專利名稱：一種分配物理層小區(qū)標識的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域的長期演進(LTE，Long Term Evolution)系統(tǒng)及 其進一步演進系統(tǒng)，特別涉及一種LTE系統(tǒng)中分配物理層小區(qū)標識(PCI，Physical Cell Identifier)的方法及裝置。
背景技術(shù)：
3GPP長期演進系統(tǒng)是非常有前景的移動通信系統(tǒng)，它源于傳統(tǒng)的通用移動通信系 統(tǒng)(UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)網(wǎng)絡(luò)，能夠提供更高的無線接 入速率和更好的業(yè)務(wù)支持。圖1所示為LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖。在LTE網(wǎng)絡(luò)中，移動性管理 實體(MME，Mobility Management Entity)通過 Sl 接口連接基站。家庭基站(HeNB，Home eNode B)可以直連MME，也可以通過家庭基站網(wǎng)關(guān)(HeNB Gff, HeNB Gateway)連接到MME。 LTE中針對HeNB引入封閉用戶組(CSG，Closed Subscriber Group)的概念。通過采用CSG 的準入控制，只有特定的用戶設(shè)備(UE，User Equipment)才能接入相應的HeNB。PCI是LTE系統(tǒng)下行信號加擾處理的重要參數(shù)，具有以下重要用途1)用于供UE區(qū)分來自不同小區(qū)的信號；2)用于將不同小區(qū)的干擾隨機化；3)在UE進行小區(qū)重選或切換時，用于輔助相關(guān)測量和匯報過程。為滿足以上要求，小區(qū)的PCI通常有兩個重要的約束條件，其一是無沖突 (Collision-free)，即互為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū)的PCI不能相同，否則將導致小區(qū)間嚴重 干擾，且UE無法區(qū)分來自不同小區(qū)的信號；其二是無混淆(Confusion-free)，即任何小區(qū) 的相鄰小區(qū)之間通常不允許使用同一個PCI，這主要是為了滿足UE在切換時能夠辨別切換 對象。這里，所述相鄰是指小區(qū)之間的覆蓋范圍有交集，即，如果兩個小區(qū)之間存在著相互 重疊的覆蓋范圍，則這兩個小區(qū)相互之間構(gòu)成相鄰關(guān)系，互為對方的相鄰小區(qū)。LTE系統(tǒng)與以往移動通信系統(tǒng)的一個重要區(qū)別在于，網(wǎng)元的參數(shù)可以自動配置和 自動調(diào)整。而以往的移動通信系統(tǒng)的參數(shù)通常需要通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和手動配置來實現(xiàn)的， 因而需要很高的運營開支。LTE系統(tǒng)為了支持自動配置和調(diào)整，網(wǎng)元之間需要交互相應的 參數(shù)，網(wǎng)元內(nèi)部則需要實現(xiàn)相應的處理。這些功能通過自組織網(wǎng)絡(luò)(SON，Self-Organized Network)功能節(jié)點予以實現(xiàn)，實現(xiàn)上述功能的技術(shù)概括為SON技術(shù)。圖2所示為一種LTE SON的架構(gòu)示意圖。在圖2中，SON功能節(jié)點分布在基站及其 他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中。SON功能節(jié)點可以通過集中式、分布式和混合式來實現(xiàn)。應用SON技術(shù)后， 基站加電后首先進入預運行狀態(tài)(pre-operationstate)。在預運行狀態(tài)，需要獲取基本參 數(shù)，并進行初始參數(shù)配置，此后進入運行狀態(tài)(Operational state)。進入運行狀態(tài)后，利 用SON技術(shù)啟動自優(yōu)化過程，初始配置參數(shù)可以根據(jù)系統(tǒng)運行狀態(tài)進行自動調(diào)整，并且，在 運行過程中如果發(fā)生系統(tǒng)故障，還可以利用SON技術(shù)進行自愈。而對于如何在LTE系統(tǒng)中 基于SON實現(xiàn)PCI的自動分配，現(xiàn)有技術(shù)尚未給出完整的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種LTE系統(tǒng)中分配PCI的方法及裝置，在LTE 系統(tǒng)中基于自組織網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)PCI的自動分配。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供方案如下一種分配物理層小區(qū)標識PCI的方法，包括步驟A，自組織網(wǎng)絡(luò)SON功能節(jié)點接收與本SON功能節(jié)點連接的各個基站上報的相 鄰小區(qū)的信息，所述相鄰小區(qū)是小區(qū)之間由于存在無線信號干擾而不能重用PCI的小區(qū)；步驟B，SON功能節(jié)點根據(jù)預定的PCI分配算法以及所述相鄰小區(qū)的信息，為小區(qū) 分配PCI ；步驟C，SON功能節(jié)點將為各個小區(qū)分配的PCI的信息發(fā)送給對應的基站。優(yōu)選地，上述方法中，所述基站上報的相鄰小區(qū)的信息是基站通過自身的下行接 收機掃描獲取得到的，或者是由用戶設(shè)備UE上報給基站的。優(yōu)選地，上述方法中，所述相鄰小區(qū)的信息包括相鄰小區(qū)的工作頻率、相鄰小區(qū) 的小區(qū)全球識別碼E-CGI、以及已分配PCI的小區(qū)的PCI。優(yōu)選地，上述方法中，所述步驟B中，為小區(qū)分配PCI包括為互為相鄰小區(qū)的兩個 小區(qū)分配互不相同的PCI，以及，為同一小區(qū)的兩個相鄰小區(qū)分配互不相同的PCI。