一种小区功率优化方法及装置与流程

文档序号:15395551发布日期:2018-09-08 02:06阅读:128来源:国知局
本申请涉及通信
技术领域
,尤其涉及一种小区功率优化方法及装置。
背景技术
:在通信
技术领域
中,对小区的性能进行优化的过程中,可能会因为道路测试、投诉处理、干扰处理等,需要对小区的发射功率进行优化。现有技术中,对小区的发射功率进行优化时,发射功率的优化范围和幅度严重依赖于优化人员的经验。例如在某基站覆盖范围内出现了弱覆盖区域,为改善弱覆盖区域的信号覆盖通常需要增大该基站的发射功率,但是发射功率优化多少可以达到既改善弱覆盖区域的信号覆盖,又不引起相邻基站之间的模三干扰却无法预测。并且,优化人员根据经验对基站的发射功率进行优化后,还需要现场进行测试,若测试结果达不到需求,还需要继续对小区的功率进行优化、测试,费时费力。可见,现有技术中在对小区的发射功率进行优化时存在着人力成本高、优化效率低的问题。技术实现要素:本申请实施例提供一种小区功率优化方法及装置,用以解决现有技术中在对小区的发射功率进行优化时存在着人力成本高、优化效率低的问题。本申请实施例提供的一种小区功率优化方法,包括:根据接收到的小区功率优化指令,确定多个待优化小区;根据所述多个待优化小区在优化前的功率,确定每个待优化小区在不同的功率调整方向下的收益;所述功率调整方向包括功率增大和功率减小;判断所述多个待优化小区中是否存在对应的收益不为零的小区;若存在,则根据所述多个待优化小区对应的一个最大收益,确定该最大收益对应的功率调整方向;根据确定的功率调整方向,对所述最大收益对应的待优化小区的功率进行调整,直到该待优化小区对应的收益为零,返回判断所述多个待优化小区中是否存在对应的收益不为零的小区。本申请实施例提供的一种小区功率优化装置,包括:小区确定模块,用于根据接收到的小区功率优化指令,确定多个待优化小区;收益确定模块,用于根据所述多个待优化小区在优化前的功率,确定每个待优化小区在不同的功率调整方向下的收益;所述功率调整方向包括功率增大和功率减小;处理模块,用于判断所述多个待优化小区中是否存在对应的收益不为零的小区;若存在,则根据所述多个待优化小区对应的一个最大收益,确定该最大收益对应的功率调整方向,根据确定的功率调整方向对所述最大收益对应的待优化小区的功率进行调整,直到该待优化小区对应的收益为零;返回判断所述多个待优化小区中是否存在对应的收益不为零的小区。本申请实施例中,对多个待优化小区中的每个待优化小区,先按照功率增大和功率减小两种调整方向对该待优化小区的功率进行调整,再在这两种功率调整方向下分别确定该待优化小区的收益,从而得到各待优化小区的双向收益,然后判断这多个待优化小区中是否存在收益不为零的小区,若存在,则确定最大收益对应的功率调整方向,按照该功率调整方向继续对最大收益对应的待优化小区的功率进行调整,直到使该待优化小区的收益变为零,而该待优化小区的收益为零,表明对该待优化小区的功率调整已对这多个待优化小区的网络性能无提升并且对周边小区网络性能的影响也不再降低,之后再返回判断多个待优化小区中是否存在对应的收益不为零的小区。当所有待优化小区的收益都为零时,表明各待优化小区优化后的功率可以使这多个待优化小区的网络性能指标达到预设值并且对周边小区的网络性能的影响在预设范围内,这样就可以根据设定的网络性能参数自动地确定出每个待优化小区优化后的功率,不用人工再进行反复调整、测试,因此可以节省人力成本、并且优化效率较高。附图说明图1为本申请实施例提供的小区功率优化方法流程图;图2为本申请实施例提供的调整最大收益对应的待优化小区的功率流程图;图3为本申请实施例提供的地图栅格化划分结果示意图;图4为本申请实施例提供的待优化区域和保护区域内的小区示意图;图5为本申请实施例提供的确定多个待优化小区优化后的功率的流程图;图6为本申请实施例提供的小区功率优化装置结构图。