專利名稱：基于無向連通圖著色的物理層標識自配置方法和設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及無線通信領域，更具體地，本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中基于無向連通 圖著色的物理層標識自配置的方法和設備。
背景技術(shù)：
自組織網(wǎng)絡(Self-Organization Network，如下簡稱為SON)是通過網(wǎng)元收集必 要的處理信息，通過相應的算法來實現(xiàn)對網(wǎng)絡參數(shù)的自配置(Self-Configuration)和自 優(yōu)化(Self-Optimization)。針對于不同的網(wǎng)絡參數(shù)，第三代伙伴計劃(以下簡稱為3GPP) 組織在相關的文稿中擬定了不同的應用實例。例如物理層小區(qū)、鄰小區(qū)關系自動管理等等。 傳統(tǒng)的物理層小區(qū)標識的配置，是在網(wǎng)絡規(guī)劃配置的初期階段，由網(wǎng)絡規(guī)劃工程師，通過傳 統(tǒng)的實際網(wǎng)絡測量以及網(wǎng)絡規(guī)劃工具來具體實現(xiàn)的。1.小區(qū)標識的定義和應用物理層小區(qū)標識(Physical Cell-ID)用作在物理層中唯一標識小區(qū)的序列，在無 線通信系統(tǒng)中，物理層小區(qū)標識分為3組，每組168個，一共504個物理層小區(qū)標識可用。物 理層小區(qū)標識用于加擾主輔同步信道，使得終端在檢測同步信道的同時，獲得小區(qū)的標識。2.小區(qū)標識的配置流程傳統(tǒng)網(wǎng)絡規(guī)劃的重要工作，就是在網(wǎng)絡初期部署中，人為地配置每個小區(qū)的標識。 這往往依靠網(wǎng)絡規(guī)劃工程師的路測數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡規(guī)劃工具的輔助。在3GPP提交的關于物理 層小區(qū)標識自配置的相關文稿中，提出了如下的幾種解決方案1.首先通過新建eNB的自搜索并匯報周圍鄰居小區(qū)已使用的物理層小區(qū)標識的 情況，然后由上一級網(wǎng)絡節(jié)點SON服務器(SON server)對新建eNB的物理層小區(qū)標識分配 未被周圍鄰居小區(qū)使用的物理層小區(qū)標識。2.通過對新建eNB分配暫時的物理層小區(qū)標識，使得新建小區(qū)進入試運行階段， 然后通過在所述新建小區(qū)覆蓋下的終端匯報其鄰居小區(qū)的物理層小區(qū)標識的使用情況。3.通過SON服務器對新建小區(qū)地理位置信息的掌握以及周圍小區(qū)的物理層小區(qū) 標識的使用情況，為新建小區(qū)分配未被周圍鄰居小區(qū)使用的物理層小區(qū)標識。隨著微小區(qū)以及微微小區(qū)在熱點的大范圍部署，給人為配置小區(qū)的物理層標識帶 來了很多工程上和實際部署上的困難；另外考慮到有限的小區(qū)標識，在微小區(qū)以及家用基 站大規(guī)模部署的熱點地區(qū)，物理層小區(qū)標識涉及到重用，因此在小區(qū)標識重用以及小區(qū)標 識配置的算法設計當中，需要考慮到如下的幾點原則1.無碰撞原則(在3GPP標準中稱為Collision-free)無碰撞原則，是指在所配置的小區(qū)標識在小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)唯一，即終端在本小區(qū) 的覆蓋面積之內(nèi)，采用同樣小區(qū)標識的干擾在終端處理的門限值以下。2.無混淆原則(在3GPP標準中稱為Confusion-free)無混淆原則，是指同一個小區(qū)不可以擁有兩個具有相同物理層小區(qū)標識的鄰小區(qū)。