優(yōu)選地，上述方法中，所述步驟B具體包括根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，其中，N為小區(qū)的數(shù)量，在第i個小 區(qū)和第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣中的元素Cu的值為1，否則，值為0 ；將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩陣的非零元素全部替換為1， 并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第三矩陣；對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第四矩陣，并根據(jù)第四矩 陣中的元素Cu的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能夠共用同一個PCI，進而 為各個小區(qū)分配PCI。優(yōu)選地，上述方法中，所述步驟B中，SON功能節(jié)點進一步根據(jù)相鄰小區(qū)之間的切 換策略配置，為小區(qū)分配PCI。優(yōu)選地，上述方法中，所述步驟B具體包括步驟B 1，根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，其中，N為小區(qū)的數(shù)量，在 第i個小區(qū)和第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣中的元素Cu的值為1，否則，值為0 ；步驟B2，將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩陣的非零元素全部 替換為1，并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第二矩陣；步驟B3，根據(jù)相鄰小區(qū)之間的切換策略配置，選擇出相鄰小區(qū)對，所述相鄰小區(qū)對 包括有互為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū)，且該兩個小區(qū)之間禁止小區(qū)切換和重選；步驟B4，根據(jù)所述相鄰小區(qū)對，對所述第二矩陣進行修正，得到第三矩陣，其中，所 述修正包括對相鄰小區(qū)對中的每一個小區(qū)分別執(zhí)行以下操作確定除所述每一個小區(qū)之外的 與該相鄰小區(qū)對中的另一個小區(qū)互為相鄰小區(qū)的第一類小區(qū)；對所述第一類小區(qū)中的每個 小區(qū)分別進行分析，判斷當前分析的小區(qū)和所述每一個小區(qū)是否同為除所述另一個小區(qū)之 外的其它小區(qū)的相鄰小區(qū)若是，則不執(zhí)行任何動作；否則，將所述第二矩陣中對應于當前分析的小區(qū)和所述每一個小區(qū)的元素從1修改為0 ；步驟B5，對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第四矩陣，并根據(jù) 第四矩陣中的元素Cu的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能夠共用同一個 PCI，進而為各個小區(qū)分配PCI。優(yōu)選地，上述方法中，所述PCI是用于宏基站和開放模式open access mode的 家庭基站小區(qū)的PCI ；或者是封閉模式的家庭基站小區(qū)的PCI，或者是混合模式hybrid access mode的家庭基站小區(qū)的PCI。本發(fā)明實施例還提供了一種自組織網(wǎng)絡(luò)SON功能節(jié)點，包括接收單元，用于接收基站上報的相鄰小區(qū)的信息，所述相鄰小區(qū)是小區(qū)之間由于 存在無線信號干擾而不能重用PCI的小區(qū)；分配單元，用于根據(jù)預定的PCI分配算法以及所述相鄰小區(qū)的信息，為小區(qū)分配 PCI ；下發(fā)單元，用于將為各個小區(qū)分配的PCI的信息發(fā)送給對應的基站。優(yōu)選地，上述SON功能節(jié)點中，所述基站上報的相鄰小區(qū)的信息是基站通過自身 的下行接收機掃描獲取得到的，或者是由用戶設(shè)備UE上報給基站的。優(yōu)選地，上述SON功能節(jié)點中，所述相鄰小區(qū)的信息包括相鄰小區(qū)的工作頻率、 相鄰小區(qū)的小區(qū)全球識別碼E-CGI、以及已分配PCI的小區(qū)的PCI。優(yōu)選地，上述SON功能節(jié)點中，所述分配單元，進一步用于為互為相鄰小區(qū)的兩個 小區(qū)分配互不相同的PCI，以及，為同一小區(qū)的兩個相鄰小區(qū)分配互不相同的PCI。優(yōu)選地，上述SON功能節(jié)點中，所述分配單元包括第一矩陣生成單元，用于根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，其中，N為 小區(qū)的數(shù)量，在第i個小區(qū)和第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣中的元素Cu的值為1， 否則，值為0;第三矩陣生成單元，用于將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩陣 的非零元素全部替換為1，并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第三矩 陣；分配處理子單元，用于對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第 四矩陣，并根據(jù)第四矩陣中的元素Cu的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能 夠共用同一個PCI，進而為各個小區(qū)分配PCI。優(yōu)選地，上述SON功能節(jié)點中，所述分配單元，進一步用于根據(jù)相鄰小區(qū)之間的切 換策略配置，為小區(qū)分配PCI。