具体实施方式本申请实施例中,对多个待优化小区中的每个待优化小区,先按照功率增大和功率减小两种调整方向对该待优化小区的功率进行调整,再在这两种功率调整方向下分别确定该待优化小区的收益,从而得到各待优化小区的双向收益,然后判断这多个待优化小区中是否存在收益不为零的小区,若存在,则确定最大收益对应的功率调整方向,按照该功率调整方向继续对最大收益对应的待优化小区的功率进行调整,直到使该待优化小区的收益变为零,而该待优化小区的收益为零,表明对该待优化小区的功率调整已对这多个待优化小区的网络性能无提升并且对周边小区网络性能的影响也不再降低,之后再返回判断多个待优化小区中是否存在对应的收益不为零的小区。当所有待优化小区的收益都为零时,表明各待优化小区优化后的功率可以使这多个待优化小区的网络性能指标达到预设值并且对周边小区的网络性能的影响在预设范围内,这样就可以根据设定的网络性能参数自动地确定出每个待优化小区优化后的功率,不用人工再进行反复调整、测试,因此可以节省人力成本、并且优化效率较高。下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。实施例一如图1所示,为本申请实施例提供的小区功率优化方法流程图,包括以下步骤:s101:根据接收到的小区功率优化指令,确定多个待优化小区。这里,可以根据小区功率优化指令中指示的待优化区域,确定该待优化区域内的天线,然后将这些天线覆盖范围(比如500米)内的小区确定为待优化小区,还可以将这些天线的全部影响范围确定为给定区域,给定区域中除待优化区域外为保护区域。其中,待优化区域可以是用户通过gis(geographicinformationsystem,地理信息系统)界面框定的,也可以是通过用户输入的经纬度和范围来确定的。s102:根据多个待优化小区在优化前的功率,确定每个待优化小区在不同的功率调整方向下的收益;其中,功率调整方向包括功率增大和功率减小。在具体实施过程中,可以使用高精度的三维地图对上述给定区域进行三维栅格划分,划分粒度可以为1米、5米、20米等。当对某待优化小区的功率进行调整后,会使给定区域内每个栅格的场强发生变化,对给定区域内所有栅格的场强变化情况做统计,就可以得到反映给定区域网络性能的指标,然后再根据这些指标确定优化函数。以下为实际中比较常用的优化函数:表征弱覆盖栅格所占比例。表征栅格重叠覆盖度。表征小区边界栅格的比例。以上优化函数中:x=(p1,…,pn)为决策变量,由各待优化小区(假设有n个)的功率组成;pi为第i个待优化小区的功率,1≤i≤n。m为给定区域的栅格总数;mweak(x)表示决策变量取值为x时,给定区域的弱覆盖栅格数;其中,弱覆盖栅格是指栅格的场强预测结果中主控场强小于预设门限的栅格;表示决策变量取值为x时,给定区域内第l个栅格的重叠覆盖度,1≤l≤m;其中,栅格的重叠覆盖度是指栅格的场强预测结果中,与主控场强的差值在给定门限内的栅格数;mbound(x)表示决策变量取值为x时,给定区域的小区边界栅格数;其中,小区边界栅格是指栅格的场强预测结果中某个栅格与自身邻栅的至少一个栅格的主控小区不同。进一步地,在对给定区域内的待优化小区进行功率优化时,为了使待优化小区的网络性能达到预设值,并且对这些待优化小区周边小区(给定区域内除去待优化小区的小区)的网络性能影响在预设范围,主要考虑以下约束条件:(1)fk(x)≤fk(x0),k=1,2,...k,该约束条件表示对任一待优化小区的功率调整后优化函数的值在保护区域不变大,这样可以保证保护区域的栅格统计结果不变差,其中,fk(x)表示第k个优化函数,k为优化函数总个数;x0是决策变量的初始值,由各待优化小区在优化前的功率组成。(2)x∈x,该约束条件表示决策变量x的可行解取值范围,比如每个待优化小区的功率调整幅度为0.1db,并且不同待优化小区的功率调整上限可以不同。