在小區(qū)部署密度大的熱點地區(qū)，滿足上述小區(qū)標識設計原則的小區(qū)標識自配置的 分配算法還沒有完整的解決方案，在上述3GPP關于物理層小區(qū)標識的自配置的方案中，存 在如下的問題1.對于小區(qū)自搜索的解決方案，存在對于現(xiàn)有的基站增加相應的終端的接收功能 的問題，這無疑會增大基站系統(tǒng)的成本。并且對于在屋頂架設的基站存在所見視野與所處 的地理位置與其覆蓋的終端有差異的問題。2.對于利用新建小區(qū)覆蓋下的終端的搜索方案，存在對于新建小區(qū)下覆蓋的終端 的數(shù)量不足以及發(fā)現(xiàn)碰撞和沖突的情況之后，修改暫時分配的小區(qū)標識對于其覆蓋下終端 的影響問題。3.對于基于地理位置信息的分配方案，與檢測匯報方案相比，存在著分配方案非 最優(yōu)化的問題，并且與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡規(guī)劃方案相比，并沒有提高物理層小區(qū)分配的自動化程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種物理層標識自配置的方法和設備，使得新建小區(qū)得到 與已存在的小區(qū)互不干擾、互不混淆的物理層小區(qū)標識。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種物理層標識自配置的方法，用于無線通信系 統(tǒng)中，其中所述方法包括向新建eNB分配并且發(fā)送臨時物理層標識；所述新建eNB接收到 所述臨時物理層標識之后，發(fā)送攜帶所述臨時物理層標識的廣播消息；用戶設備通過所述 廣播消息接收到所述臨時物理層標識之后，向用戶設備所屬的基站發(fā)送包含所述臨時物理 層標識的測量報告消息；所述基站向PCI功能模塊更新鄰區(qū)列表，所述鄰區(qū)列表中包含所 述臨時物理層標識；基于包含臨時物理層標識的所述鄰區(qū)列表，為所述新建eNB分配新的 物理層標識，并將新的物理層標識發(fā)送給新建eNB。優(yōu)選地，根據(jù)小區(qū)位置信息以及地理位置的鄰小區(qū)關系，生成物理層小區(qū)標識碰 撞限制矩陣。優(yōu)選地，所述臨時物理層標識滿足無碰撞原則。優(yōu)選地，所述新建小區(qū)的鄰小區(qū)通過自動鄰居關系ANR功能更新鄰小區(qū)列表。優(yōu)選地，位于新建小區(qū)和已有鄰小區(qū)覆蓋下的用戶啟動測量，在達到一定門限后， 向已有鄰小區(qū)發(fā)送測量報告。優(yōu)選地，已有鄰小區(qū)在位于運行狀態(tài)時啟動其中的ANR功能，當收到UE發(fā)送的測 量報告滿足鄰小區(qū)增加的準則的情況下，把新建立的小區(qū)加入到自己的鄰區(qū)列表中。優(yōu)選地，已有鄰小區(qū)發(fā)送鄰區(qū)列表更新消息，其中包含已有鄰小區(qū)新發(fā)現(xiàn)的鄰居 即新建小區(qū)。優(yōu)選地，所述方法還包括以下步驟周圍的鄰居小區(qū)通過搜索鄰小區(qū)列表的功能 來標識新小區(qū)，并上報新小區(qū)的物理層小區(qū)標識，從而獲得新建小區(qū)的鄰小區(qū)關系。優(yōu)選地，將所述小區(qū)抽象成頂點，用m個小區(qū)標識為所述頂點著色，根據(jù)無碰撞和 無混淆的原則，使用圖論的無向連通圖著色方法，使得有碰撞和混淆的節(jié)點不能著同樣的 顏色。優(yōu)選地，在所述著色方法中，假設有M個小區(qū)，設C = [CiJ]，為MxM矩陣，C為所述圖論著色算法的限制矩陣，如果兩個小區(qū)之間存在碰撞和混淆的限制條件時，= 1 ；如果 兩個小區(qū)之間不存在碰撞和混淆的限制條件時，Cij = 0。優(yōu)選地，基于所述限制矩陣，按照以下方式對小區(qū)標識進行分配a.對于所有i，1≤i≤M，計算分配系數(shù)Cli，其中
權(quán)利要求
1.一種物理層標識自配置的方法，用于無線通信系統(tǒng)中，其中所述方法包括向新建eNB分配并且發(fā)送臨時物理層標識；所述新建eNB接收到所述臨時物理層標識之后，發(fā)送攜帶所述臨時物理層標識的廣播 消息；用戶設備通過所述廣播消息接收到所述臨時物理層標識之后，向用戶設備所屬的基站 發(fā)送包含所述臨時物理層標識的測量報告消息；所述基站向PCI功能模塊更新鄰區(qū)列表，所述鄰區(qū)列表中包含所述臨時物理層標識；基于包含臨時物理層標識的所述鄰區(qū)列表，為所述新建eNB分配新的物理層標識，并 將新的物理層標識發(fā)送給新建eNB。