優(yōu)選地，上述SON功能節(jié)點中，所述分配單元包括第一矩陣生成子單元，用于根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，其中，N 為小區(qū)的數(shù)量，在第i個小區(qū)和第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣中的元素Cu的值為 1，否貝1J，值為ο ；第二矩陣生成子單元，用于將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩 陣的非零元素全部替換為1，并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第二矩 陣；第三矩陣生成子單元，用于根據(jù)相鄰小區(qū)之間的切換策略配置，選擇出相鄰小區(qū)對，所述相鄰小區(qū)對包括有互為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū)，且該兩個小區(qū)之間禁止小區(qū)切換和 重選；并根據(jù)所述相鄰小區(qū)對，對所述第二矩陣進行修正，得到第三矩陣，其中，所述修正包 括對相鄰小區(qū)對中的每一個小區(qū)分別執(zhí)行以下操作確定除所述每一個小區(qū)之外的 與該相鄰小區(qū)對中的另一個小區(qū)互為相鄰小區(qū)的第一類小區(qū)；對所述第一類小區(qū)中的每個 小區(qū)分別進行分析，判斷當前分析的小區(qū)和所述每一個小區(qū)是否同為除所述另一個小區(qū)之 外的其它小區(qū)的相鄰小區(qū)若是，則不執(zhí)行任何動作；否則，將所述第二矩陣中對應于當前 分析的小區(qū)和所述每一個小區(qū)的元素從1修改為0 ；分配處理子單元，用于對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第 四矩陣，并根據(jù)第四矩陣中的元素Cu的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能 夠共用同一個PCI，進而為各個小區(qū)分配PCI。優(yōu)選地，上述SON功能節(jié)點中，所述PCI是用于宏基站和開放模式openaccess mode的家庭基站小區(qū)的PCI ；或者是封閉模式的家庭基站小區(qū)的PCI，或者是混合模式 hybrid access mode的家庭基站小區(qū)的PCI。從以上所述可以看出，本發(fā)明提供的LTE系統(tǒng)中分配PCI的方法及裝置，在LTE系 統(tǒng)中基于自組織網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了 PCI的自動分配。并且，本發(fā)明實施例提出的PCI分配算法，綜 合考慮無沖突原則和無混淆原則，并考慮到無混淆原則的例外情形，從而可以提高PCI的 復用概率，節(jié)約PCI資源。


圖1為現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；圖2為現(xiàn)有的一種LTE SON架構(gòu)的示意圖；圖3為本發(fā)明實施例所述LTE系統(tǒng)中分配PCI的方法的流程圖；圖4為本發(fā)明實施例中用于舉例說明的一種小區(qū)拓撲示意圖；圖5為針對圖4應用本實施例所述分配PCI的方法后的結(jié)果示意圖；圖6為針對圖4不考慮無混淆原則的例外情形時的分配結(jié)果示意圖；圖7為本發(fā)明實施例所述SON功能節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種LTE系統(tǒng)中分配PCI的方法及裝置，由SON功能節(jié)點匯總其下 基站上報的相鄰小區(qū)的信息，然后根據(jù)這些信息和預定的PCI分配算法分配PCI，并將所分 配的PCI下發(fā)到對應的基站。以下將結(jié)合附圖，通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。 需要說明的是，本發(fā)明所述方法及裝置，不僅可以應用于LTE系統(tǒng)，還可以應用于LTE系統(tǒng) 的未來演進系統(tǒng)。LTE SON的架構(gòu)有集中式、分布式和混合式三種。在集中式SON架構(gòu)中，通常設(shè)置 一個或多個SON功能節(jié)點，每個SON功能節(jié)點下面分別連接多個基站，每個SON功能節(jié)點分 別對其下的多個基站所對應的小區(qū)分配PCI，通常一個基站可以對應于一個或多個小區(qū)。下 面以集中式SON架構(gòu)中的一個SON功能節(jié)點為例，說明PCI分配的方法，如圖3所示，本實 施例所述LTE系統(tǒng)中分配PCI的方法包括以下步驟
步驟31，UE測量匯報步驟UE通過測量得到相鄰小區(qū)的信息，并將所得到的相鄰 小區(qū)的信息上報給基站。這里，所述相鄰小區(qū)是指小區(qū)之間由于存在無線信號干擾而不能 重用PCI的小區(qū)，例如，相鄰小區(qū)可以是小區(qū)之間覆蓋范圍有交集的小區(qū)，在這種情況下， 如果覆蓋范圍有交集的兩個小區(qū)使用相同的PCI，則會導致無線信號干擾；再例如，UE在某 一時刻能夠同時測量到的所有小區(qū)，這些小區(qū)兩兩之間即為相鄰小區(qū)，UE將這些相鄰小區(qū) 的信息上報給該UE對應的基站。所述相鄰小區(qū)的信息具體包括相鄰小區(qū)的工作頻率、相鄰 小區(qū)的小區(qū)全球識別碼(E-CGI,E-UTRAN Cell Global Identifier)、已分配PCI的小區(qū)的 PCI以及其他一些信息。步驟32，基站匯總各個UE上報的相鄰小區(qū)的信息，然后再由該基站上報給與本基 站連接的SON功能節(jié)點；SON功能節(jié)點匯總其下各個基站上報的相鄰小區(qū)的信息。步驟33，SON功能節(jié)點根據(jù)預定的PCI分配算法以及所述相鄰小區(qū)的信息，為小區(qū) 分配PCI。這里，為滿足上述的無沖突原則和無混淆原則，所述為小區(qū)分配PCI具體包括 為互為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū)分配互不相同的PCI，以及，為同一小區(qū)的兩個相鄰小區(qū)分配互 不相同的PCI。步驟34，SON功能節(jié)點將為各個小區(qū)分配的PCI的信息發(fā)送給對應的基站。上述流程中，可以無需上述步驟31，而是在步驟32中由基站直接利用自身的下行 接收機進行掃描，獲取得到的所述相鄰小區(qū)的信息，然后上報給與本基站連接的SON功能 節(jié)點。