进一步地,综合考虑各优化函数和优化函数的约束条件,可以根据以下公式确定用于表征多个待优化小区以及这多个待优化小区周边小区的综合网络性能指标的目标函数f(x):其中,其中wk为第k个优化函数fk(x)的权重,可以根据实际需要进行选择;p为惩罚因子,当wk规定范围为0~10时,p可以取104;当wk规定范围为0~1时,p可以取105。进一步地,根据多个待优化小区在优化前的功率,确定目标函数的初始值,然后对待优化小区中每个待优化小区的任一种功率调整方向,根据预设功率调整幅度对该待优化小区的功率进行调整;基于调整后该待优化小区的功率和多个待优化小区中除该待优化小区外其它待优化小区在优化前的功率,确定目标函数的调整值;若目标函数的调整值大于或者等于初始值,则确定该待优化小区的收益为零;若目标函数的调整值小于初始值,则确定该待优化小区的收益等于初始值减去调整值。s103:判断多个待优化小区中是否存在对应的收益不为零的小区,若存则,则进入s104,否则,优化结束。s104:根据这多个待优化小区对应的一个最大收益,确定该最大收益对应的功率调整方向。s105:根据确定的功率调整方向,对最大收益对应的待优化小区的功率进行调整,直到该待优化小区对应的收益为零,返回判断多个待优化小区中是否存在对应的收益不为零的小区。在具体实施过程中,对最大收益对应的待优化小区的功率进行调整,直到该待优化小区对应的收益为零的流程如图2所示:s201a:根据确定的功率调整方向以及预设的功率调整幅度,调整最大收益对应的待优化小区的功率。比如,功率调整方向为功率增大,则继续增大该最大收益对应的待优化小区的功率。s202a:判断调整后该待优化小区的功率是否在该待优化小区的可调整门限范围内,若是,则进入s203a;否则,进入s205a。s203a:基于调整后该待优化小区的功率、多个待优化小区中未进行功率优化的待优化小区在优化前的功率和已完成功率优化的待优化小区在优化后的功率,重新确定该待优化小区的收益。s204a:判断重新确定的收益是否大于零,若是则返回s201a继续对该待优化小区的功率进行调整,否则,进入s205a。s205a:将该待优化小区对应的收益置为零。实施例二本申请实施例的方法大致分为:基础数据准备、三维地图栅格化、选择待优化区域,确定待优化小区、确定优化目标和约束条件、运行优化求解算法、根据优化算法结果给出功率调整方案,下面对各步骤的具体实施方式进行说明。可选地,准备的基础数据包括:(1)高精度三维电子地图。(2)现网工参数据,如各待优化小区在进行功率优化前的功率。(3)栅格级mr(measurementreport,测量报告)数据定位结果,用于确定给定区域内各栅格的场强。这里,可以将给定区域进行a*a*a的栅格化划分,划分方向与预设坐标轴平行。其中,a的大小可以根据实际需求及原始三维地图的精度确定,如1米、5米、20米等。如图3所示,以一栋35米高,每层大小为200m*200m的楼宇为例,将楼宇按照5米一层分为7层,每一层划分为1600个5m*5m的平面栅格,则整个楼宇可以划分为11200个5m*5m*5m的三维栅格。可选地,用户可以通过gis界面框定或者输入经纬度和范围来选择待优化区域,该待优化区域可以是一个矩形也可以是任意多边形,然后根据待优化区域确定待优化小区和保护区域。如图4所示,假设中间的矩形点状区域代表用户选择的待优化区域,确定该待优化区域内包含的天线,将这些天线覆盖范围(白色矩形区域)内的小区确定为待优化小区,假设图中箭头表示小区,则实心小区为待优化小区,确定所有天线的影响范围(网格矩形区域),其中,白色矩形区域和网格矩形区域为保护区域,图4所示整个区域为给定区域。在对用户选择的待优化区域进行优化时,需要保证保护区域内的网络性能不变差或在预设范围内。进一步地,确定优化目标和约束条件。