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)小區(qū)位置信息以及地理位置的鄰小區(qū)關系， 生成物理層小區(qū)標識碰撞限制矩陣來提供臨時物理層標識。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述臨時物理層標識滿足無碰撞原則。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述新建小區(qū)的鄰小區(qū)通過自動鄰居關系ANR功 能更新鄰小區(qū)列表。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于位于新建小區(qū)和已有鄰小區(qū)覆蓋下的用戶 啟動測量，在達到一定門限后，向已有鄰小區(qū)發(fā)送測量報告。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于已有鄰小區(qū)在位于運行狀態(tài)時啟動其中的 ANR功能，當收到UE發(fā)送的測量報告滿足鄰小區(qū)增加的準則的情況下，把新建立的小區(qū)加 入到自己的鄰區(qū)列表中。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于已有鄰小區(qū)發(fā)送鄰區(qū)列表更新消息，其中包 含已有鄰小區(qū)新發(fā)現(xiàn)的鄰居即新建小區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于還包括以下步驟周圍的鄰居小區(qū)通過搜索鄰小區(qū)列表的功能來標識新小區(qū)，并上報新小區(qū)的物理層小 區(qū)標識，從而獲得新建小區(qū)的鄰小區(qū)關系。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的方法，其中將所述小區(qū)抽象成頂點，用m個小區(qū)標 識為所述頂點著色，根據(jù)無碰撞和無混淆的原則，使用圖論的無向連通圖著色方法，使得有 碰撞和混淆的節(jié)點不能著同樣的顏色。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在所述著色方法中，假設有M個小區(qū)，設C= [CiJ]，為MxM矩陣，C為所述圖論著色算法的限制矩陣，如果兩個小區(qū)之間存在碰撞和混淆 的限制條件時，Cij = 1 ；如果兩個小區(qū)之間不存在碰撞和混淆的限制條件時，Cij = 0。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中基于所述限制矩陣，按照以下方式對小區(qū)標識進行分配a.對于所有i，1彡i彡M，計算分配系數(shù)屯，其中必=Σ°,J=O ；b.根據(jù)所述分配系數(shù)屯，重新排列小區(qū)，使得具有最大分配系數(shù)的小區(qū)為第一個小區(qū)， 依次類推；C.按照重新排列的小區(qū)，分配小區(qū)標識，使得ca)第一個小區(qū)標識分配個第一個小區(qū)；cb)對于第i個小區(qū)分配第k個小區(qū)標識，其中2彡i彡M，k滿足|k-Sj|彡Cij,對于 1彡j彡i_l，其中~為分配給第j個小區(qū)的小區(qū)標識。2
12.—種物理層標識自配置的設備，用于無線通信系統(tǒng)中，包括以下裝置物理層小區(qū)標識PCI功能模塊，用于向新建eNB分配并且發(fā)送臨時物理層標識；廣播消息模塊，發(fā)送攜帶所述臨時物理層標識的廣播消息；測量報告發(fā)送模塊，用于在通過所述廣播消息接收到所述臨時物理層標識之后，向用 戶設備所屬的基站發(fā)送包含所述臨時物理層標識的測量報告消息；鄰區(qū)列表更新模塊，用于向PCI功能模塊更新鄰區(qū)列表，所述鄰區(qū)列表中包含所述臨 時物理層標識；其中所述PCI功能模塊基于包含臨時物理層標識的所述鄰區(qū)列表，為所述新建eNB分 配新的物理層標識，并將新的物理層標識發(fā)送給新建eNB。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設備，其中所述物理層小區(qū)標識PCI功能模塊根據(jù)小區(qū)位 置信息以及地理位置的鄰小區(qū)關系，生成物理層小區(qū)標識碰撞限制矩陣以提供臨時物理層 標識。