上述步驟33中，SON功能節(jié)點還可以進一步根據(jù)預定的PCI分配算法、所述相鄰小 區(qū)的信息以及相鄰小區(qū)之間的切換策略配置，為小區(qū)分配PCI。以上給出了 SON功能節(jié)點如何獲取相鄰小區(qū)的信息以及執(zhí)行PCI分配的流程。下 面再介紹兩種PCI分配算法，該算法可以有效地實現(xiàn)PCI分配，并在小區(qū)之間禁止切換和重 選時，能夠節(jié)約PCI資源，實現(xiàn)PCI的優(yōu)化分配。PCI的分配主要考慮無沖突和無混淆，其中，無沖突是指互為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū) 不能共用同一個PCI ；無混淆是指同為某個小區(qū)的相鄰小區(qū)之間不能共用同一個PCI。圖4示出了一種小區(qū)拓撲示意圖。圖4中包括有1 5共五個小區(qū)，每個小區(qū)的 覆蓋范圍用虛線的圓圈表示。如圖4所示，小區(qū)1和小區(qū)2的覆蓋范圍存在著重疊部分，小 區(qū)1和小區(qū)2互為相鄰小區(qū)，因此根據(jù)無沖突原則，它們不能共用同一個PCI ；再如圖4所 示，小區(qū)2和小區(qū)3互為相鄰小區(qū)，小區(qū)3和小區(qū)4也互為相鄰小區(qū)，即小區(qū)2和小區(qū)4同 為小區(qū)3的相鄰小區(qū)，因此，根據(jù)無混淆原則，小區(qū)2和小區(qū)4不能共用同一個PCI。本實施例提供的一種PCI分配算法包括以下步驟步驟51，SON功能節(jié)點根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，N為參與本次 PCI分配的所有小區(qū)的數(shù)量，其中，在第i個小區(qū)和第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣 中的元素Cly的值為1 (Cly為1時表示第i個小區(qū)和第j個小區(qū)不能共用同一個PCI)， 否則，值為0 (Cly為0時表示第i個小區(qū)和第j個小區(qū)能共用同一個PCI))。這里，第一矩 陣是無沖突矩陣，反映了在相鄰小區(qū)PCI無沖突時任意兩個小區(qū)之間是否能夠共用同一個 PCI。步驟52，將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩陣的非零元素全部 替換為1，并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第三矩陣。這里，在不考 慮小區(qū)切換策略配置時，該第三矩陣是無混淆矩陣，反映了在每個小區(qū)的相鄰小區(qū)之間PCI無混淆時任意兩個小區(qū)之間是否能夠共用同一個PCI。步驟53，對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第四矩陣，并根據(jù) 第四矩陣中的元素Ci, j的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能夠共用同一個 PCI，進而為各個小區(qū)分配PCI。為了節(jié)約PCI資源，還可以對無混淆的情況做出例外的規(guī)定。例如，當相鄰小區(qū) 之間禁止小區(qū)切換和重選，如圖4所示，假設(shè)小區(qū)3和小區(qū)4被禁止(Forbidden)，即UE不 能通過小區(qū)切換或小區(qū)重選從小區(qū)3切換到小區(qū)4，此時，小區(qū)2和小區(qū)4雖然同為小區(qū)3 的相鄰小區(qū)，但由于UE不會從小區(qū)3切換到小區(qū)4，所以小區(qū)2和小區(qū)4即使共用同一個 PCI，也不會造成小區(qū)混淆。導致小區(qū)之間禁止切換和重選的原因很多，例如，運營商的策略 配置，SON功能節(jié)點根據(jù)小區(qū)負載變化動態(tài)地允許或禁止小區(qū)之間禁止切換和重選，還可能 是CSG限制導致小區(qū)之間不能切換或重選。因此，本實施例提供的另一種PCI分配算法考 慮到上述例外情況，可以達到節(jié)約PCI資源的目的，該分配算法包括以下步驟步驟61，SON功能節(jié)點根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，N為參與本次 PCI分配的所有小區(qū)的數(shù)量，其中，在第i個小區(qū)和第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣 中的元素Cly的值為1 (Cly為1時表示第i個小區(qū)和第j個小區(qū)不能共用同一個PCI)， 否則，值為0 (Cly為0時表示第i個小區(qū)和第j個小區(qū)能共用同一個PCI))。這里，第一矩 陣是無沖突矩陣，反映了在相鄰小區(qū)PCI無沖突時任意兩個小區(qū)之間是否能夠共用同一個 PCI。步驟62，將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩陣的非零元素全部 替換為1，并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第二矩陣。步驟63，根據(jù)相鄰小區(qū)之間的切換策略配置，選擇出相鄰小區(qū)對，所述相鄰小區(qū)對 包括有互為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū)，且該兩個小區(qū)之間禁止小區(qū)切換和重選；步驟64，根據(jù)所述相鄰小區(qū)對，對所述第二矩陣進行修正，得到第三矩陣，其中，所 述修正包括對相鄰小區(qū)對中的每一個小區(qū)分別執(zhí)行以下操作確定除所述每一個小區(qū)之外的 與該相鄰小區(qū)對中的另一個小區(qū)互為相鄰小區(qū)的第一類小區(qū)；對所述第一類小區(qū)中的每個 小區(qū)分別進行分析，判斷當前分析的小區(qū)和所述每一個小區(qū)是否同為除所述另一個小區(qū)之 外的其它小區(qū)的相鄰小區(qū)若是，則不執(zhí)行任何動作；否則，將所述第二矩陣中對應于當前 分析的小區(qū)和所述每一個小區(qū)的元素從1修改為0 ；步驟65，對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第四矩陣，并根據(jù) 第四矩陣中的元素Ci, j的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能夠共用同一個 PCI，進而為各個小區(qū)分配PCI。以下簡單說明上述兩種分配算法的理論依據(jù)上述中間矩陣的非主對角線上的元素Cij = J C\,kC\kj，這里i φ j。