在具体实施过程中,当对某待优化小区的功率进行调整后,会使给定区域内每个栅格的场强发生变化,计算设定区域内每个栅格的的场强得到该栅格的一些网络性能指标,对设定区域内的所有栅格做统计,则可以得到反映设定区域网络性能的指标,根据这些指标可以给出优化函数。实际中比较常用的优化函数如下:表征弱覆盖栅格所占比例。表征栅格重叠覆盖度。表征小区边界栅格的比例。约束条件:(1)fk(x)≤fk(x0),k=1,2,...k;(2)x∈x。以上优化函数和约束条件中各参数的意义和取值同实施例一,在此不再赘述。下面对运行优化算法求解各待优化小区优化后的功率的过程进行说明。首先,对所有优化函数进行加权求和得到:其中,wk为第k个优化函数fk(x)的权重,可以根据实际的优化目标确定。以上述3个优化函数为例,若优化目标是以降低重叠覆盖度为主,则可以令w1=0.1,w2=1,w3=0.1;若优化目标是同时考虑降低弱覆盖率和重叠覆盖度、不考虑覆盖连续性,则可以令w1=1,w2=1,w3=0。其次,对于约束条件fk(x)≤fk(x0),k=1,2,...k,可以使用罚函数法把该约束条件放入目标函数中得到目标函数f(x):其中,p为惩罚因子。这里,弱覆盖率和边界栅格比例都是小于1的数,而平均重叠覆盖度是小于10的数,表征网络性能的每个优化函数都可以通过除以设定数值给予相应的缩小,当wk规定为0~1时,p可以取105。以上述三个目标函数为例,取w1=w2=w3=1,p=105,则:这样,只有决策变量x的调整限制这一个约束条件,则可按照如图5所示的流程进行求解。s501:根据各待优化小区在优化前的功率确定目标函数的初始值。这里,假设待优化小区为3个,这3个待优化小区在优化前的功率分别为p1=12.2,p2=15.2,p3=9.2,优化函数为:和并且w1=w2=w3=1,p=105。假设初始时,f1(x0)=0.2,f2(x0)=6.5,f3(x0)=0.35,此时,f1(x)-f1(x0)、f2(x)-f2(x0)和f3(x)-f3(x0)都等于0,则f(x)的初始值为:f(x0)=f(12.2,15.2,9.2)=0.2+6.5+0.35=7.05。s502:对多个待优化小区中的每个待优化小区,确定该待优化小区在不同的功率调整方向下的收益。这里,对每个待优化小区的功率进行调整包括增大调整和减小调整。下面以增大调整为例进行说明。对多个待优化小区中的任一待优化小区,将该待优化小区在优化前的功率增大预设功率调整幅度,若该待优化小区的功率增大后不在该待优化小区的可调整门限范围内,则将该待优化小区的收益置为零;否则,根据该待优化小区增大后的功率和其它待优化小区在优化前的功率计算新的f(x)。例如上例中p1=12.2,增大0.1后p1=12.3,如果12.3不在p1对应的待优化小区的可调整门限范围如(3,12.2)内,则不考虑增大p1的调整方向;否则,计算调整后f(x)的值。假设对于上例中p1、p2、p3在不同调整方向下得到的f(x)的值如表1所示:表1:功率增大6.91625.57.03功率p1p2p3功率减小76.98其中,第一行表示每个待优化小区在优化前的功率增大最小调整幅度后f(x)的值,第三行表示每个待优化小区在优化前的功率减小最小调整幅度后f(x)的值,灰色格子表示p3调整后不在p3对应的待优化小区的可调整门限范围内。对于p2,增大最小调整幅度后f(x)的值很大是由于调整后保护区目标函数的值有所增大,从而在罚因子的作用下使得f(x)的值很大。在具体实施过程中,对每个待优化小区,如果该待优化小区的功率调整后不在该待优化小区的可调整门限范围内或者调整后f(x)的值增大,则该待优化小区的收益为0;否则该待优化小区的收益等于调整前f(x)的值减去调整后f(x)的值。