14.如權(quán)利要求12所述的設備，其特征在于所述PCI功能模塊位于網(wǎng)管中心、SON服 務器、基站(eNB)或者其他網(wǎng)絡實體。
15.如權(quán)利要求12所述的設備，其特征在于位于新建小區(qū)和已有鄰小區(qū)覆蓋下的用 戶設備啟動測量測量報告發(fā)送模塊，在達到一定門限后，向已有鄰小區(qū)發(fā)送測量報告。
16.如權(quán)利要求12所述的設備，其特征在于已有鄰小區(qū)在位于運行狀態(tài)時啟動其中 的ANR功能，當收到UE發(fā)送的測量報告滿足鄰小區(qū)增加的準則的情況下，把新建立的小區(qū) 加入到自己的鄰區(qū)列表中。
17.如權(quán)利要求12所述的設備，其特征在于已有鄰小區(qū)向PCI功能模塊發(fā)送鄰區(qū)列 表更新消息，其中包含已有鄰小區(qū)新發(fā)現(xiàn)的鄰居，即新建小區(qū)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設備，還包括搜索模塊，周圍的鄰居小區(qū)通過所述搜索模 塊搜索鄰小區(qū)列表的功能來標識新小區(qū)，并上報新小區(qū)的物理層小區(qū)標識，從而獲得新建 小區(qū)的鄰小區(qū)關系。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設備，其中所述PCI功能模塊將所述小區(qū)抽象成頂點，用 m個小區(qū)標識為所述頂點著色，根據(jù)無碰撞和無混淆的原則，使用圖論的無向連通圖著色方 法，使得有碰撞和混淆的節(jié)點不能著同樣的顏色。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設備，其中在所述圖論著色方法中，假設有M個小區(qū)，設C =[Cij]，為MxM矩陣，C為所述圖論著色算法的限制矩陣，如果兩個小區(qū)之間存在碰撞和混 淆的限制條件時，Cij = 1 ；如果兩個小區(qū)之間不存在碰撞和混淆的限制條件時，Cij = 0。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設備，其中所述物理層小區(qū)標識分配模塊基于所述限制矩 陣，按照以下方式對小區(qū)標識進行分配Ma.對于所有i，l彡i彡M，計算分配系數(shù)屯，其中武二Σ J=O ；b.根據(jù)所述分配系數(shù)屯，重新排列小區(qū)，使得具有最大分配系數(shù)的小區(qū)為第一個小區(qū)， 依次類推；C.按照重新排列的小區(qū)，分配小區(qū)標識，使得ca)第一個小區(qū)標識分配個第一個小區(qū)；cb)對于第i個小區(qū)分配第k個小區(qū)標識，其中2彡i彡M，k滿足|k-Sj|彡Cij,對于1≤j≤i_1，其中sj為分配給第j個小區(qū)的小區(qū)標識。
全文摘要
公開了一種物理層標識自配置的方法和設備，用于無線通信系統(tǒng)中。所述方法包括如下步驟向新建eNB分配并且發(fā)送臨時物理層標識；所述新建eNB接收到所述臨時物理層標識之后，發(fā)送攜帶所述臨時物理層標識的廣播消息；用戶設備通過所述廣播消息接收到所述臨時物理層標識之后，向用戶設備所屬的基站發(fā)送包含所述臨時物理層標識的測量報告消息；所述基站向PCI功能模塊更新鄰區(qū)列表，所述鄰區(qū)列表中包含所述臨時物理層標識；基于包含臨時物理層標識的所述鄰區(qū)列表，為所述新建eNB分配新的物理層標識，并將新的物理層標識發(fā)送給新建eNB。本發(fā)明提出了一種網(wǎng)絡自配置、自規(guī)劃和自優(yōu)化的一種有效的方法，降低運營商的建設成本和投資成本。
文檔編號H04W8/00GK101998352SQ20091016835
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者劉美麗, 周續(xù)濤 申請人:三星電子株式會社;北京三星通信技術(shù)研究有限公司