k=\可以看出，在上式中，當至少存在一個乘積項Cli, kClk, j Φ 0，此時元素Ci, j才可能 大于0。而Cli, kClk, j Φ 0，需要Cli, k和Clk, j均不等于0，而由于第一矩陣中的元素值非0 則1，在CliikClkd卓0，需要Cli,k = Clkjj = 1，這說明了第i個小區(qū)和第k個小區(qū)為相鄰小 區(qū)，同時第k個小區(qū)和第j個小區(qū)也是相鄰小區(qū)，即第i個小區(qū)和第j個小區(qū)都是第k個小區(qū)的相鄰小區(qū)。按照無混淆原則，同一個小區(qū)的相鄰小區(qū)之間不能共用同一個PCI，因此，第 i個小區(qū)和第i個小區(qū)不能共用同一個PCI，所以，在步驟52和62中，對于中間矩陣非主對 角線上的任何大于0的元素都修正為1，用以反映出滿足無混淆原則情況下各個小區(qū)之間 是否能夠共用同一個PCI。為了考慮到無混淆原則的例外情況，在第二種分配算法中，進一步通過相應的判 斷來修正第二矩陣，達到節(jié)約PCI資源的目的。由于PCI的分配要同時滿足無沖突和無混淆兩個原則，因此，在步驟53和步驟65 中對第一矩陣和第三矩陣中相互對應的元素進行邏輯或運算，即第四矩陣的元素C4M =
Cl,-
C3,
,」，其中，Clijj., CSijj和Clj分別表示第-
U UΞ、四矩陣中的第i行第j列的元素，
符號11表示邏輯或運算。步驟53或步驟65中中，在計算得到第四矩陣之后，可以根據(jù)第四矩陣所反映的限 制條件(如第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能夠共用同一個PCI)，為相應的小區(qū)分配PCI。具 體分配可以從任意小區(qū)開始，也可以從第四矩陣中的第一行或第一列元素開始。為了更容易理解本實施例的PCI分配算法，以下以圖4所示的小區(qū)拓撲為例，具體 說明上述第二種PCI分配算法。圖4所示的拓撲中共包括五個小區(qū)，其中，第2、3小區(qū)之間禁止小區(qū)切換和重選， 第1小區(qū)和第2小區(qū)互為相鄰小區(qū)(Clli2 = Cl2a = 1)，第1小區(qū)和第3小區(qū)互為相鄰小區(qū) (Cllj3 = Cl3jl = 1)，第2小區(qū)和第3小區(qū)互為相鄰小區(qū)(Cl2,3 = Cl3,2 = 1)，第3小區(qū)和第
4小區(qū)互為相鄰小區(qū)(Cl3,4 “=Cl4,3=1)，因此，"0110ο 10100
第一矩陣 Cl =11010O0010000000 然后，中間矩陣=Cl X Cl
2 1110 12 110 113 0 0 110 10 0 0 0 0 0
，再將該中間矩陣的非零
元素全部替換為1，并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第-'01110'
.矩陣
C2 =
10 110 110 0 0
110 0 0 0 0 0 0 0由于第3、4小區(qū)之間禁止小區(qū)切換和重選，第3小區(qū)和第4小區(qū)形成一個相鄰小 區(qū)對；對該相鄰小區(qū)對中的每一個小區(qū)分別執(zhí)行以下操作例如，對于第4小區(qū)，確定所有小區(qū)中除第4小區(qū)之外的與第3小區(qū)互為鄰居小區(qū)
11的第一類小區(qū)，該第一類小區(qū)包括第1小區(qū)和第2小區(qū)； 對于第一類小區(qū)中的每個小區(qū)進行分析，例如，對第1小區(qū)進行分析，判斷第1小 區(qū)和第4小區(qū)是否均為除第3小區(qū)之外的其它小區(qū)的相鄰小區(qū)，判斷結(jié)果為否，所以需要將 第二矩陣中對應于第1小區(qū)和第4小區(qū)的元素C2i,4和Cl1從1修改為0 ；同樣的，在對第2
小區(qū)進行分析后，會將C22,4和C24,2從1修改為0。最終得到第三矩陣 于是，第四矩陣 從第四矩陣可知，第1小區(qū)和第2小區(qū)、第1小區(qū)和第3小區(qū)、第2小區(qū)和第3小 區(qū)、第3小區(qū)和第4小區(qū)均不能共用同一個PCI。這樣，假設(shè)目前有以下的PCI可以分配x、 y、ζ、k、m、η ；那么，在分配PCI時，假設(shè)從第四矩陣的第一行開始，首先，從當前可用的PCI 中選擇一個，假設(shè)為第1小區(qū)分配PCI1 = χ ；然后，對第二行進行分析可知，第2小區(qū)和第1
小區(qū)不能用-
外 PCI (C42
=1)，所以PCI2 = y ；然后，對第三行進行分析可知，第3小區(qū)和
第1小區(qū)、第3小區(qū)和第2小區(qū)均不能用同一個PCI，所以PCI3 = Z0然后，對第四行進行分 析可知，第4小區(qū)和第3小區(qū)不能共用一個PCI，而第4小區(qū)可以和第1、2或5小區(qū)共用同 一個PCI，假設(shè)為第4小區(qū)分配與第1小區(qū)相同的PCI = χ ；最后，對第五行分析可知，第5 小區(qū)的PCI可以與第1、2、3、4小區(qū)的PCI相同，因此，可以為第5小區(qū)分配與第1小區(qū)相同 的PCI =x。至此，這五個小區(qū)的PCI分配完畢，一共使用了 3個PCI，分配后的各個小區(qū)的 PCI如圖5所示，第4小區(qū)可以使用χ或ζ的PCI，第5小區(qū)可以使用χ、y或ζ的PCI。類 似的，也可以從第四矩陣的每一列開始，為各個小區(qū)分配PCI，其過程相類似，不再贅述。第 四矩陣并不對PCI分配的小區(qū)次序進行限定。仍以圖4所示的小區(qū)拓撲為例，如果不考慮相鄰小區(qū)的切換策略配置，則一種可 能的PCI分配結(jié)果如圖6所示，圖6中則使用了 4個PCI，多出一個PCI。上述算法中，由于 考慮到相鄰小區(qū)的切換策略配置，對無混淆原則做出例外的規(guī)定，從而可以更為有效地分 配PCI，節(jié)約PCI資源。例如，若相鄰小區(qū)配置中第3小區(qū)和第4小區(qū)被禁止，此時，UE不能 在這兩個小區(qū)之間切換。