对于表1中的调整结果,各待优化小区的收益如表2所示:表2:功率增大0.1500.02功率p1p2p3功率减小0.050.070s503:判断是否存在收益大于零的待优化小区,若存在,则进入s504,否则优化结束。s504:确定最大收益对应的待优化小区和功率调整方向。如,对表2中的收益计算结果,p1对应的待优化小区即为最大收益0.15对应的待优化小区,获得最大收益0.15时,该待优化小区的功率调整方向为功率增大。s505:按照确定的功率调整方向继续对最大收益对应的待优化小区的功率进行调整,并重新确定该待优化小区的收益。这里,在重新确定该待优化小区的收益时,对多个待优化小区中除该待优化小区外的其它任一待优化小区,若该待优化小区已完成功率优化,则使用该待优化小区在优化后的功率,否则,使用该待优化小区在优化前的功率。s506:判断重新确定的收益最大的待优化小区的收益是否大于零,若是,则进入s505,否则进入s503。表3:利用本方法对某待优化区域进行优化后的结果。表4部分待优化小区的优化结果。基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了一种与小区功率优化方法对应的小区功率优化装置,由于该装置解决问题的原理与本申请实施例小区功率优化方法相似,因此该装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。如图6所示,为本申请实施例提供的小区功率优化装置60结构图,包括:小区确定模块601,用于根据接收到的小区功率优化指令,确定多个待优化小区;收益确定模块602,用于根据多个待优化小区在优化前的功率,确定每个待优化小区在不同的功率调整方向下的收益;其中,功率调整方向包括功率增大和功率减小;处理模块603,用于判断多个待优化小区中是否存在对应的收益不为零的小区;若存在,则根据多个待优化小区对应的一个最大收益,确定该最大收益对应的功率调整方向,根据确定的功率调整方向对最大收益对应的待优化小区的功率进行调整,直到该待优化小区对应的收益为零;返回判断多个待优化小区中是否存在对应的收益不为零的小区。可选地,小区确定模块601具体用于:根据小区功率优化指令中指示的待优化区域,确定该待优化区域内的天线;将该天线覆盖范围内的小区确定为待优化小区。可选地,收益确定模块602具体用于:根据多个待优化小区在优化前的功率,确定目标函数的初始值;所述目标函数用于表征多个待优化小区以及所述多个待优化小区周边小区的综合网络性能指标;对待优化小区中每个待优化小区的任一种功率调整方向,根据预设功率调整幅度对该待优化小区的功率进行调整;基于调整后该待优化小区的功率和多个待优化小区中除该待优化小区外其它待优化小区在优化前的功率,确定目标函数的调整值;根据目标函数的调整值和初始值,确定该待优化小区的收益。可选地,收益确定模块602具体用于,包括:若目标函数的调整值大于或者等于初始值,则确定该待优化小区的收益为零;若目标函数的调整值小于初始值,则确定该待优化小区的收益等于初始值减去调整值。可选地,处理模块603具体用于:根据确定的功率调整方向以及预设的功率调整幅度,调整最大收益对应的待优化小区的功率;若调整后该待优化小区的功率不在该待优化小区的可调整门限范围内,则将该待优化小区对应的收益置为零;否则,基于调整后该待优化小区的功率、多个待优化小区中未进行功率优化的待优化小区在优化前的功率和已完成功率优化的待优化小区在优化后的功率,确定该待优化小区的收益;若确定的收益大于零,则返回根据确定的功率调整方向以及预设的功率调整幅度,调整最大收益对应的待优化小区的功率;否则将该待优化小区对应的收益置为零。本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12
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