，所述进行选择操作进 一步包括以下步骤： 根据适应度，计算每个个体在种群中的适应度比例： 个体的适应率DumpFitness=l/种群适应度值； 种群关联适应率RelaFitness=种群适应率/种群； 根据种群排序，每个个体累加前面的个体的关联适应率，作为当前种群的累加适应 率； 随机取两个种群，采取轮盘赌的方式，确定一个种群进行遗传，直至满足已设定的种群 数量的种群。
11. 根据权利要求2所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，所述进行交配操作进 一步包括以下步骤： 在（〇, i*j)中产生两个随机数Cl和C2 ; 当Cl和C2在同一行时，则交换该行数据，如果Cl和C2不在同一行，则对Cl所在行Cl 位开始到行末，以及C2所在行行头到C2位置进行交换，同时对两行中间的行进行交叉。
12. 根据权利要求2所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，所述生成频率扰码优 化方案进一步包括以下步骤： 根据种群评估中生成的种群的适应度值，当生成的种群中，存在满足终止条件时，系统 终止分析流程，并输出当前的最优解，所述输出的最优解即为优化小区的频点和扰码的优 化方案。
13. 根据权利要求12所述的一种频率扰码优化方法，其特征在于，所述终止条件是适 应度达到〇或满足指定的迭代次数。
14. 一种频率扰码优化系统，适用于TD-SCDMA系统，其特征在于，包括生成模块和优化 模块，其中， 生成模块用于生成小区级干扰矩阵，根据邻区情况生成对应的小区间频率扰码规则， 将所述干扰矩阵与小区间频率扰码规则融合，生成带限制条件的干扰矩阵； 优化模块用于采用遗传算法对频率扰码进行优化。
15. 根据权利要求14所述的一种频率扰码优化系统，其特征在于，所述优化模块进一 步包括初始化单元、评估单元、选择单元、交配单元、变异单元、调整单元、输出单元和判断 单元，其中， 初始化单元用于对遗传算法进行初始化； 评估单元用于评估种群适应度； 选择单元用于进行选择操作，确定种群中进行交配操作的个体； 交配单元用于进行交配操作，产生新的个体； 变异单元用于预设一个概率，当变异概率大于预设概率，将个体复制一份加入到种群 中，作为种群可选择的个体； 调整单元用于将交配后的个体进行调整，将优化小区中不符合设置的分配规则的频点 和扰码提出，并重新计算符合规则的频点和扰码； 输出单元用于生成频率扰码优化方案； 判断单元用于判断是否存在满足终止条件。
【文档编号】H04W72/08GK104349376SQ201310323986
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】张军营, 郑航海, 彭陈发, 彭宣, 任刚 申请人:中国移动通信集团浙江有限公司