那么，在不影響其他小區(qū)無沖突和無混淆的限制條件下，這兩個小 區(qū)也可以使用對方相鄰小區(qū)的PCI，從而提高了 PCI復用的概率，節(jié)約了 PCI資源。另外，對于部分已經(jīng)分配了 PCI的小區(qū)，在上述分配過程中，既可以為其重新分配 新的PCI，也可以再次分配之前已經(jīng)分配的PCI (即保持已分配的PCI不變，繼續(xù)使用之前已 分配的PCI)。LTE系統(tǒng)中的PCI根據(jù)小區(qū)類型進行了切分(split)，切分后的PCI分為3個范 圍1)封閉用戶組(CSG)范圍，即用于封閉用戶組小區(qū)的PCI ；2)開放范圍，即用于開放接 入模式小區(qū)(open access mode，如一般的宏基站或者設(shè)置為開放模式的家庭基站小區(qū))的PCI ；3)混合范圍，即用于設(shè)置為混合接入模式(hybrid access mode)的家庭基站小區(qū) 的PCI。其中，混合范圍的PCI也可以合并到開放范圍中一并使用。本實施例所述分配PCI 的方法中，用于分配的PCI可以是用于封閉用戶組小區(qū)的PCI，或者是用于用戶開放小區(qū)的 PCI，或者是用于混合模式的家庭基站小區(qū)的PCI。LTE SON架構(gòu)有集中式、分布式和混合式三種模式，需要說明的是，本實施例所述 分配PCI的方式完全可以適用于這三種模式，其實現(xiàn)過程均類似，因此不再詳細說明?；谏鲜龇峙銹CI的方法，本實施例還提供了一種LTE系統(tǒng)中的SON功能節(jié)點，該 SON功能節(jié)點可以設(shè)置在LTE系統(tǒng)的核心網(wǎng)，也可以設(shè)置在基站處。如圖7所示，該SON功 能節(jié)點包括以下功能單元接收單元，用于接收基站上報的相鄰小區(qū)的信息，所述相鄰小區(qū)是小區(qū)之間由于 存在無線信號干擾而不能重用PCI的小區(qū)；分配單元，用于根據(jù)預定的PCI分配算法以及所述相鄰小區(qū)的信息，為小區(qū)分配 PCI ；下發(fā)單元，用于將為各個小區(qū)分配的PCI的信息發(fā)送給對應的基站。這里，所述基站上報的相鄰小區(qū)的信息是基站通過自身的下行接收機掃描獲取得 到的，或者是由用戶設(shè)備UE向上報給基站的。所述相鄰小區(qū)的信息包括相鄰小區(qū)的工作 頻率、相鄰小區(qū)的小區(qū)全球識別碼(E-CGI，E-UTRAN CellGlobal Identifier)、以及已分配 PCI的小區(qū)的PCI。所述分配單元分配的PCI是用于宏基站和開放模式open access mode 的家庭基站小區(qū)的PCI ；或者是封閉模式的家庭基站小區(qū)的PCI，或者是混合模式hybrid access mode的家庭基站小區(qū)的PCI。優(yōu)選地，上述分配單元，還可以進一步用于為互為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū)分配互不 相同的PCI，以及，為同一小區(qū)的兩個相鄰小區(qū)分配互不相同的PCI。此時，上述分配單元具 體包括第一矩陣生成單元，用于根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，其中，N為 小區(qū)的數(shù)量，在第i個小區(qū)和第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣中的元素Cu的值為1， 否則，值為0;第三矩陣生成單元，用于將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩陣 的非零元素全部替換為1，并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第三矩 陣；分配處理子單元，用于對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第 四矩陣，并根據(jù)第四矩陣中的元素Cu的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能 夠共用同一個PCI，進而為各個小區(qū)分配PCI?；蛘?，上述分配單元，還可以進一步用于根據(jù)相鄰小區(qū)之間的切換策略配置，為小 區(qū)分配PCI，此時，上述分配單元具體可以包括第一矩陣生成子單元，用于根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，其中，N 為小區(qū)的數(shù)量，在第i個小區(qū)和第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣中的元素Cu的值為 1，否貝1J，值為ο ；第二矩陣生成子單元，用于將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩 陣的非零元素全部替換為1，并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第二矩陣；第三矩陣生成子單元，用于根據(jù)相鄰小區(qū)之間的切換策略配置，選擇出相鄰小區(qū) 對，所述相鄰小區(qū)對包括有互為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū)，且該兩個小區(qū)之間禁止小區(qū)切換和 重選；并根據(jù)所述相鄰小區(qū)對，對所述第二矩陣進行修正，得到第三矩陣，其中，所述修正包 括對相鄰小區(qū)對中的每一個小區(qū)分別執(zhí)行以下操作確定除所述每一個小區(qū)之外的 與該相鄰小區(qū)對中的另一個小區(qū)互為相鄰小區(qū)的第一類小區(qū)；對所述第一類小區(qū)中的每個 小區(qū)分別進行分析，判斷當前分析的小區(qū)和所述每一個小區(qū)是否同為除所述另一個小區(qū)之 外的其它小區(qū)的相鄰小區(qū)若是，則不執(zhí)行任何動作；否則，將所述第二矩陣中對應于當前 分析的小區(qū)和所述每一個小區(qū)的元素從1修改為0 ；分配處理子單元，用于對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第 四矩陣，并根據(jù)第四矩陣中的元素Cu的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能 夠共用同一個PCI，進而為各個小區(qū)分配PCI。綜上所述，本發(fā)明實施例所述的分配PCI的方法及SON功能節(jié)點，在LTE系統(tǒng)中基 于自組織網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了 PCI的自動分配。并且，本發(fā)明實施例提出的PCI分配算法，綜合考慮 無沖突原則和無混淆原則，并考慮到無混淆原則的例外情形，從而可以提高PCI的復用概 率，節(jié)約PCI資源。本發(fā)明實施例所述的分配PCI的方法及SON功能節(jié)點，并不僅僅限于說明書和實 施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明之領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員 而言可容易地實現(xiàn)另外的優(yōu)點和進行修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一 般概念的精神和范圍的情況下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與 描述的圖示示例。
權(quán)利要求
一種分配物理層小區(qū)標識PCI的方法，其特征在于，包括步驟A，自組織網(wǎng)絡(luò)SON功能節(jié)點接收與本SON功能節(jié)點連接的各個基站上報的相鄰小區(qū)的信息，所述相鄰小區(qū)是小區(qū)之間由于存在無線信號干擾而不能重用PCI的小區(qū)；步驟B，SON功能節(jié)點根據(jù)預定的PCI分配算法以及所述相鄰小區(qū)的信息，為小區(qū)分配PCI；步驟C，SON功能節(jié)點將為各個小區(qū)分配的PCI的信息發(fā)送給對應的基站。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站上報的相鄰小區(qū)的信息是基站通 過自身的下行接收機掃描獲取得到的，或者是由用戶設(shè)備UE上報給基站的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述相鄰小區(qū)的信息包括相鄰小區(qū)的工作 頻率、相鄰小區(qū)的小區(qū)全球識別碼E-CGI、以及已分配PCI的小區(qū)的PCI。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，為小區(qū)分配PCI包括為互 為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū)分配互不相同的PCI，以及，為同一小區(qū)的兩個相鄰小區(qū)分配互不相 同的PCI。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，其中，N為小區(qū)的數(shù)量，在第i個小區(qū)和 第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣中的元素Cu的值為1，否則，值為0 ；將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩陣的非零元素全部替換為1，并將 該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第三矩陣；對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第四矩陣，并根據(jù)第四矩陣中 的元素Cu的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能夠共用同一個PCI，進而為各 個小區(qū)分配PCI。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，SON功能節(jié)點進一步根據(jù)相 鄰小區(qū)之間的切換策略配置，為小區(qū)分配PCI。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括步驟Bi，根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，其中，N為小區(qū)的數(shù)量，在第i個 小區(qū)和第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣中的元素Cu的值為1，否則，值為0 ；步驟B2，將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩陣的非零元素全部替換 為1，并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第二矩陣；步驟B3，根據(jù)相鄰小區(qū)之間的切換策略配置，選擇出相鄰小區(qū)對，所述相鄰小區(qū)對包括 有互為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū)，且該兩個小區(qū)之間禁止小區(qū)切換和重選；步驟B4，根據(jù)所述相鄰小區(qū)對，對所述第二矩陣進行修正，得到第三矩陣，其中，所述修 正包括對相鄰小區(qū)對中的每一個小區(qū)分別執(zhí)行以下操作確定除所述每一個小區(qū)之外的與該 相鄰小區(qū)對中的另一個小區(qū)互為相鄰小區(qū)的第一類小區(qū)；對所述第一類小區(qū)中的每個小區(qū) 分別進行分析，判斷當前分析的小區(qū)和所述每一個小區(qū)是否同為除所述另一個小區(qū)之外的 其它小區(qū)的相鄰小區(qū)若是，則不執(zhí)行任何動作；否則，將所述第二矩陣中對應于當前分析 的小區(qū)和所述每一個小區(qū)的元素從1修改為0 ；步驟B5，對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第四矩陣，并根據(jù)第四 矩陣中的元素Cu的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能夠共用同一個PCI，進而為各個小區(qū)分配PCI。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述PCI是用于宏基站和開放模式open access mode的家庭基站小區(qū)的PCI ；或者是封閉模式的家庭基站小區(qū)的PCI，或者是混合 模式hybrid access mode的家庭基站小區(qū)的PCI。
9.一種自組織網(wǎng)絡(luò)SON功能節(jié)點，其特征在于，包括接收單元，用于接收基站上報的相鄰小區(qū)的信息，所述相鄰小區(qū)是小區(qū)之間由于存在 無線信號干擾而不能重用PCI的小區(qū)；分配單元，用于根據(jù)預定的PCI分配算法以及所述相鄰小區(qū)的信息，為小區(qū)分配PCI ；下發(fā)單元，用于將為各個小區(qū)分配的PCI的信息發(fā)送給對應的基站。
10.如權(quán)利要求9所述的SON功能節(jié)點，其特征在于，所述基站上報的相鄰小區(qū)的信息是基站通過自身的下行接收機掃描獲取得到的，或者 是由用戶設(shè)備UE上報給基站的。
11.如權(quán)利要求9所述的SON功能節(jié)點，其特征在于，所述相鄰小區(qū)的信息包括相鄰小區(qū)的工作頻率、相鄰小區(qū)的小區(qū)全球識別碼E-CGI、 以及已分配PCI的小區(qū)的PCI。
12.如權(quán)利要求9所述的SON功能節(jié)點，其特征在于，所述分配單元，進一步用于為互為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū)分配互不相同的PCI，以及，為 同一小區(qū)的兩個相鄰小區(qū)分配互不相同的PCI。
13.如權(quán)利要求12所述的SON功能節(jié)點，其特征在于，所述分配單元包括第一矩陣生成單元，用于根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，其中，N為小區(qū) 的數(shù)量，在第i個小區(qū)和第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣中的元素Cu的值為1，否則， 值為0;第三矩陣生成單元，用于將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩陣的非 零元素全部替換為1，并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第三矩陣；分配處理子單元，用于對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第四矩 陣，并根據(jù)第四矩陣中的元素Cu的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能夠共 用同一個PCI，進而為各個小區(qū)分配PCI。
14.如權(quán)利要求9所述的SON功能節(jié)點，其特征在于，所述分配單元，進一步用于根據(jù)相鄰小區(qū)之間的切換策略配置，為小區(qū)分配PCI。
15.如權(quán)利要求14所述的SON功能節(jié)點，其特征在于，所述分配單元包括第一矩陣生成子單元，用于根據(jù)相鄰小區(qū)的信息，生成NXN的第一矩陣，其中，N為小 區(qū)的數(shù)量，在第i個小區(qū)和第j個小區(qū)互為相鄰小區(qū)時，第一矩陣中的元素Cu的值為1，否 貝1J，值為0;第二矩陣生成子單元，用于將第一矩陣與自身相乘得到一中間矩陣，將該中間矩陣的 非零元素全部替換為1，并將該中間矩陣主對角線上的元素全部替換為零，得到第二矩陣；第三矩陣生成子單元，用于根據(jù)相鄰小區(qū)之間的切換策略配置，選擇出相鄰小區(qū)對，所 述相鄰小區(qū)對包括有互為相鄰小區(qū)的兩個小區(qū)，且該兩個小區(qū)之間禁止小區(qū)切換和重選； 并根據(jù)所述相鄰小區(qū)對，對所述第二矩陣進行修正，得到第三矩陣，其中，所述修正包括對相鄰小區(qū)對中的每一個小區(qū)分別執(zhí)行以下操作確定除所述每一個小區(qū)之外的與該相鄰小區(qū)對中的另一個小區(qū)互為相鄰小區(qū)的第一類小區(qū)；對所述第一類小區(qū)中的每個小區(qū) 分別進行分析，判斷當前分析的小區(qū)和所述每一個小區(qū)是否同為除所述另一個小區(qū)之外的 其它小區(qū)的相鄰小區(qū)若是，則不執(zhí)行任何動作；否則，將所述第二矩陣中對應于當前分析 的小區(qū)和所述每一個小區(qū)的元素從1修改為0 ；分配處理子單元，用于對第一矩陣和第三矩陣中的對應元素進行或運算，得到第四矩 陣，并根據(jù)第四矩陣中的元素Cu的值是否為0，確定第i個小區(qū)和第j個小區(qū)是否能夠共 用同一個PCI，進而為各個小區(qū)分配PCI。
16.如權(quán)利要求9所述的SON功能節(jié)點，其特征在于，所述PCI是用于宏基站和開放模式open access mode的家庭基站小區(qū)的PCI ；或者是 封閉模式的家庭基站小區(qū)的PCI，或者是混合模式hybrid accessmode的家庭基站小區(qū)的 PCI。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種分配物理層小區(qū)標識的方法及裝置，可以應用于長期演進系統(tǒng)及未來演進系統(tǒng)中。所述方法包括步驟A，自組織網(wǎng)絡(luò)SON功能節(jié)點接收與本SON功能節(jié)點連接的各個基站上報的相鄰小區(qū)的信息，所述相鄰小區(qū)是小區(qū)之間由于存在無線信號干擾而不能重用PCI的小區(qū)；步驟B，SON功能節(jié)點根據(jù)預定的PCI分配算法以及所述相鄰小區(qū)的信息，為小區(qū)分配PCI；步驟C，SON功能節(jié)點將為各個小區(qū)分配的PCI的信息發(fā)送給對應的基站。本發(fā)明在LTE系統(tǒng)中基于自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)SON實現(xiàn)了PCI的自動分配；并且，本發(fā)明提出的PCI分配算法，可以提高PCI的復用概率，節(jié)約PCI資源，并適應未來無線系統(tǒng)小區(qū)化的需求。
文檔編號H04W24/10GK101888622SQ200910137189
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者張永生, 雷藝學 申請人:株式會社Ntt都科摩